高中物理課題教學(xué)設(shè)計-資料下載頁
2024-12-07 02:31本頁面
【正文】 若是規(guī)則形狀的均勻物體相距較近，則應(yīng)把r理解為它們的幾何中心的距離。 C、若物體不能視為質(zhì)點，則可把每一個物體視為若干個質(zhì)點的集合，然后按萬有引力定律求出各質(zhì)點間的引力，再按矢量法求它們的合力?！ 、跥為萬有引力常量，在數(shù)值上等于質(zhì)量都是1kg的兩物體相距1m時的相互作用的引力 高中物理課題教學(xué)設(shè)計5 教學(xué)目標 知識與技能 (1)了解地球表面物體的萬有引力兩個分力的大小關(guān)系，計算地球質(zhì)量?！ ?2)行星繞恒星運動、衛(wèi)星的運動的共同點：萬有引力作為行星、衛(wèi)星圓周運動的向心力，會用萬有引力定律計算天體的質(zhì)量?！ ?3)了解萬有引力定律在天文學(xué)上有重要應(yīng)用?！ 。骸 ?1)培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)分析找到事物的主要因素和次要因素的一般過程和方法?！ ?2)培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)事件的之間相似性采取類比方法分析新問題的能力與方法?！ ?3)培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)建立模型的能力與方法?！ 。骸 ?1)培養(yǎng)學(xué)生認真嚴禁的科學(xué)態(tài)度和大膽探究的心理品質(zhì)?！ ?2)體會物理學(xué)規(guī)律的簡潔性和普適性，領(lǐng)略物理學(xué)的優(yōu)美?！ 〗虒W(xué)重難點 教學(xué)重點 地球質(zhì)量的計算、太陽等中心天體質(zhì)量的計算?！ 〗虒W(xué)難點 根據(jù)已有條件求中心天體的質(zhì)量?！ 〗虒W(xué)工具 多媒體、板書 教學(xué)過程 一、計算天體的質(zhì)量 (1)地球質(zhì)量的計算 ?、僖罁?jù)：地球表面的物體，若不考慮地球自轉(zhuǎn)，物體的重力等于地球?qū)ξ矬w的萬有引力，即 ?、诮Y(jié)論： 只要知道g、R的值，就可計算出地球的質(zhì)量. (2)太陽質(zhì)量的計算 ?、僖罁?jù)：質(zhì)量為m的行星繞太陽做勻速圓周運動時，行星與太陽間的萬有引力充當向心力，即 ?、诮Y(jié)論： 只要知道衛(wèi)星繞行星運動的周期T和半徑r，就可以計算出行星的質(zhì)量. (1)地球表面的物體，重力就是物體所受的萬有引力.() (2)繞行星勻速轉(zhuǎn)動的衛(wèi)星，萬有引力提供向心力.(√) (3)利用地球繞太陽轉(zhuǎn)動，可求地球的質(zhì)量.() 若已知月球繞地球轉(zhuǎn)動的周期T和半徑r，由此可以求出地球的質(zhì)量嗎?能否求出月球的質(zhì)量呢? ，所以根據(jù)月球的周期T、公轉(zhuǎn)半徑r，無法計算月球的質(zhì)量. 二、發(fā)現(xiàn)未知天體 (1)海王星的發(fā)現(xiàn) 英國劍橋大學(xué)的學(xué)生亞當斯和法國年輕的天文學(xué)家勒維耶根據(jù)天王星的觀測資料，利用萬有引力定律計算出天王星外“新”，德國的加勒在勒維耶預(yù)言的位置附近發(fā)現(xiàn)了這顆行星——海王星. (2)其他天體的發(fā)現(xiàn) 近100年來，人們在海王星的軌道之外又發(fā)現(xiàn)了冥王星、鬩神星等幾個較大的天體. (1)海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)表明了萬有引力_在太陽系內(nèi)的正確性.(√) (2)科學(xué)家在觀測雙星系統(tǒng)時，同樣可以用萬有引力定律來分析.(√) 航天員翟志剛走出“神舟七號”飛船進行艙外活動時，要分析其運動狀態(tài)，牛頓定律還適用嗎? ，. 三、天體質(zhì)量和密度的計算 ? ，求密度還需什么物理量? ? 繞中心天體運動的其他天體或衛(wèi)星做勻速圓周運動，做圓周運動的天體(或衛(wèi)星)的向心力等于它與中心天體的萬有引力，利用此關(guān)系建立方程求中心天體的質(zhì)量. 下面以地球質(zhì)量的計算為例，介紹幾種計算天體質(zhì)量的方法： (1)若已知月球繞地球做勻速圓周運動的周期為T，半徑為r，根據(jù)萬有引力等于向心力，即 (2)若已知月球繞地球做勻速圓周運動的半徑r和月球運行的線速度v，由于地球?qū)υ虑虻囊Φ扔谠虑蜃鰟蛩賵A周運動的向心力，根據(jù)牛頓第二定律，得 (3)若已知月球運行的線速度v和運行周期T，由于地球?qū)υ虑虻囊Φ扔谠虑蜃鰟蛩賵A周運動的向心力，根據(jù)牛頓第二定律，得 (4)若已知地球的半徑R和地球表面的重力加速度g，根據(jù)物體的重力近似等于地球?qū)ξ矬w的引力，得 解得地球質(zhì)量為 若天體的半徑為R，則天體的密度ρ 誤區(qū)警示 ，. 、，若繞近地軌道運行，則有R=r. 例：要計算地球的質(zhì)量，除已知的一些常數(shù)外還需知道某些數(shù)據(jù)，現(xiàn)給出下列各組數(shù)據(jù)，可以計算出地球質(zhì)量的有哪些?() ′及運轉(zhuǎn)半徑r′ ABC 歸納總結(jié)：求解天體質(zhì)量的技巧 天體的質(zhì)量計算是依據(jù)物體繞中心天體做勻速圓周運動，萬有引力充當向心力，列出有關(guān)方程求解的，因此解題時首先應(yīng)明確其軌道半徑，再根據(jù)其他已知條件列出相應(yīng)的方程. 四、分析天體運動問題的思路 ? ? ，有哪些主要的公式? 一般行星或衛(wèi)星的運動可看做勻速圓周運動，所需要的向心力都由中心天體對它的萬有引力提供，所以研究天體時可建立基本關(guān)系式： 設(shè)質(zhì)量為m的天體繞另一質(zhì)量為M的中心天體做半徑為r的勻速圓周運動 以上結(jié)論可總結(jié)為“越遠越慢，越遠越小”. 誤區(qū)警示 ，衛(wèi)星的an、v、ω、T與行星或衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān)，僅由被環(huán)繞的天體的質(zhì)量M和軌道半徑r決定. ，如地球的公轉(zhuǎn)周期是365天，自轉(zhuǎn)一周是24小時， 例：)據(jù)報道，天文學(xué)家近日發(fā)現(xiàn)了一顆距地球40光年的“超級地球”，名為“55Cancrie”，該行星繞母星(中心天體)運行的周期約為地球繞太陽運行周期的480(1)，“55Cancrie”與地球均做勻速圓周運動，則“55Cancrie”與地球的() B 歸納總結(jié)：解決天體運動的關(guān)鍵點 解決該類問題要緊扣兩點：一是緊扣一個物理模型：就是將天體(或衛(wèi)星)的運動看成是勻速圓周運動。二是緊扣一個物體做圓周運動的動力學(xué)特征，即天體(或衛(wèi)星)：在向心加速度、線速度、角速度和周期四個物理量中，只有周期的值隨著軌道半徑的變大而增大，其余的三個都隨軌道半徑的變大而減小 五、雙星問題的分析方法 例：天文學(xué)家將相距較近、周期均為T，兩顆恒星之間的距離為r，試推算這個雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量.(引力常量為G) 歸納總結(jié)：雙星系統(tǒng)的特點 ，它們之間的距離保持不變?！ ?。 ?！ ?
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