2019-2020年人教版必修二6.2《太陽與行星間的引力》WORD教案8.doc

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2019-2020年人教版必修二6.2《太陽與行星間的引力》WORD教案8 ★新課標(biāo)要求 （一）知識與技能 1、理解太陽與行星間存在引力。 2、能根據(jù)開普勒行星運動定律和牛頓第三定律推導(dǎo)出太陽與行星間的引力表達(dá)式 （二）過程與方法 通過推導(dǎo)太陽與行星間的引力公式，體會邏輯推理在物理學(xué)中的重要性。 （三）情感、態(tài)度與價值觀 感受太陽與行星間的引力關(guān)系，從而體會大自然的奧秘。 ★教學(xué)重點、難點 據(jù)開普勒行星運動定律和牛頓第三定律推導(dǎo)出太陽與 行星間的引力公式、太陽與行星間的引力公式的推導(dǎo) ● 教學(xué)建議 這節(jié)課主要推導(dǎo)了行星與太陽之間的引力表達(dá)式，讓學(xué)生體會牛頓在前人工作的基礎(chǔ)上，憑借他超凡的數(shù)學(xué)能力證明萬有引力的一般規(guī)律的思路與方法。 這節(jié)課的主要思路是：由圓周運動和開普勒運動定律的知識，得出行星和太陽之間的引力跟行星的質(zhì)量成正比，跟行星到太陽的距離的平方成反比，并由引力的相互性得出引力也應(yīng)與太陽的質(zhì)量成正比。 ★教學(xué)片段 （二）進(jìn)行新課 教師活動：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第一、二段，思考下面的問題： 1、在解釋行星繞太陽運動的原因這一問題上，為什么牛頓能夠成功，而其他科學(xué)家卻失敗了？你認(rèn)為牛頓成功的關(guān)鍵是什么？ 學(xué)生活動：閱讀課文，分組討論，從課文中找出相應(yīng)的答案。學(xué)生代表發(fā)言。 教師活動：聽取學(xué)生代表的見解，點評、總結(jié)。 過渡：這一節(jié)和下一節(jié)，我們將追尋牛頓的足跡，用自己的手和腦，重新“發(fā)現(xiàn)”萬有引力定律。 1、太陽對行星的引力 教師活動：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，并投影出示以下提綱，讓學(xué)生在練習(xí)本上獨立推導(dǎo)： 1、行星繞太陽作勻速圓周運動，寫出行星需要的向心力表達(dá)式，并說明式中符號的物理意義。 2、行星運動的線速度v與周期T的關(guān)系式如何？為何要消去v？寫出要消去v后的向心力表達(dá)式。 3、如何應(yīng)用開普勒第三定律消去周期T？為何要消去周期T？ 4、寫出引力F與距離r的比例式，說明比例式的意義。 教師活動：投影學(xué)生的推導(dǎo)過程，一起點評。 2、行星對太陽的引力 教師活動：行星對太陽的引力與太陽的質(zhì)量M以及行星到太陽的距離r之間又有何關(guān)系？請在練習(xí)本上用學(xué)過的知識推導(dǎo)出來。 學(xué)生活動：在練習(xí)本上用牛頓第三定律推導(dǎo)行星對太陽的引力F′與太陽的質(zhì)量M以及行星到太陽的距離r之間的關(guān)系。 教師活動：投影學(xué)生的推導(dǎo)過程，一起點評。 3、太陽與行星間的引力 教師活動：綜合以上推導(dǎo)過程，推導(dǎo)出太陽與行星間的引力與太陽質(zhì)量、行星質(zhì)以及兩者距離的關(guān)系式?？纯茨軌虻贸鍪裁唇Y(jié)論。 學(xué)生活動：在練習(xí)本上推導(dǎo)出太陽與行星間的引力表達(dá)式。 點評：通過學(xué)生獨立推導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力，同時讓學(xué)生感受探究新知的樂趣。 教師活動：引導(dǎo)學(xué)生就課本“說一說”欄目中的問題進(jìn)行討論，一起總結(jié)、點評。 （四）實例探究 ［例］火星繞太陽的運動可看作勻速圓周運動，火星與太陽間的引力提供火星運動的向心力。已知火星運行的軌道半徑為r，運行的周期為T，引力常量為G，試寫出太陽質(zhì)量M的表達(dá)式。 解析：火星與太陽間的引力表達(dá)式為，式中G為引力常量，M為太陽質(zhì)量，m為火星質(zhì)量， r為軌道半徑。設(shè)火星運動的線速度為v，由F提供火星運動的向心力，有 由線速度和周期的關(guān)系， 得太陽質(zhì)量 ［例］科學(xué)家們推測，太陽系的第十顆行星就在地球的軌道上，從地球上看，它永遠(yuǎn)在太陽的背面，人類一直未能發(fā)現(xiàn)它，可以說是“隱居”著的地球的“孿生兄弟”．由以上信息可以確定：（ ） A.這顆行星的公轉(zhuǎn)周期與地球相等 B．這顆行星的半徑等于地球的半徑 C.這顆行星的密度等于地球的密度 D．這顆行星上同樣存在著生命 ［例］關(guān)于開普勒行星運動的公式＝k，以下理解正確的是（ ） A.k是一個與行星無關(guān)的常量 B.若地球繞太陽運轉(zhuǎn)軌道的半長軸為R地，周期為T地；月球繞地球運轉(zhuǎn)軌道的長半軸為R月，周期為T月，則 C.T表示行星運動的自轉(zhuǎn)周期 D.T表示行星運動的公轉(zhuǎn)周期 ［例］若已知行星繞太陽公轉(zhuǎn)的半徑為r，公轉(zhuǎn)的周期為T，萬有引力恒量為G，則由此可求出（ ） A.某行星的質(zhì)量 B.太陽的質(zhì)量 C.某行星的密度 D.太陽的密度 ★課余作業(yè) 1、課后完成P69“問題與練習(xí)”中的問題。 2、已知下面的哪組數(shù)據(jù)，可以算出地球的質(zhì)量M地（引力常量G為已知）（ ） A.月球繞地球運動的周期T及月球到地球中心的距離R1 B.地球繞太陽運行周期T2及地球到太陽中心的距離R2 C.人造衛(wèi)星在地面附近的運行速度v3和運行周期T3 D.地球繞太陽運行的速度v4及地球到太陽中心的距離R4 3、2001年10月22日，歐洲航天局由衛(wèi)星觀測發(fā)現(xiàn)銀河系中心存在一個超大型黑洞，命名為MCG6－30－15，由于黑洞的強大引力，周圍物質(zhì)大量掉入黑洞，假定銀河系中心僅此一個黑洞，已知太陽系繞銀河系中心勻速運轉(zhuǎn)，下列哪一組數(shù)據(jù)可估算該黑洞的質(zhì)量 A.地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期和速度 B.太陽的質(zhì)量和運行速度 C.太陽質(zhì)量和到MCG6－30－15的距離 D.太陽運行速度和到MCG6－30－15的距離 來源：