万有引力复习[下学期]--新人教版

万有引力定律教学设计

课程基本信息

学科 物理 年级 高一年级 学期 秋季

课题 万有引力理论的成就

教科书 书 名：人教版教材

出版社：人民教育出版社

教学目标

（1）知道万有引力存在于任意两个物体之间，知道其表达式和适用范围。

（2）理解万有引力定律的推导过程，认识在科学规律发现过程中大胆猜想与严格求证的重要

性。

（3）知道万有引力定律的发现使地球上的重物下落与天体运动完成了人类认识上的统一-。

（4）会用万有引力定律解决简单的引力计算问题。知道万有引力定律公式中r的物理意义,

了解引力常量G的测定在科学史上的重大意义。

教学内容

教学重点：

1. 引导学生万有引力定律的推导过程，认识在科学规律发现过程中大胆猜想与严格求证的重要性。

2. 理解万有引力定律的内容、表达式和适用条件。

教学难点：

1. 万有引力的推导过程。

教学过程

教学环节与

教学内容 教师活动 学生活动 设计意图

一、问题引入

如何确定行星和太阳之间的引力大小和方向 教师提出问题：同学们观察图片，各行星都绕着太阳运行，说明太阳与行星之间的引力是使行星如此运动的主要原因。那引力的大小和方向能确定吗？ 观察图片，思考讨论。 通过问题引入，引出本节课要解决的主要问题。

二、科学家们的探索之路

开普勒定律发现之后，人们开始更深入地思考：是什么原因使行星绕太阳运动？历史上科学家们对这个问题的探索充满了艰辛。 教师：布置学生教材阅读任务：历史上有哪些科学家对太阳对行星的引力做过研究？

教师：开普勒定律发现之后，人们开始更深入地思考：是什么原因使行星绕太阳运动？历史上科学家们对这个问题的探索充满了艰辛。

伽利略：提出一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致物体做圆周运动。

开普勒:提出行星绕太阳运行的原因，是受到了来自太阳的类似于磁力的作用。

笛卡尔:提出在行星的周围有旋转的物质(以太）作用在行星上，使得行星绕太阳运动。

7.3万有引力定律的成就 导学案

一、学习目标

1.了解万有引力定律在天文学上的重要应用

2.理解“计算天体质量”的两种基本思路

3.掌握运用万有引力定律处理天体问题的思路和方法

二、教学重难点

重点：1．地球质量的计算、太阳等中心天体质量、密度的计算。

2．通过数据分析、类比思维、归纳总结建立模型来加深理解。

难点：1.根据已有条件求中心天体的质量。

三、教学环节

1.万有引力定律的回顾如何称量地球的质量？

(1)依据：地球表面的物体，若不考虑地球自转，物体的重力等于地球对物体的万有引力，即mg＝GMmR2.

(2)结论：只要知道g、R的值，就可以计算出地球的质量。

2.计算中心天体的质量的思路及方法

思路一（环绕法）：将行星绕恒星的运动、卫星绕行星的运动均视为匀速圆周运动，所需向心力是由万有引力提供的。

写公式：𝐺𝑀𝑚𝑟2=𝑚𝑎n=𝑚𝑣2𝑟=𝑚𝜔2𝑟=𝑚(2 π𝑇)2𝑟

思路二（测g法）：天体表面上物体的重力与所受万有引力相等。

写公式：𝑚𝑔=𝑚𝑣2𝑅

3.求中心天体的平均密度

写公式：=VM

4.预言哈雷彗星回归

英国天文学家哈雷计算了1531年、1607年和1682年出现的三颗彗星的轨道，他大胆预言这三颗彗星是同一颗星，周期约为76年，并预言了这颗彗星再次回归的时间.1759年3月这颗彗星如期通过了近日点，它最近一次回归是1986年，它的下次回归将在2061年左右.

5.[知识总结]

随堂练习

1．已知地球半径为R，月球半径为r，地球与月球之间的距离（两球中心之间的距离）为L。月球绕地球公转的周期为1T，地球自转的周期为2T，地球绕太阳公转周期为3T，假设公转运动都视为圆周运动，万有引力常量为G，由以上条件可知（ ）

A．月球运动的加速度为2214LaT B．月球的质量为2214LmGT月

C．地球的密度为213LGT D．地球的质量为2234LMGT地

§ 7.2万有引力定律

【学习目标】

1.了解万有引力定律得出的过程和思路，知道牛顿发现万有引力定律的意义。

2.理解万有引力定律内容及适用条件，能应用万有引力定律解决实际问题。

3.认识万有引力定律的普遍性。

【学习过程】

一、月—地检验

思考：月亮为什么也会绕地球公转，也不会飞离地球呢？

_________________________________________________________。

事实：太阳对行星的引力使行星绕太阳公转而不飞离太阳。

1.猜想：维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力和太阳对行星的引力是同一种力．

2.理论推导：根据牛顿第二定律，物体在月球轨道上运动时的加速度大约是它在地面附近下落时的加速度的________．

3.实际测量：可以通过自由落体加速度，月地距离，和月球公转周期，求出月球运动的向心加速度_________.计算结果与理论推导一致。

4.结论：地球上物体所受的地球的引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力遵从________(“相同”或“不同”)的规律．

5.推广：任何两个有质量的物体间都存在引力。

二、万有引力定律

1．内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的____________，引力的大小与物体的________________成正比、与它们之间_____________成反比．

2．表达式：F＝________

3.引力常量G：由___________测得，通常取G＝_____________________.

4.适用条件：适用于任何两个物体。

①对于两_________，r是两质点间的距离。

②对于质量均匀分布的球体，r是指______________。 ③对于质量分布均匀的球体与球外一质点，r是指质点与球心的距离。

注：当r→0时,万有引力公式___________，而不是引力F趋于无穷大。

【学习评价】

2020—2021物理（人教）必修二第6章 万有引力与航天含答案

必修二第6章 万有引力与航天

一、选择题

1、下述说法中正确的有( )

A．一天24 h，太阳以地球为中心转动一周是公认的事实

B．由开普勒定律可知，各行星都分别在以太阳为圆心的各圆周上做匀速圆周运动

C．太阳系的八颗行星中，水星离太阳最近，由开普勒第三定律可知其运动周期最小

D．月球也是行星，它绕太阳一周需一个月的时间

2、（双选）开普勒关于行星运动规律的表达式为 ，以下理解正确的是( )

A. k是一个与行星无关的常量 B. a代表行星的球体半径

C. T代表行星运动的自转周期 D. T代表行星绕太阳运动的公转周期

3、下列关于万有引力的说法正确的是( )

A．万有引力定律是卡文迪许发现的

B．F＝Gm1m2r2中的G是一个比例常数，是没有单位的

C．万有引力定律只是严格适用于两个质点之间

D．两物体引力大小与质量成正比，与两物体间距离平方成反比

4、第谷、开普勒等人对行星运动的研究漫长而曲折,牛顿在他们研究的基础上,得出了科学史上最伟大的定律之一——万有引力定律。下列有关万有引力定律的说法中不正确的是 ( )

A.开普勒通过研究观测记录发现行星绕太阳运行的轨道是椭圆

B.太阳与行星之间引力的规律不适用于行星与它的卫星

C.卡文迪许利用实验较为准确地测出了引力常量G的数值

D.牛顿在发现万有引力定律的过程中应用了牛顿第三定律的知识

5、如图所示,两球间距离为r,半径分别为r1,r2,而球质量分布均匀,大小分别为m1,m2,则两球间的万有引力的大小为( )

A.G B.G C.G D.G

6、一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上．已知万有引力常量为G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为( )

A. B. C. D.