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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
2、． 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 、
3、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，
4、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．
5、
（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
6、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
7、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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