高中物理教学：万有引力理论的成就教学设计2.docxVIP

湖南省周慧颖高中物理名师网络工作室 湖南省周慧颖高中物理名师工作室出品 执笔人：赵攀 衡东县欧阳遇实验中学；审稿人：董马云 衡东县欧阳遇实验中学。 教学设计 课程基本信息 学科 物理 年级 高一 学期 第二学期 课题 万有引力理论的成就 教科书 人教版物理必修第三册 （2019版） 教学目标与核心素养 物理观念：了解行星绕恒星运动及卫星绕行星运动的共同点是万有引力提供行星、卫星做圆周运动的向心力。 科学思维：通过测量天体的质，培养学生的模型建构能力和科学推理推理能力，能通过预测未知天体的学习活动,培养学生的科学论证和质疑创新能力。体会科学研究方法对人类认识自然的重要作用。 科学探究：培养学生的问题、交流能力。 科学态度与责任： 体会万有引力定律对人类探索和认识未知世界的作，了解科学发展的曲折，感悟科学的本质和价值，树立正确的科学态度。 教学内容 教学重点： 建构模型，计算天体质量，讨论天体密度，理解解决相关问题的思路。 教学难点： 在具体的问题中应用万有引力定律解决问题。 教学过程 新课引入：上节课我们学习了计算天体的质量，这节课我们来学习计算天体的密度。 计算天体的密度 （1）利用天体表面的重力加速度求天体的自身密度。 已知天体(如地球)的半径R和天体(如地球)表面的重力加速度g ρ＝eq \f(M,V)＝eq \f(M,\f(4,3)πR3) 由mg＝Geq \f(Mm,R2)和ρ＝eq \f(M,\f(4,3)πR3)得ρ＝eq \f(3g,4πGR) 利用环绕天体来求中心天体的密度 已知行星或卫星轨道半径r和中心天体半径R，周期T 由Geq \f(Mm,r2)＝meq \f(4π2,T2)r和ρ＝eq \f(M,\f(4,3)πR3)得ρ＝eq \f(3πr3,GT2R3) 若卫星近地飞行，则r≈R，得：由Geq \f(Mm,R2)＝meq \f(4π2,T2)R和ρ＝eq \f(M,\f(4,3)πR3)得ρ＝eq \f(3π,GT2) 发现未知天体 到了18世纪，人们已经知道太阳系有7颗行星，其中1781年发现的第七颗行星 —— 天王星的运动轨道有些“古怪”：根据万有引力定律计算出来的轨道与实际观测的结果总有一些偏差， 英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶相信未知行星的存在。他们根据天王星的观测资料，各自独立地利用万有引力定律计算出这颗“新”行星的轨道。1846 年 9 月 23 日晚，德国的伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星，人们称其为“笔尖下发现的行星”——海王星。 海王星发现之后，人们发现它的轨道也与理论计算的不一致。于是几位学者用亚当斯和勒维耶列的方法预言另一颗行星的存在。在预言提出之后，1930年3月14日，汤博发现了这颗行星——冥王星。 预言哈雷彗星的回归 解释潮汐现象 牛顿还用月球和太阳的万有引力解释了潮汐现象，用万有引力定律和其他力学定律，推测地球呈赤道处略为隆起的扁平形状。