
万有引力教案
作为一位优秀的人民教师,时常要开展教案准备工作,借助教案可以让教学工作更科学化。那要怎么写好教案呢?下面是小编精心整理的万有引力教案,欢迎大家分享。
万有引力教案1教学目标:
1、了解卡文迪许实验装置及其原理。
2、知道引力常量的意义及其数值。
3、加深对万有引力定律的理解。
教学重点:
引力常量的测定及重要意义。
教学难点:
卡文迪许用扭秤测量引力常量的原理。
教学方法:
引导式
教学过程:
一引入新课
牛顿虽然发现了万有引力定律,由于当时实验条件和技术的限制,没能给出准确的引力常量。显然,如不能定量地算出两物体间的万有引力的大小,万有引力定律就没有什么实际意义。直到1789年,英国物理学家卡文迪许巧妙地利用了扭秤装置,第一次在实验室里比较准确地测出引力常量。这节课我们就来学习他如何利用扭秤测出非常小的万有引力的。
二新课教学
(一)引力常量G的测定
1、卡文迪许扭秤装置
将课本P106图6-2制成幻灯片或课件以辅助讲解。
2、扭秤实验的原理两次放大及等效的思想。
扭秤装置把微小力转变成力矩来反映(一次放大),扭转角度通过光标的移动来反映(二次放大),从而确定物体间的万有引力。
T形架在两端质量为m的两个小球受到质量为m’的两大球的引力作用下发生扭转,引力的力矩为FL。同时,金属丝发生扭转而产生一个相反的力矩,当这两个力的力矩相等时,T形架处于平衡状态,此时,金属丝扭转的角度可根据小镜从上的反射光在刻度尺上移动的距离求出,由平衡方程:L为两小球的距离,k为扭转系数可测出,r为小球与大球的距离。
3、G的值
卡文迪许利用扭秤多次进行测量,得出引力常量,与现在公认的值非常接近。
(二)测定引力常量的重要意义
1、证明了万有引力的存在的普遍性。
2、使得万有引力定律有了真正的实用价值,可测定远离地球的天体的质量、密度等。
3、扭秤实验巧妙地利用等效法合理地将微小量进行放大,开创了测量弱力的新时代。
三例题分析
例1、既然两个物体间都存在引力,为什么当两个人接近时他们不吸在一起?
解:由于人的质量相对于地球质量非常小,因此两人靠近时,尽管距离不大,但他们之间的引力比他们各自与地球的.引力要小得多得多,不足以克服人与地面间的摩擦阻力,因而不能吸在一起。
例2、已知地球的半径,地面重力加速度,求地球的平均密度。
解:设在地球表面上有一质量为m的物体,则,得,而,代入数据得
四布置作业
阅读材料
第一个现代物理实验室
19世纪末叶,物理学进入了一个新发展时期,推动物理学发展的物理实验,同时从经典物理学发展时期以个人为主辅以简单仪器进行研究的形式,发展到近代物理学研究中集体分工合作并配备高级精密仪器的形式。这种发展,导致现代物理实验室的出现。
最早的现代物理实验室是英国的卡文迪许实验室。不少人以为这个实验室是著名的英国科学家、引力常数的测定者、确定水的组成并发现氢气的亨利·卡文迪许建造的,其实不是这么回事。当卡文迪许实验室建成时,亨利·卡文迪许离开人间已有半个多世纪了。卡文迪许实验室是在英国公爵德冯夏尔·卡文迪尔的资助下建成的。这位同姓的公爵是亨利·卡文迪许的亲戚。
卡文迪许实验室于1872年破土动工,两年后就在剑桥自由学校巷里建成。说也奇怪,这个物理实验室竟是在一位著名的理论物理学家──麦克斯韦的领导下筹建的,他还是它的第一任主任。为了给实验室增添仪器,麦克斯韦拿出了自己不多的积蓄。
卡文迪许实验室它不仅出成果,而且出人才。许多有成就的物理学家都曾在这里受到过现代物理学的熏陶。领导卡文迪许实验室的都是成就辉煌、赫赫有名的现代物理学大师。继麦克斯韦之后,任卡文迪许实验室主任的有:现代声学和光学的奠基人瑞利,电子的发展者J·J·汤姆逊(他在28岁时就当上了主任),现代原子核物理学之父卢瑟福,以科学研究组织工作见长的W·L·布拉格,现代固体物理的先驱莫特。除麦克斯韦之外,都是诺贝尔奖金获得者。
万有引力教案2[科目]物理
[文件] wltb5.doc
[标题]六、圆周运动万有引力
[考试类型]同步测试
[内容]
一、圆周运动万有引力
1.关于圆周运动的下列论述正确的是()
a.做匀速圆周运动的物体,在任何相等的时间内通过的位移都相等
b.做匀速圆周运动的物体,在任何相等的时间内通过的路程都相等
c.做圆周运动的物体的加速度的方向一定指向圆心
d.做圆周运动的物体的线速度的方向一定跟半径垂直
2.如图6-1有一个空心圆锥面开口向上放置着,圆锥面绕几何轴线匀速转动,在圆锥面内表面有一个物体m与壁保持相对静止,则物体m所受的力为()
a.重力、弹力、下滑力共三个力
b.重力、弹力共两个力
c.重力、弹力、向心力共三个力
d.重力、弹力、离心力共三个力
3.一个水平的圆盘上放一个木块,木块随圆盘绕通过圆盘中心的竖直轴匀速转动,如图6-2所示。木块受到的圆盘所施的摩擦力的方向为()
a.方向指向圆盘的中心
b.方向背离圆盘的中心
c.方向跟木块运动的'方向相同
d.方向跟木块运动的方向相反
4.长l的细绳一端固定,另一端系一个质量为m的小球,使球在竖直面内做圆运动,那么()
a.小球通过圆周上顶点时的速度最小可以等于零
b.小球通过圆周上顶点时的速度不能小于
c.小球通过最高点时,小球需要的向心力可以等于零
d.小球通过最高点时绳的张力可以等于零
5.人造卫星在轨道上绕地球做圆周运动,它所受的向心力f跟轨道半径r的关系是()
a.由公式f=
b.由公式f=mω2r可知f和ω2成正比
c.由公式f=mωv可知f和r无关
d.由公式f=2成反比
6.由于某种原因,人造地球卫星的轨道半径减小了,那么,卫星的()
a.速变率大,周期变小b.速率变小,周期变大
c.速率变大,周期变大d.速率变小,周期变小
7.关于同步定点卫星(这种卫星相对于地面静止不动),下列说法中正确的是()
a.它一定在赤道上空运 ……此处隐藏14228个字……质量可得:
2)计算其他中心天体的质量:
可得:
四、发现未知天体:1)笔尖下发现海王星
2)哈雷彗星的“按时回归”
五、随堂练习:略
六、课后作业:教材P432、3、4
万有引力教案15教学目标
理解万有引力定律及其公式表达
知道天体运动中的向心力是由万有引力提供的,能根据万有引力定律公式和向心力公式进行有关的计算.
理解万有引力定律在天文学中的应用(天体质量的测量、卫星的发射、宇宙速度)?
2学情分析
知识点少,但不易理解,需建立运动模型
3重点难点
万有引力定律在天文学中的应用。
万有引力定律在天文学中的应用
4教学过程
4.1第一学时教学活动活动1
【讲授】万有引力定律
课堂引入
播放卫星发射视频
仔细观看
练习1.火星质量是地球质量的1/10,火星的半径是地球半径的1/2,物体在地球上产生的重力加速度约为10m/s2,在火星上产生的重力加速度约为
①其他星球与地球比较
投影问题
练习2.物体在地面上重力为G0,它在高出地面R(R为地球半径)处的重力为
②地球不同高度g
投影问题
练习3.若某行星半径为R,引力常量为G,则此星球的质量M,则在一行星上以速度ν竖直上抛一个物体,物体落回手中时间为多少?
③g与抛体运动的结合
提问
练习1.近地卫星线速度为7.9km/s,已知月球质量是地球的质量的1/81,地球半径是月球半径的3.8倍,则在月球上发射“近月卫星”的环绕速度约
A.1.0km/sB.1.7km/s
C.2.0km/sD.1.5km/s
①第一宇宙速度
B
想一想
第一宇宙速度
第二宇宙速度
第三宇宙速度
投影问题
练习2.两颗人造卫星绕地球做圆周运动,它们的质量之比为1:2,轨道半径之比为1:4,则
A.它们的运动速率之比为2:1
B.它们的速率之比为1:4
C.它们的运动速率之比为4:1
D.它们的速率之比为1:8
思考后回答
②稳定运行速度
A
投影总结
练习1.高度不同的三颗人造卫星,某一瞬间的位置恰好与地心在同一条直线上,如图1所示,若此时它们的飞行方向相同,角速度分别为叫、、,线速度分别为v1、v2、v3,周期分别为T1、T2、T3,则()
A.ω1>ω2>ω3
B.v1
C.T1=T2=T3
D.T1>T2>T3
1.稳定运行周期
稳定运行角速度
B
投影问题
练习1.在太阳系里有许多小行星,如发现某一颗小行星绕太阳运行的半径是火星绕太阳运行半径的4倍,则这颗小行星绕太阳运行的周期是火星绕太阳运行的周期的()
A.2倍B.4倍C.8倍D.16倍
开普勒第三定律
投影总结
同步卫星的高度
是地球半径的5.6
提问
有人想在北京上空定位一颗同步卫星,他能否实现?
中国的卫星定位在哪?
印度尼西亚上
师生互动
展示
变轨问题分析
课堂小结
习题巩固
分析、解答
3.万有引力定律
课时设计课堂实录
3.万有引力定律
1第一学时教学活动活动1【讲授】万有引力定律
课堂引入
播放卫星发射视频
仔细观看
万
有
引
力
定
律
的
应
用
投影问题
练习1.火星质量是地球质量的`1/10,火星的半径是地球半径的1/2,物体在地球上产生的重力加速度约为10m/s2,在火星上产生的重力加速度约为
①其他星球与地球比较
投影问题
练习2.物体在地面上重力为G0,它在高出地面R(R为地球半径)处的重力为
②地球不同高度g
投影问题
练习3.若某行星半径为R,引力常量为G,则此星球的质量M,则在一行星上以速度ν竖直上抛一个物体,物体落回手中时间为多少?
③g与抛体运动的结合
提问
练习1.近地卫星线速度为7.9km/s,已知月球质量是地球的质量的1/81,地球半径是月球半径的3.8倍,则在月球上发射“近月卫星”的环绕速度约
A.1.0km/sB.1.7km/s
C.2.0km/sD.1.5km/s
①第一宇宙速度
B
想一想
第一宇宙速度
第二宇宙速度
第三宇宙速度
投影问题
练习2.两颗人造卫星绕地球做圆周运动,它们的质量之比为1:2,轨道半径之比为1:4,则
A.它们的运动速率之比为2:1
B.它们的速率之比为1:4
C.它们的运动速率之比为4:1
D.它们的速率之比为1:8
思考后回答
②稳定运行速度
A
投影总结
练习1.高度不同的三颗人造卫星,某一瞬间的位置恰好与地心在同一条直线上,如图1所示,若此时它们的飞行方向相同,角速度分别为叫、、,线速度分别为v1、v2、v3,周期分别为T1、T2、T3,则()
A.ω1>ω2>ω3
B.v1
C.T1=T2=T3
D.T1>T2>T3
1.稳定运行周期
稳定运行角速度
B
投影问题
练习1.在太阳系里有许多小行星,如发现某一颗小行星绕太阳运行的半径是火星绕太阳运行半径的4倍,则这颗小行星绕太阳运行的周期是火星绕太阳运行的周期的()
A.2倍B.4倍C.8倍D.16倍
开普勒第三定律
投影总结
同步卫星的高度
是地球半径的5.6
提问
有人想在北京上空定位一颗同步卫星,他能否实现?
中国的卫星定位在哪?
印度尼西亚上
师生互动
展示
变轨问题分析
课堂小结
习题巩固
分析、解答



