高二物理楞次定律的應(yīng)用教案-wenkub
2024-10-25 02 本頁(yè)面
【正文】 恒相符合會(huì)用楞次定律解答有關(guān)問(wèn)題通過(guò)實(shí)驗(yàn)的探索，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作、觀察能力和分析、歸納、教學(xué)重點(diǎn)：、教學(xué)難點(diǎn)：、教學(xué)媒體：計(jì)算機(jī)、電視機(jī)(或大屏幕投影)。，知道萬(wàn)有引力定律公式中r的物理意義，了解引力常量G的測(cè)定在科學(xué)歷史上的重大意義。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)，既是本節(jié)課的重點(diǎn)，又是學(xué)生理解的難點(diǎn)。牛頓認(rèn)為這是太陽(yáng)對(duì)行星的引力，那么，太陽(yáng)對(duì)行星的引力F提供行星作勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力。即：F寫(xiě)成等式就是F=G(其中G為比例常數(shù))(二)進(jìn)行新課教師：牛頓得到這個(gè)規(guī)律以后是不是就停止思考了呢?假如你是牛頓，你又會(huì)想到什么呢? 學(xué)生回答基礎(chǔ)上教師總結(jié)：猜想一：既然行星與太陽(yáng)之間的力遵從這個(gè)規(guī)律，那么其他天體之間的力是否也遵從這個(gè)規(guī)律呢?(比如說(shuō)月球與地球之間)師生： 因?yàn)槠渌祗w的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與之類(lèi)似,根據(jù)前面的推導(dǎo)所以月球與地球之間的力，其他行星的衛(wèi)星和該行星之間的力，都滿(mǎn)足上面的規(guī)律,而且都是同一種性質(zhì)的力。從而驗(yàn)證了地面上的重力與地球吸引月球、太陽(yáng)吸引行星的力是同一性質(zhì)的力，遵守同樣的規(guī)律。②公式如果用m1和m2表示兩個(gè)物體的質(zhì)量，用r表示它們的距離，那么萬(wàn)有引力定律可以用下面的公式來(lái)表示(其中G為引力常量)說(shuō)明：，在SI制中，G=，不能隨意應(yīng)用于一般物體。直到一百多年后英國(guó)的另一位物理學(xué)家卡文迪許才用實(shí)驗(yàn)測(cè)定了G的數(shù)值。力越大，扭轉(zhuǎn)的角度也越大。當(dāng)然由于引力很小，這個(gè)扭轉(zhuǎn)的角度會(huì)很小。這個(gè)數(shù)值與近代用更加科學(xué)的方法測(cè)定的數(shù)值是非常接近的。而天體之間的引力由于星球的質(zhì)量很大，又是非常驚人的：。由于萬(wàn)有引力恒量的數(shù)值非常小，所以一般質(zhì)量的物體之間的萬(wàn)有引力是很小的，我們可以估算一下，(可由學(xué)生回答：)，這么小的力我們是根本感覺(jué)不到的。這樣，就起到一個(gè)化小為大的效果，通過(guò)測(cè)定光斑的移動(dòng)，測(cè)定了T形架在放置大球前后扭轉(zhuǎn)的角度，從而測(cè)定了此時(shí)大球?qū)π∏虻囊Α，F(xiàn)在在T形架的兩端各固定一個(gè)小球，再在每個(gè)小球的附近各放一個(gè)大球，大小兩個(gè)球間的距離是可以較容易測(cè)定的。扭秤的主要部分是這樣一個(gè)T字形輕而結(jié)實(shí)的框架，把這個(gè)T形架倒掛在一根石英絲下。，可以看成是質(zhì)量集中于球心上的質(zhì)點(diǎn)，這是一種等效的簡(jiǎn)化處理方法。于是他大膽地把這一規(guī)律推廣到自然界中任意兩個(gè)物體間，于1687年正式發(fā)表了具有劃時(shí)代意義的萬(wàn)有引力定律。假如你是牛頓，你又會(huì)想到什么呢?學(xué)生回答基礎(chǔ)上教師總結(jié)：猜想二：地球與月球之間的力，和地球與其周?chē)矬w之間的力是否遵從相同的規(guī)律?教師：地球?qū)υ虑虻囊μ峁┫蛐牧?，即F= =ma地球?qū)ζ渲車(chē)矬w的力，就是物體受到的重力，即F=mg 從以上推導(dǎo)可知：地球?qū)υ虑虻囊ψ駨囊陨弦?guī)律，即F=G那么，地球?qū)ζ渲車(chē)矬w的力是否也滿(mǎn)足以上規(guī)律呢?即F=G此等式是否成立呢?已知：地球半徑R= , 月球繞地球的軌道半徑r= m ，月球繞地球的公轉(zhuǎn)周期T=, 重力加速度g=(以上數(shù)據(jù)在當(dāng)時(shí)都已經(jīng)能夠精確測(cè)量)提問(wèn)：同學(xué)們能否通過(guò)提供的數(shù)據(jù)驗(yàn)證關(guān)系式F=G 是否成立?學(xué)生回答基礎(chǔ)上教師總結(jié)：假設(shè)此關(guān)系式成立，即F=G可得： =ma=G F=mg=G兩式相比得： a/g=R2 / r2但此等式是在以上假設(shè)成立的基礎(chǔ)上得到的，反過(guò)來(lái)若能通過(guò)其他途徑證明此等式成立，也就證明了前面的假設(shè)是成立的。即：F教師：牛頓根據(jù)其第三定律：太陽(yáng)吸引行星的力與行星吸引太陽(yáng)的力是同性質(zhì)的作用力，且大小相等。教學(xué)方法探究、講授、討論、練習(xí)教 學(xué) 活 動(dòng)(一)引入新課復(fù)習(xí)回顧上節(jié)課的內(nèi)容如果行星的運(yùn)動(dòng)軌道是圓，則行星將作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。過(guò)程與方法，體會(huì)在科學(xué)規(guī)律發(fā)現(xiàn)過(guò)程中猜想與求證 的重要性。正確選項(xiàng)為D．［例2］若已知分子勢(shì)能增大，則在這個(gè)過(guò)程中（）A．一定克服分子力做功B．分子力一定減小C．分子間距離的變化情況無(wú)法確定D．以上說(shuō)法都不正確【解析】分子勢(shì)能增大，說(shuō)明分子力一定做負(fù)功，或者說(shuō)一定克服分子力做功，所以選項(xiàng)A正確．我們知道，當(dāng)減?。划?dāng)時(shí)，分子勢(shì)能增大說(shuō)明r增大，分子力 時(shí)，分子勢(shì)能增大說(shuō)明r減小，分子力增大，因題目未說(shuō)明初始狀態(tài)分子間的距離r是大于、小于或等于，所以對(duì)分子力和分子距離的變化
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