万有引力定律在天文学上的应用基本方法|万有引力定律在天文学上的应用
【jiaoan.jxxyjl.com--高一物理教案】
教学目标
知识目标
1、使学生能应用万有引力定律解决天体问题:
2、通过万有引力定律计算天体的质量、天体的密度、天体的重力加速度、天体运行的速度等;
3、通过应用万有引力定律使学生能在头脑中建立一个清晰的解决天体问题的图景:卫星作圆周运动的向心力是两行星间的万有引力提供的。
能力目标
1、通过使学生能熟练的掌握万有引力定律;
情感目标
1、通过使学生感受到自己能应用所学物理知识解决实际问题——天体运动。
教学建议
应用万有引力定律解决天体问题主要解决的是:天体的质量、天体的密度、天体的重力加速度、天体运行的速度天文学的初步知识等。教师在备课时应了解下列问题:
1、天体表面的重力加速度是由天体的质量和半径决定的.
2、地球上物体的重力和地球对物体的万有引力的关系:物体随地球的自转所需的向心力,是由地球对物体引力的一个分力提供的,引力的另一个分力才是通常所说的物体受到的重力.(相关内容可以参考扩展资料)
教学设计
教学重点:万有引力定律的应用
教学难点 :地球重力加速度问题
教学方法:讨论法
教学用具:计算机
教学过程 :
一、地球重力加速度
问题一:在地球上是赤道的重力加速度大还是两极的加速度大?
这个问题让学生充分讨论:
1、有的学生认为:地球上的加速度是不变化的.
2、有的学生认为:两极的重力加速度大.
3、也有的的学生认为:赤道的重力加速度大.
出现以上问题是因为:学生可能没有考虑到地球是椭球形的,也有不记得公式的等.
教师板书并讲解:
在质量为 、半径为 的地球表面上,如果忽略地球自转的影响,质量为 的物体的重力加速度 ,可以认为是由地球对它的万有引力产生的.由万有引力定律和牛顿第二定律有:
则该天体表面的重力加速度为:
由此式可知,地球表面的重力加速度是由地球的质量和半径决定的.而又因为地球是椭球的赤道的半径大,两极的半径小,所以赤道上的重力加速度小,两极的重力加速度大.也可让学生发挥得:离地球表面的距离越大,重力加速度越小.
问题二:有1kg的物体在北京的重力大还是在上海的重力大?
这个问题有学生回答
问题三:
1、地球在作什么运动?人造地球卫星在作什么运动?
通过展示图片为学生建立清晰的图景.
2、作匀速圆周运动的向心力是谁提供的?
回答:地球与卫星间的万有引力即由牛顿第二定律得:
3、由以上可求出什么?
①卫星绕地球的线速度:
②卫星绕地球的周期:
③卫星绕地球的角速度:
教师可带领学生分析上面的公式得:
当轨道半径不变时,则卫星的周期不变、卫星的线速度不变、卫星的角速度也不变.
当卫星的角速度不变时,则卫星的轨道半径不变.
课堂练习:
1、假设火星和地球都是球体,火星的质量 和地球质量 .之比 ,火星的半径 和地球半径 之比 ,那么离火星表面 高处的重力加速度 和离地球表面 高处的重力加速度 . 之比等于多少?
解:因物体的重力来自万有引力,所以:
则该天体表面的重力加速度为:
所以:
2、若在相距甚远的两颗行星 和 的表面附近,各发射一颗卫星 和 ,测得卫星 绕行星 的周期为 ,卫星 绕行星 的周期为 ,求这两颗行星密度之比 是多大?
解:设运动半径为 ,行星质量为 ,卫星质量为 .
由万有引力定律得:
解得:
所以:
3、某星球的质量约为地球的的9倍,半径约为地球的一半,若从地球上高 处平抛一物体,射程为60米,则在该星球上,从同样高度以同样的初速度平抛同一物体,射程应为:
A、10米 B、15米 C、90米 D、360米
解得:(A)
布置作业 :
探究活动
组织学生收集资料,编写相关论文,可以参考下列题目:
1、月球有自转吗?(针对这一问题,学生会很容易回答出来,但是关于月球的自转情况却不一定很清楚,教师可以加以引伸,比如月球自转周期,为什么我们看不到月球的另一面?)
2、观察月亮
有条件的让学生观察月亮以及星体,收集相关资料,练习地理天文知识编写小论文.
-
探究弹性势能的表达式教学视频|“探究弹性势能的表达式”教学设计详细阅读
【教学目标】 一、知识与技能 1.理解弹性势能的概念和物理意义。 2.学习计算变力做功的思想方法。 3.理解弹力的功与弹性势能变化的关系。 4.知道弹性势能具有相对性。 二、过程与方法 1.仿照重力势能表达式的得出方法探究弹性势能表达式,让学生体会物理学中这种类比迁移的研究方法。...
-
【追寻守恒量能量教案】5.1追寻守恒量教案详细阅读
一、学习任务分析1.教材的地位和作用在物理学中,能量并不是由功定义的。能量的概念是在人类追寻“运动中的守恒量是什么”的过程中发展起来的。能量概念之所以重要,就是因为它是一个守恒量。守恒关系是自然中十分重要的关系,从中学开始加强学生对守恒关系的认识是有益的,因为它是极为重要的研究方向。根据这种认识,所...
-
向心力向心加速度公式|向心力、向心加速度详细阅读
教学目标: 一、知识目标: 1、理解向心加速度和向心力的概念 2、知道匀速圆周运动中产生向心加速度的原因。 3、掌握向心力与向心加速度之间的关系。 二、能力目标: 1、学会用运动和力的关系分析分题 2、理解向心力和向心加速度公式的确切含义,并能用来进行计算。...
-
[牛顿第三定律 教案]牛顿第三定律的教案示例详细阅读
一、教学目标1.在物理知识方面理解作用力和反作用力的关系,掌握牛顿第三定律的内容.2.牛顿第三定律是通过实验得到的,在这一节课中要充分让学生体会到这一点.通过本节课的教学,要让学生在学习物理知识的同时,学会物理学研究现象、总结规律的方法.二、重点、难点分析1.本节教学的重点是认识并理解作用力和反作用...
-
曲线运动知识点总结|《曲线运动》详细阅读
一、设计思想 在旧教材中,《曲线运动》关于曲线运动的速度方向的教学,通常通过演示圆周运动的小球离心现象,演示砂轮火星痕迹实验,采取告知的方式,让学生知道曲线运动的速度方向为该位置的切线方向,由于轨迹是瞬间性,实验有效性差。在新教材中,通过曲线轨道实验演示曲线运动的方向,再告知速度方向是曲线的切...
-
实验验证机械能守恒定律教案_5.9实验:验证机械能守恒定律(新课标)详细阅读
高中物理课堂教学教案 年 月 日 课 题 §5 9 实验:验证机械能守恒定律 课 型 新授课(2课时) 教 学 目 标 知识与技能 1.会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度. 2.掌握验证机械能守恒定律的实验原理. 过程与方法 通过...
-
1.6电势差与电场强度的关系教学设计|§1.6电势差与电场强度的关系详细阅读
§1 6 电势差与电场强度的关系 第11课时教学目的:1、理解匀强电场中电势差与电场强度的关系u=ed,并且能够推导出这个关系式。2、会用关系式u=ed进行有关的计算。3、理解电势与场强无直接的关系。过程与方法:通过推导电场强度与电势差的关系,使学生的分析能力和推理能力得到进一步培养情感态度与价值...
-
【atp教学设计新课标】5.2功教学设计(新课标)详细阅读
教具:带有牵引细线的滑块(或小车)。(一)引入新课 功这个词我们并不陌生,初中物理中学习过功的一些初步知识,今天我们又来学习功的有关知识,绝不是简单地重复,而是要使我们对功的认识再提高一步。(二)教学过程设计 1、功的概念 先请同学回顾一下初中学过的与功的概念密切相关的如下两个问题:什么叫做功...
-
[法拉第电磁感应定律教学设计表格式]“法拉第电磁感应定律”教学设计详细阅读
“法拉第电磁感应定律”--内蒙古呼和浩特市第十四中学 王文梅【教学目的】1.理解电磁感应现象中感应电动势的存在;2.通过对实验现象的观察,分析、概括与感应电动势的大小有关的因素,从而掌握法拉第电磁感应定律,并使学生体会在发现和认识物理规律中物理实验的重要作用,培养学生的实验操作能力;3.通过本节课的...
-
[牛顿第二定律第三定律]第三课时牛顿第二定律详细阅读
教学目标: 一、知识目标 1.理解加速度与力和质量的关系; 2.理解牛顿第二定律的内容,知道定律的确切含义; 3.知道得到牛顿第二定律的实验过程。 二、能力目标 培养学生的实验能力、分析能力和解决问题的能力。 三、德育目标 使学生知道物理中的一种研究问...