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[理化生]萬有引力與航天新人教版-必修(完整版)

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【正文】為橢圓若是勻速圓周運動 …… 怎么回事呢 …… 潛心研究所有的行星圍繞太陽運動的軌道橢圓，太陽處在所有橢圓的一個焦點上。 ① 符合人們的日常經驗； ②符合宗教地球是宇宙的中心的說法。統治很長時間的原因：太陽是靜止不動的，地球和其它行星都繞太陽轉動。開普勒第一定律（軌道定律）對于每一個行星而言，太陽和行星的連線在相等的時間內掃過相等的面積。情感態度與價值觀感受太陽與行星間的引力關系，從而體會大自然的奧秘 ★教學重點根據開普勒定律和牛頓第三定律推導出太陽與行星之間的引力表達式 ★教學難點根據開普勒定律和牛頓第三定律推導出太陽與行星之間的引力表達式溫故而知新開普勒行星運動定律第一定律：所有行星繞太陽的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上。二、行星對太陽的引力 ? 太陽與行星間的引力大小為 2rMmGF ?G比例系數，與太陽、行星的質量無關方向：沿著太陽和行星的連線課堂小結 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. 我們預期太陽對行星的引力與太陽到行星的距離有關，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，通過兩次數學代換得到了太陽對行星的引力與太陽到行星的距離相關的數學表達式； 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的數學表達式； 5. 綜合概括得到了太陽與行星間引力的數學表達式。 ? 感受科學知識在生產生活中的巨大作用力。 F引 ∝ Mm/r2 寫成等式： F引 = GMm/r2 行星繞太陽運動遵守這個規律，那么在其他物體之間是否適用這個規律呢？？牛頓還研究了月球繞地球的運動，發現它們間的引力跟太陽與行星間的引力遵循同樣規律。思考與討論 ◆ 我們人與人之間也一樣存在萬有引力，可是為什么我們感受不到呢？假設質量均為 60千克的兩位同學，相距 1米，他們之間的相互作用的萬有引力多大？ F=Gm1m2/r2 = 1011 60 60/12 = 107(N) 107N是一粒芝麻重的幾千分之一，這么小的力人根本無法察覺到。 ? 2．教學難點及其教學策略： ? 難點：根據已有條件求中心天體的質量 ? 教學策略：通過類比思維、歸納總結建立模型來加深理解。小結 ?人造衛星的運動原理： ?第一宇宙速度： ?第二宇宙速度： ?第三宇宙速度： 1883年，俄國學者齊奧爾科夫斯基提出使用火箭發射宇宙飛船的設想。愛因斯坦（ 1879──1955 ）發表了狹義相對論。（已知Ｇ = 1011Nm2/kg2 ，光速 v=3 108m/s，取一位有效數字） VM?　ρ 334 RV ??問題三如何知道一個天體的密度 ? 課堂訓練一艘宇宙飛船飛近一個不知名的行星，并進入靠近該行星表面的圓形軌道，宇航員進入預定的考察工作，宇航員能不能僅用一只表通過測定時間來測定該行星的密度？說明理由及推導過程發現未知天體問題 1:應用萬有引力定律除可以計算天體的質量外 ,還可以在天文學上有什么作用 ? 問題 2:應用萬有引力定律發現了哪些行星 ? 問題 3:人們是怎樣應用萬有引力定律來發現未知天體的 ? 小結二應用萬有引力定律還可以發現未知天體一應用萬有引力定律可以計算天體的質量 : rTmrmrmvrMmG222224 ?? ???mgrMmG ?2《宇宙航行》教學目標 ? 知識與技能： 1．了解人造衛星的有關知識． 2．知道三個宇宙速度的含義，會推導第一宇宙速度． ? 過程與方法：通過用萬有引力定律推導第一宇宙速度．培養學生運用知識解決問題的

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