高中物理歐姆定律教案
發(fā)表時(shí)間:2020-05-20高一物理萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用教案48。
一位優(yōu)秀的教師不打無(wú)準(zhǔn)備之仗,會(huì)提前做好準(zhǔn)備,作為高中教師就要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制定合適的教案。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ),幫助高中教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。怎么才能讓高中教案寫(xiě)的更加全面呢?下面是小編為大家整理的“高一物理萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用教案48”,希望能對(duì)您有所幫助,請(qǐng)收藏。
萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用一、定律的適用條件、
萬(wàn)有引力定律的公式F=Gm1m2/r2,只適用于質(zhì)點(diǎn)之間的相互作用,但下列兩種情況下定律也適用。
1、當(dāng)兩個(gè)物體間的距離遠(yuǎn)大于物體本身的大小時(shí),物體可視為質(zhì)點(diǎn)。
2、均勻的球體可視為質(zhì)點(diǎn),但r是兩球心間的距離。
二、定律在天文學(xué)上應(yīng)用
1、模型
把天體的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng),其所需的向心力由萬(wàn)有引力來(lái)提供。
2、基本公式:、
(1)GMm/r2=mv2/r=mrω2=mr4π2/T2
(2)GMm/r2=mg
(3)mv2/r=mg
注意:a、(2)、(3)兩式中的g為物體所在處的重力加速度
b、應(yīng)用時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選用適當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行分析或計(jì)算。
3、需要重點(diǎn)掌握的六個(gè)問(wèn)題
(1)求人造衛(wèi)星的繞行速度問(wèn)題
(2)求星球表面的第一宇宙速度問(wèn)題
(3)求天體的質(zhì)量問(wèn)題
(4)求天體密度問(wèn)題
(5)求天體間的距離問(wèn)題
(6)會(huì)分析地球同步衛(wèi)星問(wèn)題
動(dòng)量
一、動(dòng)量、沖量、及動(dòng)量變化的三性
1、動(dòng)量p=mv,是描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)量,其三性是:
(1)瞬時(shí)性:通常所說(shuō)物體的動(dòng)量是指物體在某一時(shí)刻的瞬時(shí)動(dòng)量,計(jì)算物體的動(dòng)量時(shí)應(yīng)取這一時(shí)刻的瞬時(shí)速度。
(2)相對(duì)性:由于物體的運(yùn)動(dòng)速度與參考系的選擇有關(guān),所以物體的動(dòng)量也與參考系的選擇有關(guān),通常物體的動(dòng)量是指物體相對(duì)于地面的動(dòng)量
(3)矢量性:物體的動(dòng)量方向與物體瞬時(shí)速度方向相同
2、沖量I=Ft,是描述力對(duì)時(shí)間累積效應(yīng)的過(guò)程量,其三性為
(1)時(shí)間性:沖量不僅由力決定,還由力的作用時(shí)間決定,是對(duì)應(yīng)某段時(shí)間的過(guò)程量。
(2)絕對(duì)性:由于力和時(shí)間都和參考系的選擇無(wú)關(guān)
(3)矢量性:具有恒定方向的力的沖量的方向與力的方向一致,對(duì)于作用時(shí)間內(nèi)方向變化的合外力的沖量方向與相應(yīng)時(shí)間內(nèi)動(dòng)量變化方向一致
3、動(dòng)量變化△p=p/—p,是描述動(dòng)量變化的過(guò)程量,其三性是:
(1)時(shí)間性:動(dòng)量變化與時(shí)間有關(guān),不同時(shí)間內(nèi),動(dòng)量變化一般不同。
(2)絕對(duì)性:動(dòng)量變化與參考系的選擇無(wú)關(guān),只要求對(duì)同一參考系。
(3)矢量性:動(dòng)量變化量的方向決定于末、初動(dòng)量的矢量差。
二、動(dòng)量定理
Ft=p/—p,表示物體所受合外力的沖量等于它的動(dòng)量變化,注意其三性
(1)時(shí)間性:某段時(shí)間內(nèi)物體所受合外力的沖量等于該段時(shí)間內(nèi)動(dòng)量的變化。
(2)合力性:式中F是研究對(duì)象所受的包括重力在內(nèi)的所有外力的合力,它可以是恒力,也可以是變力。
(3)矢量性:式中的沖量,動(dòng)量及動(dòng)量變化都是矢量,定理的表達(dá)式是一個(gè)矢量式,運(yùn)算應(yīng)使用平行四邊形法則,一維情況可簡(jiǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。某段時(shí)間內(nèi)合外力沖量的方向與該段時(shí)間內(nèi)動(dòng)量變化量的方向一致。
三、動(dòng)量守恒定律
1、內(nèi)容:系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零,它們的總動(dòng)量保持不變即動(dòng)量守恒。
2、表達(dá)式:m1v1+m2v2=m1v1/+m2v2/
△p1=—△p2
△p=0
3、適用范圍:(應(yīng)用環(huán)境)
(1)相互作用的物體,不管接觸與否,粘合在一起,還是裂成碎塊,不管作用前后運(yùn)動(dòng)是否在一條直線上,定律均適用
(2)兩個(gè)或兩個(gè)以上任何數(shù)目的物體系,定律均適用
(3)宏觀大到天體,微觀小到基本粒子,不管相互作用是什么性質(zhì)的力,也不管是高速還是低速的物體,定律均適用。
(4)物體若在某一方向上不受外力或所受外力的合力為零,則也可在該方向上用動(dòng)量守恒定律,但系統(tǒng)的總動(dòng)量不一定守恒。
(5)諸如碰撞、爆炸等短時(shí)間內(nèi)的相互作用,若系統(tǒng)所受外力合力不為零,但內(nèi)力>>外力,這時(shí)可認(rèn)為不受外力,近似應(yīng)用定律。
(6)動(dòng)量守恒定律也適用于非相互作用系統(tǒng)
4、使用動(dòng)量守恒定律注意“三性”
(1)矢量性:動(dòng)量守恒定律表達(dá)式為矢量性。
(2)相對(duì)性:動(dòng)量守恒定律表達(dá)式中各速度必須是相對(duì)于同一參考系
(3)同時(shí)性:同一時(shí)刻的動(dòng)量才能求和
即:動(dòng)量守恒定律表達(dá)式中:v1和v2必為同一時(shí)刻的速度
v1/和v2/必為另一同時(shí)刻的速度
四、反沖運(yùn)動(dòng)是系統(tǒng)內(nèi)力作用下產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng),在這種運(yùn)動(dòng)中系統(tǒng)的動(dòng)量是守恒的,炸裂和類(lèi)似炸裂現(xiàn)象中都有反沖運(yùn)動(dòng),火箭就是根據(jù)反沖運(yùn)動(dòng)的原理制成的。
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高一物理萬(wàn)有引力定律教案47
一般給學(xué)生們上課之前,老師就早早地準(zhǔn)備好了教案課件,規(guī)劃教案課件的時(shí)刻悄悄來(lái)臨了。在寫(xiě)好了教案課件計(jì)劃后,這樣我們接下來(lái)的工作才會(huì)更加好!你們會(huì)寫(xiě)多少教案課件范文呢?小編特地為您收集整理“高一物理萬(wàn)有引力定律教案47”,希望對(duì)您的工作和生活有所幫助。
6.2萬(wàn)有引力定律一、教學(xué)目標(biāo)
1.了解萬(wàn)有引力定律得出的思路和過(guò)程.?
2.理解萬(wàn)有引力定律的含義并會(huì)推導(dǎo)萬(wàn)有引力定律.?
3.知道任何物體間都存在著萬(wàn)有引力,且遵循相同的規(guī)律.?
二、教學(xué)重點(diǎn)
1.萬(wàn)有引力定律的推導(dǎo).?
2.萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容及表達(dá)公式.?
三、教學(xué)難點(diǎn)
1.對(duì)萬(wàn)有引力定律的理解.?
2.使學(xué)生能把地面上的物體所受的重力與其他星球與地球之間存在的引力是同性質(zhì)的力聯(lián)系起來(lái).?
四、教學(xué)方法
1.對(duì)萬(wàn)有引力定律的推理——采用分析推理、歸納總結(jié)的方法.?
2.對(duì)疑難問(wèn)題的處理——采用講授法、例證法.?
五、教學(xué)步驟
導(dǎo)入新課?
請(qǐng)同學(xué)們回憶一下上節(jié)課的內(nèi)容,回答如下問(wèn)題:?
1.行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是什么??
2.開(kāi)普勒第一定律、第三定律的內(nèi)容??
同學(xué)們回答完以后,老師評(píng)價(jià)、歸納總結(jié).?
同學(xué)們回答得很好,行星繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道是橢圓,太陽(yáng)處在這個(gè)橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上,那么行星為什么要這樣運(yùn)動(dòng)?而且還有一定的規(guī)律?這類(lèi)問(wèn)題從17世紀(jì)就有人思考過(guò),請(qǐng)閱讀課本,這個(gè)問(wèn)題的答案在不同的時(shí)代有不同的結(jié)論,可見(jiàn),我們科學(xué)的研究要經(jīng)過(guò)一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的艱巨的過(guò)程.?
新課教學(xué)?
1.同學(xué)們閱讀完以后,知道到了牛頓時(shí)代的一些科學(xué)家,如胡克、哈雷等,對(duì)這一問(wèn)題的認(rèn)識(shí)更進(jìn)了一步,把地面上的運(yùn)動(dòng)和天體的運(yùn)動(dòng)統(tǒng)一起來(lái)了.事實(shí)上,行星運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道離心率很接近于1,我們把它理想化為一個(gè)圓形軌道,這樣就簡(jiǎn)化了問(wèn)題,易于我們?cè)诂F(xiàn)有認(rèn)知水平上來(lái)接受.?
根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的條件可知行星必然受到一個(gè)太陽(yáng)給的力.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應(yīng)該為行星運(yùn)動(dòng)所受的向心力,即:?
再根據(jù)開(kāi)普勒第三定律代入上式?
可得到:
其中m為行星的質(zhì)量,r為行星軌道半徑,即太陽(yáng)與行星的距離.由上式可得出結(jié)論:太陽(yáng)對(duì)行星的引力跟行星的質(zhì)量成正比,跟行星到太陽(yáng)的距離的二次方成反比.?
即:F∝
根據(jù)牛頓第三定律:太陽(yáng)吸引行星的力與行星吸引太陽(yáng)的力是同性質(zhì)的相互作用力.既然太陽(yáng)對(duì)行星的引力與行星的質(zhì)量成正比,那么行星對(duì)太陽(yáng)也有作用力,也應(yīng)與太陽(yáng)的質(zhì)量M成正比,即:?
F∝
用文字表述為:太陽(yáng)與行星之間的引力,與它們質(zhì)量的乘積成正比,與它們的距離的平方成反比.?
用公式表述:
公式中的G是一個(gè)常數(shù),叫萬(wàn)有引力常量.?
進(jìn)而牛頓還研究了月地間的引力、許多不同物體間的作用力都遵循上述引力規(guī)律,于是他把這一規(guī)律推廣到自然界中任意兩個(gè)物體間,即具有劃時(shí)代意義的萬(wàn)有引力定律.?
2.萬(wàn)有引力定律:?
(1)內(nèi)容:自然界中任何兩個(gè)物體都是相互吸引的,引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比.?
(2)公式:
(3)疑問(wèn):在日常生活中,我們各自之間或人與物體間,為什么都對(duì)這種作用沒(méi)有任何感覺(jué)呢??
這是因?yàn)橐话阄矬w的質(zhì)量與星球的質(zhì)量相比太小了,它們之間的引力太小了,所以我們不易感覺(jué)到.下一節(jié)課的卡文迪許的精巧的扭秤實(shí)驗(yàn)將為我們驗(yàn)證.?
(4)各物理量的含義及單位?
r表示兩個(gè)具體物體相距很遠(yuǎn)時(shí),物體可以視為質(zhì)點(diǎn).如果是規(guī)則形狀的均勻物體,r為它們的幾何中心間的距離.單位為“米”.?
G為萬(wàn)有引力常量,G=6.67×10-11,單位為Nm2/kg2.?這個(gè)引力常量的出現(xiàn)要比萬(wàn)有引力定律晚一百多年哪!是英國(guó)的物理學(xué)家卡文迪許測(cè)出來(lái)的,我們下節(jié)課就要學(xué)習(xí).?
(5)擴(kuò)展思路?
牛頓想驗(yàn)證地面上的物體的重力與月地間、行星與太陽(yáng)間的引力是同種性質(zhì)的力,他做了著名的“月——地”檢驗(yàn),請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本第105頁(yè)有關(guān)內(nèi)容.然后歸納一下他的思路.??①如果重力與星體間的引力是同種性質(zhì)的力,都與距離的二次方成反比關(guān)系,那么月球繞地球做近似圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度就應(yīng)該是重力加速度的1/3600.?
牛頓計(jì)算了月球的向心加速度,結(jié)果證明是對(duì)的.?
?②如果我們已知地球質(zhì)量為5.89×1024kg.地球半徑為6.37×106m.同學(xué)們?cè)囉?jì)算一下月球繞地球的向心加速度是多大??
同學(xué)們通過(guò)計(jì)算驗(yàn)證,
?③為了驗(yàn)證地面上的重力與月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的向心力是同一性質(zhì)的力,還提出一個(gè)理想實(shí)驗(yàn):設(shè)想一個(gè)小月球非常接近地球,以至于幾乎觸及地球上最高的山頂,那么使這個(gè)小月球保持軌道運(yùn)動(dòng)的向心力當(dāng)然就應(yīng)該等于它在山頂處所受的重力.如果小月球突然停止做軌道運(yùn)動(dòng),它就應(yīng)該同山頂處的物體一樣以相同速度下落.如果它所受的向心力不是重力,那么它就將在這兩種力的共同作用下以更大的速度下落,這是與我們的經(jīng)驗(yàn)不符的.所以,是同性質(zhì)的力.?
(6)萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)的重要意義?
萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn),對(duì)物理學(xué)、天文學(xué)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響.它把地面上物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律統(tǒng)一了起來(lái).在科學(xué)文化發(fā)展上起到了積極的推動(dòng)作用,解放了人們的思想,給人們探索自然的奧秘建立了極大的信心,人們有能力理解天地間的各種事物.
六、鞏固練習(xí)(用投影片出示題目)?
1.要使兩物體間的萬(wàn)有引力減小到原來(lái)的1/4,下列辦法不可采用的是?
?A.使兩物體的質(zhì)量各減小一半,距離不變?
B.使其中一個(gè)物體的質(zhì)量減小到原來(lái)的1/4,距離不變?
C.使兩物體間的距離增為原來(lái)的2倍,質(zhì)量不變?
D.距離和質(zhì)量都減為原來(lái)的1/4??
2.火星的半徑是地球半徑的一半,火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1/9;那么地球表面50kg的物體受到地球的吸引力約是火星表面同質(zhì)量的物體受到火星吸引力的倍.?
3.兩個(gè)大小相同的實(shí)心小鐵球緊靠在一起時(shí),它們之間的萬(wàn)有引力為F.若兩個(gè)半徑為原來(lái)2倍的實(shí)心大鐵球緊靠在一起,則它們之間的萬(wàn)有引力為?
?A.4F?B.2F?C.8F?D.16F?
參考答案:?
1.D2.2.253.D??
七、小結(jié)(用投影片出示內(nèi)容)?
通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí),我們了解并知道:?
1.得出萬(wàn)有引力定律的思路及方法.?
2.任何兩個(gè)物體間存在著相互作用的引力的一般規(guī)律:即
其中G為萬(wàn)有引力常量,r為兩物間的距離.?
八、板書(shū)設(shè)計(jì)?
第二節(jié)萬(wàn)有引力定律?
高一物理下冊(cè)《萬(wàn)有引力定律》說(shuō)課稿
高一物理下冊(cè)《萬(wàn)有引力定律》說(shuō)課稿
現(xiàn)在開(kāi)始我的說(shuō)課,我說(shuō)課的題目是《萬(wàn)有引力定律》,接下來(lái)我將從教材、學(xué)情、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)過(guò)程等幾個(gè)方面來(lái)闡述我對(duì)于本節(jié)課的理解及我的教學(xué)設(shè)計(jì)。
一、說(shuō)教材
(過(guò)渡句:首先來(lái)分析一下教材)
本節(jié)課選自人教版必修2第六章第3節(jié)。從內(nèi)容性質(zhì)和地位來(lái)看,本節(jié)內(nèi)容是上一節(jié)《太陽(yáng)與行星間引力》的進(jìn)一步外推,是下一節(jié)《萬(wàn)有引力理論的成就》的基礎(chǔ);是猜想、假設(shè)與驗(yàn)證相結(jié)合的教學(xué)內(nèi)容。所以本節(jié)內(nèi)容處于本章的核心地位。
二、說(shuō)學(xué)情
(過(guò)渡句:學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,教師要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況組織教材內(nèi)容,因此接下來(lái)再分析一下我所面對(duì)的學(xué)生)
高中生的抽象思維能力和邏輯推理能力已經(jīng)達(dá)到了比較高的水平,能夠在一定的基礎(chǔ)上進(jìn)一步拓展知識(shí)。且在學(xué)習(xí)本章之前,學(xué)生已經(jīng)在上一節(jié)《太陽(yáng)與行星間引力》知道了天體間的引力公式,這為本節(jié)課進(jìn)一步拓展這一理論奠定了知識(shí)基礎(chǔ)。同時(shí),萬(wàn)有引力這一概念對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)是耳熟能詳?shù)?,但是?duì)于萬(wàn)有引力定律卻沒(méi)有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí),所以教師在授課時(shí)應(yīng)該注意對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo),以便學(xué)生能夠找到問(wèn)題的關(guān)鍵,緊跟課堂進(jìn)度。
三、說(shuō)教學(xué)目標(biāo)
(過(guò)渡句:經(jīng)過(guò)以上對(duì)于教材和學(xué)生情況的分析,我確定了如下的教學(xué)目標(biāo))
【知識(shí)與技能】
了解萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)思路和過(guò)程;知道什么是萬(wàn)有引力定律;知道萬(wàn)有引力常量以及它的測(cè)量方法。
【過(guò)程與方法】
通過(guò)逐步建立萬(wàn)有引力定律的過(guò)程,提高演繹思維能力與歸納概括能力,學(xué)習(xí)物理規(guī)律“提出猜想--理論推導(dǎo)--實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)”的科學(xué)研究方法。
【情感態(tài)度與價(jià)值觀】
感受物理學(xué)的科學(xué)魅力,形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S方式。
四、說(shuō)教學(xué)重難點(diǎn)
(過(guò)渡句:教學(xué)目標(biāo)確定之后,教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)也就顯而易見(jiàn)了)
【重點(diǎn)】
月--地檢驗(yàn),萬(wàn)有引力定律,引力常量。
【難點(diǎn)】
月--地檢驗(yàn)的思路。
五、說(shuō)教法學(xué)法
(過(guò)渡句:根據(jù)本節(jié)課的內(nèi)容及學(xué)生的特點(diǎn))
我打算采用以下教學(xué)方法:講授法、問(wèn)答法、討論法、練習(xí)法等,以這幾種教學(xué)方法相結(jié)合的形式進(jìn)行本節(jié)課的教學(xué),力圖能夠達(dá)既讓學(xué)生理解萬(wàn)有引力定律,又能掌握“提出猜想--理論推導(dǎo)--實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)”的科學(xué)研究方法。
六、說(shuō)教學(xué)過(guò)程
(過(guò)渡句:接下來(lái)的教學(xué)過(guò)程是我本節(jié)課的核心部分,我將著重闡述我的設(shè)計(jì)思路。)
環(huán)節(jié)一:導(dǎo)入
(過(guò)渡句:首先是導(dǎo)入環(huán)節(jié))
因?yàn)楸竟?jié)課其實(shí)是在前兩節(jié)課的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,因此最合適的導(dǎo)入方式就是復(fù)習(xí)導(dǎo)入,既可以了解學(xué)生對(duì)于已學(xué)知識(shí)的掌握情況,又可以引出本節(jié)課的內(nèi)容,自然過(guò)渡。所以在開(kāi)課前我會(huì)帶領(lǐng)學(xué)生回顧太陽(yáng)與行星的引力公式。學(xué)生回答后進(jìn)一步追問(wèn):行星與太陽(yáng)間的引力能使行星不能飛離太陽(yáng),那是什么力使地面的物體不能離開(kāi)地球,總要落回地面呢?通過(guò)這個(gè)問(wèn)題,引入本節(jié)課題——萬(wàn)有引力定律。
環(huán)節(jié)二:新課講授
(過(guò)渡句:導(dǎo)入新課之后就順勢(shì)進(jìn)入到了新課講授環(huán)節(jié))
本課主要是通過(guò)對(duì)萬(wàn)有引力的猜想,進(jìn)一步通過(guò)月--地檢驗(yàn),加上思維拓展,得出萬(wàn)有引力定律,在詳細(xì)介紹萬(wàn)有引力定律,最后通過(guò)引力常量的測(cè)定檢驗(yàn)萬(wàn)有引力定律。
(一)萬(wàn)有引力的猜想
所以在新課講授時(shí)首先我引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想,了解本節(jié)課的探究方向。我采取的方式是先講述牛頓對(duì)蘋(píng)果思考的故事,根據(jù)這個(gè)故事引出猜想:拉住月球使它繞地球運(yùn)動(dòng)的力,與拉著蘋(píng)果下落的力是否是同種力?
萬(wàn)有引力定律
一名優(yōu)秀的教師就要對(duì)每一課堂負(fù)責(zé),高中教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案,做好充分的準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣,幫助高中教師營(yíng)造一個(gè)良好的教學(xué)氛圍。怎么才能讓高中教案寫(xiě)的更加全面呢?以下是小編為大家精心整理的“萬(wàn)有引力定律”,歡迎閱讀,希望您能閱讀并收藏。
第2節(jié)萬(wàn)有引力定律
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.了解發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力的思路和過(guò)程。
2.理解萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容及數(shù)學(xué)表達(dá)式,在簡(jiǎn)單情景中能計(jì)算萬(wàn)有引力。
3.了解卡文迪許測(cè)量萬(wàn)有引力常數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置與設(shè)計(jì)思想。
4.認(rèn)識(shí)發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的意義,領(lǐng)略天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
【閱讀指導(dǎo)】
1.牛頓在伽利略等人的研究成果的基礎(chǔ)上,通過(guò)自己嚴(yán)密的論證后提出:萬(wàn)有引力是普遍存在于任何有______的物體之間的相互吸引力。于是推翻了宇宙的不可知論,同時(shí)使人們認(rèn)識(shí)到天體的運(yùn)動(dòng)和地面上物體的運(yùn)動(dòng)遵循著同樣的規(guī)律。
2.1687年(適值我國(guó)清朝康熙年間)牛頓正式發(fā)表了萬(wàn)有引力定律。定律的內(nèi)容是:_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。數(shù)學(xué)表達(dá)式為:___________________________。其中G稱(chēng)為_(kāi)_________,是個(gè)與_________無(wú)關(guān)的普適常量。
3.牛頓因?yàn)槿鄙倬軠y(cè)量?jī)x器,沒(méi)能測(cè)定引力常量G,在牛頓發(fā)表萬(wàn)有引力定律之后100多年,1798年(我國(guó)清朝嘉慶年間)英國(guó)物理學(xué)家___________做了一個(gè)精確的測(cè)量,其結(jié)果與現(xiàn)代更精密的測(cè)量結(jié)果很接近。目前我們通常認(rèn)為G=_____________。
【課堂練習(xí)】
★夯實(shí)基礎(chǔ)
1.關(guān)于萬(wàn)有引力定律的適用范圍,下列說(shuō)法中正確的是()
A.只適用于天體,不適用于地面物體
B.只適用于球形物體,不適用于其他形狀的物體
C.只適用于質(zhì)點(diǎn),不適用于實(shí)際物體
D.適用于自然界中任意兩個(gè)物體之間
2.在萬(wàn)有引力定律的公式中,r是()
A.對(duì)星球之間而言,是指運(yùn)行軌道的平均半徑
B.對(duì)地球表面的物體與地球而言,是指物體距離地面的高度
C.對(duì)兩個(gè)均勻球而言,是指兩個(gè)球心間的距離
D.對(duì)人造地球衛(wèi)星而言,是指衛(wèi)星到地球表面的高度
3.關(guān)于行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的原因,有以下幾種說(shuō)法,正確的是()
A.由于行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng),故行星不受任何力作用
B.由于行星周?chē)嬖谛D(zhuǎn)的物質(zhì)造成的
C.由于受到太陽(yáng)的吸引造成的
D.除了受到太陽(yáng)的吸引力,還必須受到其他力的作用
4.下面關(guān)于萬(wàn)有引力的說(shuō)法中正確的是()
A.萬(wàn)有引力是普遍存在于宇宙中所有具有質(zhì)量的物體之間的相互作用
B.重力和萬(wàn)有引力是兩種不同性質(zhì)的力
C.當(dāng)兩物體間有另一質(zhì)量不可忽略的物體存在時(shí),則這兩個(gè)物體間的萬(wàn)有引力將增大
D.當(dāng)兩物體間距離為零時(shí),萬(wàn)有引力將無(wú)窮大
5.蘋(píng)果落向地球,而不是地球向上運(yùn)動(dòng)碰到蘋(píng)果。下列論述中正確的是()
A.蘋(píng)果質(zhì)量小,對(duì)地球的引力較小,而地球質(zhì)量大,對(duì)蘋(píng)果的引力大
B.地球?qū)μO(píng)果有引力,而蘋(píng)果對(duì)地球沒(méi)有引力
C.蘋(píng)果對(duì)地球的作用力和地球?qū)μO(píng)果作用力是相等的,由于地球質(zhì)量極大,不可能產(chǎn)生明顯的加速度
D.以上說(shuō)法都不正確
6.地球質(zhì)量大約是月球質(zhì)量的81倍,一飛行器在地球和月球之間,當(dāng)?shù)厍驅(qū)λ囊驮虑驅(qū)λ囊ο嗟葧r(shí),此飛行器距地心距離與距月心距離之比為()
A.1:1B.3:1C.6:1D.9:1
★能力提升
7.已知地面的重力加速度是g,距地面高度等于地球半徑2倍處的重力加速度為_(kāi)____。
8.一物體在地球表面重16N,它在以5m/s2的加速度上升的火箭中的視重為9N,則此時(shí)火箭離地面的距離為地球半徑的_________倍。
第2節(jié)萬(wàn)有引力定律
【閱讀指導(dǎo)】
1.質(zhì)量
2.任何兩個(gè)物體之間都存在相互作用的引力。這個(gè)力的大小與這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比,與兩物體之間的距離的平方成反比。萬(wàn)有引力常量物質(zhì)種類(lèi)
3.卡文迪許6.67×10-11m3/(kgs2)或6.67×10-11Nm2/kg2
【課堂練習(xí)】
1.B2.D3.C4.A5.C6.B7.1/98.3
萬(wàn)有引力定律應(yīng)用和功
總課題期中復(fù)習(xí)總課時(shí)第19課時(shí)
課題萬(wàn)有引力定律應(yīng)用和功功率課型復(fù)習(xí)課
教學(xué)
目標(biāo)1、掌握萬(wàn)有引力的應(yīng)用
2、掌握功、功率的計(jì)算
學(xué)法
指導(dǎo)知識(shí)要點(diǎn)回顧、講練結(jié)合、
教學(xué)過(guò)程
師生互動(dòng)補(bǔ)充內(nèi)容或
錯(cuò)題訂正
一、開(kāi)普勒三定律:
(1).開(kāi)普勒第一定律:
(2).開(kāi)普勒第二定律:
(3).開(kāi)普勒第三定律:
〖練習(xí)〗有關(guān)開(kāi)普勒關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的描述,下列說(shuō)法中不正確的是()
A.所有的行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓,太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上
B.所有的行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是圓,太陽(yáng)處在圓心上
C.所有的行星軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等
D.不同的行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道是不同的
二、萬(wàn)有引力定律的理解:
(1).內(nèi)容:
(2).表達(dá)式:
(2).適用條件:
【例題1】甲、乙兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的萬(wàn)有引力大小為F,若甲質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量不變,乙質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量離減為原來(lái)的1/2,同時(shí)它們間的距增大為原來(lái)的2倍,則甲、乙兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的萬(wàn)有引力大小將變?yōu)椋ǎ?br>
A.FB.F/2C.F/4D.F/8
〖練習(xí)〗某物體在地面上受到地球?qū)λ娜f(wàn)有引力為F.若此物體受到的引力減小到F/9,則此物體距離地面的高度應(yīng)為(R為地球半徑)
A.RB.2RC.3RD.4R
三、用萬(wàn)有引力判斷v、ω、T、a與r的關(guān)系:
(1)由
得:a=
(2)由
得:v=
(3)由
得:ω=
(4)由得:T=
【例題2】我國(guó)發(fā)射的“風(fēng)云一號(hào)”氣象衛(wèi)星是極地衛(wèi)星,衛(wèi)星飛過(guò)兩極上空,其軌道平面與赤道平面垂直,周期為12h;我國(guó)發(fā)射的“風(fēng)云二號(hào)”氣象衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星,周期是24h.兩顆衛(wèi)星都做圓周運(yùn)動(dòng),則學(xué)科網(wǎng)
A.“風(fēng)云一號(hào)”氣象衛(wèi)星距地面較遠(yuǎn)
B.“風(fēng)云二號(hào)”氣象衛(wèi)星加速度較大學(xué)科網(wǎng)
C.“風(fēng)云一號(hào)”氣象衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)速度較大
D.“風(fēng)云二號(hào)”氣象衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)角速度較大
〖練習(xí)〗如圖:a、b、c是地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)動(dòng)的三顆衛(wèi)星,a和b的質(zhì)量相等且小于c的質(zhì)量,則()
A.b所需向心力最小
B.b、c的周期相同,且大于a的周期
C.b、c的向心加速度大小相等,且大于a的向心加速度
D.b、c的線速度大小相等,且小于a的線速度
〖練習(xí)〗啟動(dòng)衛(wèi)星的發(fā)動(dòng)機(jī)使其速度加大,待它運(yùn)動(dòng)到距離地面的高度比原來(lái)大的位置,再定位使它繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)成為另一軌道的衛(wèi)星,該衛(wèi)星后一軌道與前一軌道相比()
A.速率增大B.周期增大C.向心力增大D.加速度增大
〖練習(xí)〗.兩顆人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),它們的質(zhì)量之比mA:mB=1∶2,軌道半徑之比rA:rB=3∶1,某—時(shí)刻它們的連線恰好通過(guò)地心,下列說(shuō)法中不正確的是()
A.它們的線速度之比vA:vB=1∶
B.它們的向心加速度之比aA∶aB=1∶9
C.它們的向心力之比FA∶FB=l∶18
D.它們的周期之比TA∶TB=3∶l
〖練習(xí)〗已知兩顆人造衛(wèi)星A.B繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),周期之比為1:8,則軌道半徑之比和運(yùn)動(dòng)速率之比分別為()
A.4:1,1:2B.4:1,2:1C.1:4,1:2D.1:4,2:1
〖練習(xí)〗地球表面的重力加速度為g0,物體在距地面上方3R處(R為地球半徑)的重力加速度為g,那么兩個(gè)加速度之比g/g0等于()
A.1:1B.1:4C.1:9D.1:16
〖練習(xí)〗尋找地外生命一直是各國(guó)科學(xué)家不斷努力的目標(biāo),為了探測(cè)某行星上是否存在生命,可以向該行星發(fā)射一顆探測(cè)衛(wèi)星,衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R,衛(wèi)星的質(zhì)量為m,該行星質(zhì)量為M,引力常量為G,問(wèn)
(1)該衛(wèi)星受到的向心力為多少?(2)衛(wèi)星的線速度大小為多少?
四、測(cè)中心天體的質(zhì)量
(1)忽略中心天體的自轉(zhuǎn):由得:M=
(2)天體運(yùn)行:由=得:M=(提示:向心力表達(dá)式用含T的表示)
【例題3】已知引力常量G和下列某幾組數(shù)據(jù)能算出地球的質(zhì)量,這幾組數(shù)據(jù)是()
A.地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期及地球離太陽(yáng)的距離
B.月球繞地球運(yùn)行的周期及月球離地心的距離
C.人造衛(wèi)星在地面附近繞行的速度及運(yùn)行周期
D.忽略自轉(zhuǎn),已知地球的半徑及重力加速度
〖練習(xí)〗某一行星有一質(zhì)量為m的衛(wèi)星,以半徑r,周期T做勻速圓周運(yùn)動(dòng),求:
(1)行星的質(zhì)量;(2)衛(wèi)星的加速度;
五、宇宙速度、人造衛(wèi)星:(R地=6400Km,g地=9.8m/s2)
(1)第一宇宙速度:(注意求解第一宇宙速度)
第一宇宙速度是最小發(fā)射速度;是最大環(huán)繞速度
(2)人造衛(wèi)星:
同步衛(wèi)星(又稱(chēng)通訊衛(wèi)星---相對(duì)于地面靜止不動(dòng))特點(diǎn):
①定周期;②定軌道(軌道和赤道共面同心圓);③定軌道半徑
普通衛(wèi)星:只要軌道圓心(一個(gè)焦點(diǎn))和地心重合即可.
【例題4】發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí),先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經(jīng)點(diǎn)火,使其沿橢圓軌道2運(yùn)行,最后再次點(diǎn)火,將衛(wèi)星送入同步軌道3。軌道1、2相切于Q點(diǎn),軌道2、3相切于P點(diǎn),如圖所示,當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí),以下說(shuō)法正確的是()
A.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率
B.衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度
C.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度
D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度
〖練習(xí)〗同步衛(wèi)星是指相對(duì)于地面不動(dòng)的人造地球衛(wèi)星()
A.它可以在地面上任一點(diǎn)的正上方,且離地面高度可任意選擇
B.它可以在地面上任一點(diǎn)的正上方,且離地面高度一定
C.它只能在赤道正上方,但離地面高度可任意選擇
D.它只能在赤道正上方,且離地面高度一定
〖練習(xí)〗據(jù)觀察,某行星外圍有一模糊不清的環(huán)。為了判斷該環(huán)是連續(xù)物還是衛(wèi)星群,又測(cè)出了該環(huán)中各層的線速度的大小v與該層至行星中心的距離R。以下判斷中正確的是()
A.若v與R成正比,則環(huán)是連續(xù)物B.若v與R成反比,則環(huán)是連續(xù)物
C.若v2與R成正比,則環(huán)是衛(wèi)星群D.若v2與R成反比,則環(huán)是衛(wèi)星群
3.已知海王星和地球的質(zhì)量比M:m=16:1,它們的半徑比R:r=4:1,求:
(1)海王星和地球的第一宇宙速度之比。
(2)海王星和地球表面的重力加速度之比。
六、功和功率:
(1)功的計(jì)算公式:W=
(2)求總功的方法:;
(3)功率:定義式
物理意義:___________________________;
其他計(jì)算公式:平均功率_____________________;
瞬時(shí)功率_____________________。
【例題5】如圖所示,光滑斜面的傾角為θ,斜面高度為h,底邊長(zhǎng)為L(zhǎng)。用水平恒力F將質(zhì)量為m的物體從斜面底端推到斜面頂端時(shí),推力做功為W1=,重力做功為W2=,斜面對(duì)物體的彈力做功為W3=。
〖練習(xí)〗質(zhì)量是2kg的物體,從足夠高處自由落下,經(jīng)過(guò)5s重力對(duì)物體做功的平均功率是______W,瞬時(shí)功率是______W。(取g=10m/s2)
〖練習(xí)〗同一恒力按同樣方式施于物體上,使它分別沿著粗糙水平地面和光滑水平拋面移動(dòng)相同一段距離時(shí),恒力的功和平均功率分別為、和、,則二者的關(guān)系是()
A.、B.、
C.、D.、