萬有引力定律導(dǎo)學(xué)案

1、高一年級物理學(xué)科“問題導(dǎo)學(xué)案”【課題】 萬有引力定律【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1. 體會物理研究中猜想與驗證的魅力，能夠踏著牛頓的足跡了解月-地檢驗。2. 了解萬有引力定律得出的思路和過程， 理解萬有引力定律的含義，掌握萬有引力定律 的公式；3. 知道任何物體間都存在著萬有引力，且遵循相同的規(guī)律。4. 了解引力常量的測量及意義?！局攸c(diǎn)】1、萬有引力定律得出的思路和過程2、科學(xué)精神、科學(xué)思想方法的培養(yǎng)【難點(diǎn)】1、萬有引力定律得出的思路和過程2、據(jù)學(xué)生認(rèn)知情況確定探究點(diǎn)【自主導(dǎo)學(xué)】任務(wù)一預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)（認(rèn)真閱讀教材，思考 下列問題）上節(jié)課我們推導(dǎo)出了太陽與行星間的引力規(guī)律，即 F。知道了行星為什么r能夠繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)而不

2、會飛離太陽。那么大家想到過，是什么力使得地面的物體不能離開 地球，總要落回地面呢？地球吸引物體的力與地球和太陽間的引力是同種性質(zhì)的力嗎？ 還有，月球能夠繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)，說明月球與地球之間也一定存在著相互作用力，這個拉住 月球使它繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的力與地球?qū)ξ矬w的引力是同一種力嗎？任務(wù)二合作探究1、月一地檢驗引導(dǎo)：學(xué)生閱讀教材“月一地檢驗”部分的內(nèi)容，完成寫列問題地面附近的重力加速度 g=9.8m/s2,月球繞地球運(yùn)動的周期為 27.3天，地球半徑為R=6.4 x 106m軌道半徑為地球半徑的60倍。設(shè)質(zhì)量為m的物體在月球的軌道上運(yùn)動的加速度（月球公轉(zhuǎn)的向心加速度）為a,則a224 2r ，r =60R,

3、得 a 60 R 21602 gTT2代入數(shù)據(jù)解得a 9.803600試?yán)媒滩奶峁┑男畔ⅲㄟ^上面計算結(jié)果，你能得出什么結(jié)論?2、萬有引力定律引導(dǎo)：學(xué)生閱讀教材，思考問題：的引力遵從的規(guī)律推的單位和物理意義(1) 把太陽與行星之間、地球與月球之間、地球與地面物體之間 廣到宇宙萬物之間，你覺得合適嗎？發(fā)表自己的見解。(2) 萬有引力定 律的內(nèi)容是什么？寫出表達(dá)式。并注明每個符號(3) 你認(rèn)為萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)有何深遠(yuǎn)意義?3、引力常量引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，思考問題:(1)測定引力常量有何意義？(2)弓|力常量是由哪位物理學(xué)家測出的，它的數(shù)值是多大?做一做：下面我們粗略的來計算一下兩個質(zhì)量為50kg

4、，相距0.5m的人之間的引力任務(wù)三達(dá)標(biāo)提升1. 要使兩物體間的萬有引力減小到原來的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. 使其中一個物體的質(zhì)量減小到原來的1/4，距離不變C. 使兩物體間的距離增為原來的2倍，質(zhì)量不變D. 使兩物體間的距離和質(zhì)量都減為原來的1/42. 如果認(rèn)為行星圍 繞太陽做勻速圓周運(yùn)動，下列說法中正確的是（）A. 行星同時受到太陽的萬有引力和向心力B. 行星受到太陽的萬有引力，行星運(yùn)動不需要向心力C. 行星受到太陽的萬有引力與它運(yùn)動的向心力不等D. 行星受到太陽的萬有引力，萬有引力提供行星圓周運(yùn)動的向心力3、 （雙項）在萬有引力定律的公式

5、F 曲嚴(yán)中，r是（）rA.對星球之間而言，是指運(yùn)行軌道的平均半徑B對地球表面的物體與地球而言，是指物體距離地面的高度C. 對兩個均勻球而言，是指兩個球心間的距離D. 對人造地球衛(wèi)星而言，是指衛(wèi)星到地球表面的高度4、 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50 kg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.閱讀擴(kuò)展:哈雷慧星多少年回太陽系一次 ？哈雷慧星是一顆被預(yù)測出時間而且經(jīng)證實的大彗星。1705年，著名的英國天文學(xué)家哈雷根據(jù)牛頓最新的運(yùn)動定律，預(yù)言了這顆在1531,1607和1682年被看到的彗星能在 1758年回歸，雖然哈雷于17

6、42年去世，但這顆彗星卻如期在1759年重新回來了。為了紀(jì)念哈雷，人們用他的名字來命名這顆彗星。哈雷的平均公轉(zhuǎn)周期為76年，但是你不能用1986年加上幾個76年得到它的精確回歸日期。主行星的引力作用使它周期變更，陷入一個又一個循環(huán)。非重力效果（靠近太陽時大量蒸發(fā)）也扮 演了使它周期變化的重要角色。在公元前239年到公元1986年，公轉(zhuǎn)周期在 76.0 （1986年）年到79.3年（451和1066年）之間變化。哈雷彗星的彗核大約為16x8x8千米。它在眾多彗星中幾乎是獨(dú)一無二的，又大又活躍，且軌 道明確規(guī)律。這使得 Giotto飛行器（ESA所有）瞄準(zhǔn)起來比較容易。但是它無法代表其他彗星所具有

7、的共性。哈雷彗星將在 2061 年返回內(nèi)層太陽系。2062 年哈雷慧星將再次光臨地球。哈雷彗星的回歸周期是 76 年 .他的發(fā)現(xiàn)者；埃德蒙哈雷，出生于 1656年的英國，20歲畢業(yè)于牛津大學(xué)王后學(xué)院。此后，他放棄了獲得學(xué)位的機(jī)會，去圣赫勒納島建立了一座臨時天文臺。在那里，哈雷仔細(xì)觀測天象，編 制了第一個南天星表，彌補(bǔ)了天文學(xué)界原來只有北天星表的不足。哈雷的這個南天星表包括了381顆恒星的方位，它于 1678年刊布，當(dāng)時他才 22歲。 1680年，哈雷與巴黎天文臺第一任臺長卡西尼 合作，觀測了當(dāng)年出現(xiàn)的一顆大慧星。從此他對慧星發(fā)生興趣。哈雷最廣為人知的貢獻(xiàn)就是他對一顆慧星的準(zhǔn)確預(yù)言。哈雷在整理慧

8、星觀測記錄的過程中，發(fā)現(xiàn) 1682 年出現(xiàn)的一顆慧星的軌道根數(shù)，與1607年開普勒觀測的和 1531 年阿皮延觀測的慧星軌道根數(shù)相近，出現(xiàn)的時間間隔都是 75 或 76 年。哈雷運(yùn)用牛頓萬有引力定律反復(fù)推算，得出結(jié)論認(rèn)為， 這三次出現(xiàn)的慧星，并不是三顆不同的慧星，而是同一顆慧星三次出現(xiàn)。哈雷以此為據(jù)，預(yù)言這顆 慧星將于 1759年再次出現(xiàn)。 1759年 3月，全世界的天文臺都在等待哈雷預(yù)言的這顆慧星。 3月 13 日，這顆明亮的慧星拖著長長的尾巴， 出現(xiàn)在星空中。 遺憾的是哈雷的計算， 預(yù)測這顆慧星將于 1835 年和 1910年回來，結(jié)果，這顆慧星都如期而至。這顆慧星就是今天幾乎人人皆知的“哈雷慧星”。 慧星的神秘性隨之被打破。更有趣的是 :哈雷慧星每靠近地球時，地球上就出現(xiàn)神奇的彗星蛋，另人百思不解。1682年 德國的馬爾堡，有只 母雞生下一個奇異的蛋，蛋殼上布滿星辰花紋； 1758 年 英國霍伊克附近名叫齊 爾撕卡拉斯的農(nóng)民的母雞下了一枚蛋，