【正文】 二、經(jīng)典力學(xué)與狹義相對論 物體的質(zhì)量隨物體的運行速度而變化 物體運動的位移與時間與參考系的選擇有關(guān) 當(dāng)物體的速度遠小于光速C（3108）時兩者結(jié)論是一致的。學(xué)生活動：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。教師活動：待學(xué)生閱讀教材后，傾聽學(xué)生代表的發(fā)言，和其他學(xué)生一起點評、補充。但是，經(jīng)典力學(xué)也不是萬能的，向其它科學(xué)一樣，它也有一定的適用范圍，有自己的局限性。觀看視頻：我國衛(wèi)星發(fā)展史 盡管人類已經(jīng)跨入太空，登上月球，但相對于宇宙之宏大，地球和月球只不過是茫茫宇宙中的兩粒塵埃；相對于宇宙之長久，人類歷史不過是宇宙年輪上一道小小的刻痕……宇宙留給人們的思考與疑問深邃而廣闊。 1969年7月16日9時32分，阿波羅11號飛船在美國卡納維拉爾點火升空，拉開人類登月這一偉大歷史事件的帷幕。③：三顆同步衛(wèi)星基本可以覆蓋全球?！締栴}】：環(huán)繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星的周期有最大值還是最小值，該值是多少？【解析】：據(jù)公式有最小值，補充：如果有學(xué)生問及能量問題，可說明這里還有勢能的問題。 師：那將衛(wèi)星發(fā)射到外層軌道需要的發(fā)射速度是如何的呢？請大家思考并回答下面的問題。我說過，從運動研究角度而言，人、汽車、衛(wèi)星、火箭的地位是相等的：都是有質(zhì)量的物體。④≤v時，物體將脫離太陽引力，永遠離開太陽系。 師：？ 生：這時地球提供的重力將小于物體做圓周運動所需的向心力，物體將做離心運動，遠離地球，不能再做勻速圓周運動。式中M是地球質(zhì)量、r是物體圓周運動的軌道半徑，因為是在地球表面，所以r近似等于地球半徑R。三、宇宙速度 師：現(xiàn)在我們已知知道了在不同的軌道上，衛(wèi)星的運動情況是不一樣的，與衛(wèi)星自身質(zhì)量無關(guān)，只與中心天體質(zhì)量及軌道半徑有關(guān)?！锝虒W(xué)重點1. 對第一宇宙速度的推導(dǎo)過程和方法，了解第一宇宙速度的應(yīng)用領(lǐng)域。從此以后，這門自然科學(xué)成了巨大的精神王國……” 師：海王星的軌道之外還殘存著太陽系形成初期遺留的物質(zhì)，近100年來，人們在這里發(fā)現(xiàn)了冥王星、卡戎等幾個較大的天體。1846年9月23日晚，德國的伽勒在勒維耶預(yù)言的附近發(fā)現(xiàn)了這顆行星，人們稱其為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”。例宇航員站在一個星球表面上的某高處h自由釋放一小球，經(jīng)過時間t落地，該星球的半徑為R，你能求解出該星球的質(zhì)量嗎？ 【解析】：沒有涉及其它天體繞它作圓周運動，則只好利用來求解質(zhì)量M了，有，利用自由落體運動可以求解出g，有代入【牢記】：不同星球表面的力學(xué)規(guī)律相同，只是（重力加速度）不同，在解決其他星球表面上的力學(xué)問題時，若要用到重力加速度應(yīng)該是該星球的重力加速度，如：豎直上拋運動、平拋運動、豎直平面內(nèi)的圓周運動，都要用該星球的重力加速度?！纠斡洝浚骸⒂嬎愕氖侵行奶祗w的質(zhì)量，不能計算環(huán)繞天體的質(zhì)量。 師：上面三式中，因為線速度與角速度實際操作中不好測量，周期好測量，所以我們用得最多的公式將會是第三個師：在處理這部分知識時，大家頭腦一定要清醒，左邊中向心力公式，向心力應(yīng)用的對象是做圓周運動的物體，對地月系統(tǒng)來說就是月球。根據(jù)零星的事實，增添一點猜想，竟能贏得那么多的收獲！”二、計算天體的質(zhì)量 師：剛才我們利用萬有引力定律計算出了地球的質(zhì)量，那我們還能利用萬有引力定律測量計算出其它天體的質(zhì)量嗎？答案是：能！ 師：這里我給大家一個提示，請大家根據(jù)這個提示好好思考如何來計算其他天體的質(zhì)量?！?師：我們都知道，是卡文迪許測出了萬有引力常量，但大家不知道的是，卡文迪許把自己的實驗又說成是“秤量地球的重量”，這是當(dāng)時的說法，用現(xiàn)在物理學(xué)的術(shù)語，應(yīng)該說是“稱量地球的質(zhì)量”。牛頓在前人的基礎(chǔ)上，應(yīng)用他超凡的數(shù)學(xué)才能，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卻沒能給出準(zhǔn)確的引力常量，使萬有引力定律只有其理論意義，而無更多的實際意義。設(shè)質(zhì)量為m的物體在月球的軌道上運動的加速度（月球公轉(zhuǎn)的向心加速度）為a，則，r=60R，得 代入數(shù)據(jù)解得 點評：引導(dǎo)學(xué)生定量計算，用無可辯駁的事實證明猜想的正確性，增強學(xué)生的理性認(rèn)識。情感態(tài)度與價值觀介紹萬有引力恒量的測定方法，增加學(xué)生對萬有引力定律的感性認(rèn)識。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 【課堂小結(jié)】1， 我們把行星繞太陽的橢圓運動簡化為勻速圓周運動；2， 我們一致認(rèn)為行星繞太陽做勻速圓周運動需要向心力，這個向心力是由太陽對行星的引力提供的；3， 我們預(yù)期太陽對行星的引力與太陽到行星的距離有關(guān)，希望通過行星繞太陽做勻速圓周運動需要的向心力求出這個引力，通過兩次數(shù)學(xué)代換得到了太陽對行星的引力與太陽到行星的距離相關(guān)的數(shù)學(xué)表達式；4， 通過類比得到了行星對太陽的引力與太陽到行星的距離相關(guān)的數(shù)學(xué)表達式；5， 綜合概括得到了太陽與行星間引力的數(shù)學(xué)表達式。看看能夠得出什么結(jié)論。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)： 行星繞太陽作勻速圓周運動，寫出行星需要的向心力表達式，并說明式中符號的物理意義。即：比值k是一個與行星無關(guān)的常量。五、作業(yè)：第2節(jié) 太陽與行星間的引力【教學(xué)目標(biāo)】知識與技能理解太陽與行星間存在引力。教學(xué)重點開普勒行星運動定律教學(xué)難點對開普勒行星運動定律的理解和應(yīng)用教學(xué)過程二次備課引入新課多媒體演示：天體運動的圖片瀏覽。第六章 萬有引力與航天課　　題6．1行星的運動備課時間上課時間總課時數(shù)課程目標(biāo)知識與技能知道地心說和日心說的基本內(nèi)容。在浩瀚的宇宙中有無數(shù)大小不一、形態(tài)各異的天體，如月亮、地球、太陽、夜空中的星星……由這些天體組成的廣袤無限的宇宙始終是我們渴望了解、不斷探索的領(lǐng)域。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式。教師活動：開普勒第三定律適用于圓軌道時，是怎樣表述的？學(xué)生活動：思考并回答問題。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后的向心力表達式。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式?！景鍟O(shè)計】一、太陽對行星的引力物理意義：太陽對不同行星的引力，與行星的質(zhì)量成正比，與行星和太陽間距離的二次方成反比。教學(xué)重點萬有引力定律的推導(dǎo)過程教學(xué)難點由于一般物體間的萬有引力極小，學(xué)生對此缺乏感性認(rèn)識，又無法進行演示實驗，故應(yīng)加強舉例。萬有引力定律教師活動：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，思考問題： 把太陽與行星之間、地球與月球之間、地球與地面物體之間的引力遵從的規(guī)律推廣到宇宙萬物之間，你覺得合適嗎？發(fā)表自己的見解。引力常量G的測出，使萬有引力定律具有了實際意義。大家知道這是為什么嗎？請大家一起來看看下面的公式推導(dǎo)。 師：天體之間存在著相互作用的萬有引力，行星（或衛(wèi)星）繞恒星（或行星）做勻速圓周運動的向心力就是由天體間的萬有引力來提供的。所以左邊公式中的m是月球質(zhì)量、T是月球做圓周運動的周期即公轉(zhuǎn)周期、r是月球做圓周運動的半徑即地心到月心的距離。例把地球繞太陽公轉(zhuǎn)看做是勻速圓周運動，1011 m，已知引力常量為：G=1011 N五、天體的密度 師：我們近似把中心天體看作球體,設(shè)中心天體的半徑為, 球體的體積公式,由上面方法求