高中物理第三章万有引力定律3万有引力定律的应用教案2教科版必修.doc

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第 3 节 万有引力定律的应用

教学准备：
相应问题的图片资料，学生可能提到的相关问题背景的资料．
教学过程：
教学环节 教学内容 教学说明
（一）设置问
题，引起思考
（二）同学讨 学生讨论：
通过问题讨论和交流， 提出各自的问题． 由 由学生自
论，提出问题 教学实践归纳主要问题如下． 由发问，教师回
学生问：我可用的资源还有什么？ 答学．
教师回答：地球是太阳的卫星，月球是地球的卫星． 价值不大
学生问：知道地球和月球之间的距离吗？ 的问题没有显
教师回答：假设知道，设为 R． 示．
学生问： 月球绕地球的运动轨道可以看成圆轨道吗？
教师回答：可以看成圆轨道．
学生问： 使月球绕地球做圆周运动的向心力只有万有
引力吗？重力有影响吗？
教师回答： 只有万有引力， 此时的重力就是万有引力．
（三）同学讨 学生讨论，并提出想法如下． 教师板书
论，提出自己的测 学生想法一：月球相对地球的重力就是万有引力， 学生的想法：

量想法


量．


因而


，由此可以算出地球的质
5 种想法提
出后就被质疑 肯定错误的方

量．
有学生问： m 、 M 是分别谁的质量？
提出想法的学生回答： m 是月球质量， M 是地球质
法没有显示．

显示图片．

教师不做说明， 加肯定成否定，
不 将其写在黑板上． 后
面学生提出的想法，教师均作如上处理．
学生想法二：地球是太阳的卫星，地球绕太阳做圆周
运动的向心力是万有引力提供的，所以有如下模型：
并且学生指出：m 是地球的质量，M 是太阳的质量． 学生争论： m 应是太阳的质量，M 应是地球的质量，
所以 M 可忽略不计．
个别学生看法：不知道地球绕太阳运动的线速度．
学生想法三：
学生想法四：知道月球绕地球运动的周期是一个月，
能不能用周期代替 v？
老师问：怎么代替？
（四）共同分 共同来看黑板上的 5 种想法，看看哪种想法可行、 让学生相

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析、讨论 1 、 2 、 合理． 互"批判"，表
3 、 4 、 5 的想 教师问：大家觉得哪种方法能求出地球的质量？ 达观点，尽量让
法，理解体会应该 学生回答：有较多的学生会同意想法三，个别同学提 学生表达得充
怎样求地球的质 议用五与三结合，还会有一部分同学支持想法一¼¼ 分些．

量．


（五）难点讨
教师要求：想好同意哪一个方法，并说明理由．
逐一讨论、分析、体会、理解．
支持想法三、五的学生，对于这两种想法加以完善，
然后得出结论．
学生的基本想法：
支持想法一的同学，同意上述观点，但认为想法一也
可以求出地球的质量，且方法简单：
教师问：有没有人不同意上面想法？
有学生回答：有．
老师问：为什么不同意？
有同学问：月球处的重力加速度还是 g 吗？
教师回答：不是．
学生疑惑：上式能用吗？
显示图片

论，师生共同分析 对式 的几点讨论：

1．上式从理论上看可行不可行？
回答肯定：可行．
2．上式有哪些问题不能解释？
月球是绕地球运动的，上式中的月球是静止的，这样
合理吗？
试问：有同学能解释吗？如果有，学生解释，如果没
有教师解释．
教师解释：
1．如果地球对月球的吸引力是重力，那么这个力应
是月球做圆周运动的向心力，也就是说： g 应设为月球

运动的向心加速度 ，将上式改为： ，同样

可以求出地球质量，其中 R 是月、地距离，但需要知道
月球绕地球做圆周运动的向心加速度．
（ 2 ）换一种思路思考：如果是地球表面的某一质

量为 m 的物体，可以近似认为 ，也可以估

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算出地球的质量， （其中 r 为地球半径）

此时也经常被写为：

（六）梳理本 1．应用万有引力定律 "测"地球质量的方法如下． 问题小组
节课内容，布置作 方法一：根据月球运转的周期，有： 提出的问题很
业 多，课堂上师生
探究的仅仅是
其中的一部分．

方法二：根据月球的向心加速度，有：

方法三： 根据地球表面物体受到的重力近似等于万有

引力 , 有：

2．作业
（ 1 ）阅读教材第 50 页内容，看图 3-3-1 ，你能
应用万有引力定律预测彗星下次光临地球的时间吗？
（ 2 ）你知道为什么海王星被称为"笔尖上发现的
行星" 吗？查阅相关资料．
（ 3 ）查找相关数据，计算地球的质量．
（ 4 ）万有引力在我们的现实生活中有哪些应用？
教学流程图：

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