【正文】 得中心天體的質(zhì)量為后代入密度公式 即可。后來，這顆行星命名為海王星。但是因?yàn)榫嚯x遙遠(yuǎn)，太陽的光芒到達(dá)那里已經(jīng)太微弱了，在地球附近很難看出究竟。2. 人造地球衛(wèi)星的發(fā)射速度與運(yùn)行速度的區(qū)別。 師：但你們知道衛(wèi)星是如何發(fā)射的嗎？是如何進(jìn)入指定軌道的嗎？下面我們就來一起討論這個問題。 師：這位同學(xué)回答得很好，只要知道了地球質(zhì)量和地球半徑R，就可以知道物體做圓周運(yùn)動的速度了。 師：回答得很好！我告訴大家一個知識點(diǎn)：v，物體將圍繞地球做橢圓軌道的運(yùn)動。帶領(lǐng)學(xué)生觀看視頻：平拋原理觀看動畫：拋射速度；牛頓衛(wèi)星原理；宇宙速度及神舟嫦娥發(fā)射 師：？請同學(xué)們好好回憶一下。 師：通過剛才的學(xué)習(xí)，我想大家應(yīng)該能夠理解為什么繞地球旋轉(zhuǎn)的衛(wèi)星或航天器中一切人和物均處于失重狀態(tài)。1234【問題】①：如右圖，四顆均繞地球做勻速圓周運(yùn)動，方向?yàn)槟鏁r針方向。觀看視頻文件：神州五號發(fā)射過程模擬；神州五號發(fā)射實(shí)況神舟七號發(fā)射、在軌、返回動畫模擬；嫦娥3D；嫦娥奔月采集月球樣本返回模擬；嫦娥一號發(fā)射成功；嫦娥一號發(fā)射全過程動畫：宇宙速度及神舟嫦娥發(fā)射五、同步衛(wèi)星 師：接著我們來認(rèn)識一種非常重要的人造衛(wèi)星：同步衛(wèi)星。（配合越極衛(wèi)星真正實(shí)現(xiàn)全球）觀看視頻：衛(wèi)星應(yīng)用；運(yùn)載火箭發(fā)射同步衛(wèi)星 動畫：人造衛(wèi)星；發(fā)射同步衛(wèi)星動畫(變軌）六、夢想成真 師：探索宇宙的奧秘，奔向廣闊而遙遠(yuǎn)的太空，是人類自古以來的夢想。7月20日，指揮官阿姆斯特朗和駕駛員奧爾德林進(jìn)入登月艙，與母艦分離后于下午4時17分在月面著陸。宇宙中有沒有邊界？有沒有起始和終結(jié)？地外文明在哪兒？…… 愛因斯坦曾說過：“一個人最完美和最強(qiáng)烈的情感來自面對不解之謎。那么經(jīng)典力學(xué)在什么范圍內(nèi)適用呢？有怎樣的局限性呢？這節(jié)課我們就來了解這方面的知識。點(diǎn)評：可能學(xué)生回答的不完整，甚至很幼稚，這都無關(guān)緊要。點(diǎn)評：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。三、經(jīng)典力學(xué)與量子力學(xué)微觀粒子運(yùn)動的波動性不能用經(jīng)典力學(xué)來解釋，但量子力學(xué)能正確地描述微觀粒子的運(yùn)動規(guī)律。
參考答案：1. 狹義相對論； 固定不變；變化2. 量子力學(xué)3. 低速運(yùn)動；高速運(yùn)動；宏觀；微觀粒子【板書設(shè)計】一、經(jīng)典力學(xué)的廣泛應(yīng)用　　經(jīng)典力學(xué)在兩次工業(yè)革命中發(fā)揮出巨大作用。請一個同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請同學(xué)評價黑板上的小結(jié)內(nèi)容。點(diǎn)評：讓學(xué)生通過自主閱讀獲取信息，培養(yǎng)學(xué)生閱讀理解能力，同時培養(yǎng)學(xué)生良好的自學(xué)習(xí)慣?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】牛頓運(yùn)動定律的適用范圍【教學(xué)難點(diǎn)】高速運(yùn)動的物體，速度和質(zhì)量之間的關(guān)系【教學(xué)課時】1課時【探究學(xué)習(xí)】引入新課教師活動：自從17世紀(jì)以來，以牛頓定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)不斷發(fā)展，取得了巨大的成就，經(jīng)典力學(xué)在科學(xué)研究和生產(chǎn)技術(shù)中有了廣泛的應(yīng)用，從而證明了牛頓運(yùn)動定律的正確性。這次成功的發(fā)射實(shí)現(xiàn)了中華民族千年的飛天夢想，標(biāo)志著中國成為世界上第三個能夠獨(dú)立開展載人航天活動的國家，為進(jìn)一步的空間科學(xué)研究奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)?；鸺c(diǎn)火起飛，飛船繞地球飛行一圈，歷時108min，然后重返大氣層，安全降落在地面，鑄就了人類進(jìn)入太空的豐碑。②：同步衛(wèi)星離地面的高度是確定的。 師：從上面的分析，我們知道，要想將衛(wèi)星發(fā)射到外層軌道，【牢記】：第一宇宙速度是最大的環(huán)繞速度，同時也是最小的發(fā)射速度。運(yùn)行速度（或環(huán)繞速度）：所謂運(yùn)行速度，是指衛(wèi)星在進(jìn)入運(yùn)行軌道后繞地球做勻速圓周運(yùn)動的線速度 師：知道這兩個概念后，根據(jù)公式可以明確：衛(wèi)星在地表的環(huán)繞速度是最大的，越外層的衛(wèi)星環(huán)繞速度越小，所以第一宇宙速度又是最大的環(huán)繞速度。 生： 師：，那汽車也將會是繞地球旋轉(zhuǎn)的衛(wèi)星，此時車內(nèi)的人物等均處于失重狀態(tài)。③≤v，物體將脫離地球的引力，永遠(yuǎn)離開地球進(jìn)而進(jìn)入太陽引力范圍，圍繞太陽運(yùn)動。教師巡視并在黑板上板書過程 師：請同學(xué)們想一想，而不會做勻速圓周運(yùn)動呢？ 生：，,物體做勻速圓周運(yùn)動；，地球提供的重力將大于物理做圓周運(yùn)動所需的向心力，所以物體做向心運(yùn)動，落向地面。學(xué)生思考，教師巡視 師：個別同學(xué)可能覺得不知如何著手，在高中學(xué)習(xí)中大家要逐漸學(xué)會使用假設(shè)法，就像這個問題，你可以假設(shè)物體現(xiàn)在正像衛(wèi)星一樣繞地球做勻速圓周運(yùn)動，那么它的速度應(yīng)該是多大呢？ 生：據(jù)物體做圓周運(yùn)動的向心力由萬有引力提供，可有得?！纠斡洝浚涵h(huán)繞天體做圓周運(yùn)動的軌道平面的圓心必須是中心天體的球心。6. 感知人類探索宇宙的夢想，促使學(xué)生樹立獻(xiàn)身科學(xué)的人生價值觀。勞厄說：“沒有任何東西像牛頓引力理論對行星軌道的計算那樣，如此有力地樹立起人們對年輕的物理學(xué)的尊敬。他們根據(jù)天王星的觀測資料，各自獨(dú)立地利用萬有引力定律計算出這顆新星的軌道。若已知天體的半徑為和該天體表面的重力加速度，則有 ， 解得天體的質(zhì)量為 。 ②水星和地球繞太陽做圓周運(yùn)動的公轉(zhuǎn)周期T是不一樣的，公轉(zhuǎn)半徑也是不一樣的，那用公式求解出來的太陽的質(zhì)量會是一樣的嗎？ 總結(jié)歸納 師：從以上各式的推導(dǎo)過程可知，利用此法只能求出中心天體的質(zhì)量，而不能求環(huán)繞天體的質(zhì)量，因?yàn)榄h(huán)繞天體的質(zhì)量同時出現(xiàn)在方程的兩邊，已被約掉。有 需要條件：月球公轉(zhuǎn)周期T；月球軌道半徑。吐溫滿懷激情地說“科學(xué)真是迷人。以至于阿波羅8號從月球返航的途中，當(dāng)?shù)孛婵刂浦行膯柤啊笆钦l在駕駛”的時候，指令長這樣回答：“我想現(xiàn)在是牛頓在駕駛。教師活動：聽取學(xué)生匯報，點(diǎn)評總結(jié)。教師活動：投影學(xué)生的證明過程，一起點(diǎn)評。過程與方法通過牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思考過程和卡文迪許扭秤的設(shè)計方法，滲透科學(xué)發(fā)現(xiàn)與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法論教育。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。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)量、以及兩者距離的關(guān)系式。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。第三定律：所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。四、課堂小結(jié)：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。感悟科學(xué)是人類進(jìn)步不竭的動力。知道開普勒三定律的內(nèi)容。人們對行星運(yùn)動的認(rèn)識過程是漫長復(fù)雜的，歷史上有過不同的看法，科學(xué)家對此進(jìn)行了不懈的探索，通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，將使我們正確地認(rèn)識行星的運(yùn)動。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。對某一行星來說，它繞太陽作勻速圓周運(yùn)動，其軌道半徑的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。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？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(diǎn)評。二、行星對太陽的引力物理意義：不同行星對太陽的引力，與太陽的質(zhì)量成正比，與行星和太陽間距離的二次方成反比。教學(xué)過程（一）引入新課上節(jié)課我們推導(dǎo)出了太陽與行星間的引力規(guī)律，即。萬有引力定律的內(nèi)容是什么？寫出表達(dá)式。四、課堂小結(jié)讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。 若不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，地面上質(zhì)量為m的物體所受的重力mg等于地球?qū)ξ矬w的萬有引力，則有,其中M是地球質(zhì)量，r是物體距地心的距離，即地球半徑R，于是有，重力加速度g和地球半徑R在卡文迪許之前就知道了，一旦測得引力常量G，則可以算出地球質(zhì)量M。就請同學(xué)