萬有引力教學課件

時間：2021-03-30 13:37:26 教學課件我要投稿

萬有引力教學課件

　　引導(dao)語：從(cong)天(tian)(tian)體運動(dong)推廣到地面上任何物體的(de)運動(dong)；又是下(xia)一節(jie)掌握萬有(you)引力(li)理論在(zai)天(tian)(tian)文學(xue)上應用(yong)的(de)學(xue)習的(de)基(ji)礎。下(xia)面是小編(bian)為你(ni)帶來(lai)的(de)萬有(you)引力(li)教學(xue)課件，希望對(dui)你(ni)有(you)所幫助。

萬有引力教學課件

　　一、教學目標

　　1.了解萬有引力定律得(de)出的思路和過程(cheng).?

　　2.理(li)解萬有引(yin)力定律的含義并會(hui)推導萬有引(yin)力定律.?

　　3.知道任何物體間都存在(zai)著萬(wan)有引力(li)，且遵循相同的規(gui)律(lv).?

　　二、教學重點

　　1.萬(wan)有(you)引力定律(lv)的推導.?

　　2.萬有引力(li)定律的內容及表達(da)公式.?

　　三、教學難點

　　1.對萬有引力定律的(de)理(li)解.?

　　2.使學生(sheng)能把(ba)地面上的(de)物體(ti)所受的(de)重力(li)與(yu)其(qi)他星球與(yu)地球之間存在的(de)引力(li)是同性(xing)質的(de)力(li)聯系起來.?

　　四、教學方法

　　1.對萬有(you)引力定律的推(tui)(tui)理(li)(li)采用(yong)分析(xi)推(tui)(tui)理(li)(li)、歸(gui)納總(zong)結(jie)的方法.?

　　2.對疑(yi)難問題(ti)的(de)處(chu)理采用講授法、例(li)證法.?

　　五、教學步驟

　　導入新課?

　　請同學們(men)回憶一下上節(jie)課(ke)的內容，回答(da)如下問題：?

　　1.行星的運動(dong)規律(lv)是什么??

　　2.開(kai)普勒第一定律、第三定律的內(nei)容??

　　同學們回答完以后，老師(shi)評價、歸納總結.?

　　同(tong)學(xue)們回答得很好(hao)，行星繞太陽運(yun)(yun)轉的(de)軌道是橢(tuo)圓，太陽處在這個(ge)橢(tuo)圓的(de)一(yi)個(ge)焦點上，那么行星為什么要(yao)這樣運(yun)(yun)動?而且還有(you)一(yi)定的(de)規律?這類問(wen)題從(cong)17世紀(ji)就有(you)人(ren)思考過(guo)，請閱讀課本，這個(ge)問(wen)題的(de)答案在不同(tong)的(de)時代有(you)不同(tong)的(de)結(jie)論，可見，我(wo)們科學(xue)的(de)研(yan)究要(yao)經(jing)過(guo)一(yi)個(ge)相當(dang)長的(de)艱巨(ju)的(de)過(guo)程.?

　　新課教學

　　1.同學(xue)們閱讀(du)完(wan)以(yi)后，知(zhi)道(dao)到了牛頓時代(dai)的(de)一(yi)(yi)些科(ke)學(xue)家，如胡克(ke)、哈雷等，對這(zhe)一(yi)(yi)問題的(de)認識更進了一(yi)(yi)步，把地(di)面上的(de)運動(dong)和天(tian)體的(de)運動(dong)統一(yi)(yi)起來了.事實上，行星運動(dong)的(de)橢圓軌道(dao)離心(xin)率很接(jie)近于(yu)1，我們把它理想化為(wei)一(yi)(yi)個圓形軌道(dao)，這(zhe)樣就簡化了問題，易于(yu)我們在現有認知(zhi)水平上來接(jie)受.?

　　根據圓(yuan)周運動的(de)(de)(de)條件可知行星必然受到一個太陽(yang)(yang)給的(de)(de)(de)力(li).牛頓認為這是(shi)太陽(yang)(yang)對(dui)行星的(de)(de)(de)引力(li)，那(nei)么，太陽(yang)(yang)對(dui)行星的(de)(de)(de)引力(li)F應(ying)該(gai)為行星運動所受的(de)(de)(de)向心力(li)，即：?

　　再根據開普勒第三定律代入上式

　　可得到：

　　其中(zhong)m為(wei)行星的(de)(de)(de)(de)質量(liang)，r為(wei)行星軌道(dao)半徑，即太(tai)陽(yang)與行星的(de)(de)(de)(de)距離(li).由上式可得(de)出結論：太(tai)陽(yang)對行星的(de)(de)(de)(de)引力(li)跟(gen)行星的(de)(de)(de)(de)質量(liang)成正比(bi)，跟(gen)行星到太(tai)陽(yang)的(de)(de)(de)(de)距離(li)的(de)(de)(de)(de)二次(ci)方成反比(bi).?

　　即：F

　　根據牛頓第三定律：太(tai)陽吸引(yin)行星(xing)(xing)(xing)的力(li)與(yu)行星(xing)(xing)(xing)吸引(yin)太(tai)陽的力(li)是同性質的相(xiang)互作用力(li).既然太(tai)陽對行星(xing)(xing)(xing)的引(yin)力(li)與(yu)行星(xing)(xing)(xing)的質量成(cheng)正比，那么行星(xing)(xing)(xing)對太(tai)陽也有作用力(li)，也應與(yu)太(tai)陽的質量M成(cheng)正比，即：?

　　用文字表述為(wei)：太(tai)陽與行星之間(jian)的(de)引(yin)力(li)，與它們質量的(de)乘積成正比，與它們的(de)距(ju)離的(de)平方成反比.?

　　用公式表述：

　　公式(shi)中的(de)G是一個常數，叫萬有引力常量.?

　　進而牛頓還研究了月地間(jian)(jian)的(de)(de)引力(li)(li)、許多不同物體間(jian)(jian)的(de)(de)作用力(li)(li)都(dou)遵循上述引力(li)(li)規律，于是他把這一規律推廣到自然(ran)界中任意(yi)兩個物體間(jian)(jian)，即(ji)具(ju)有劃時代意(yi)的(de)(de)萬有引力(li)(li)定律.?

　　2.萬有引力定律：

　　(1)內容：自然界(jie)中任何兩(liang)個物體(ti)都是相互吸引(yin)的(de)(de)(de)(de)，引(yin)力的(de)(de)(de)(de)大(da)小跟這兩(liang)個物體(ti)的(de)(de)(de)(de)質量的(de)(de)(de)(de)乘積(ji)成(cheng)正比，跟它們的(de)(de)(de)(de)距離的(de)(de)(de)(de)二次方成(cheng)反比.?

　　(2)公式：

　　(3)疑問：在(zai)日常生活中，我們各(ge)自(zi)之間或人與物體間，為(wei)什么都對這(zhe)種作用沒有(you)任何感覺呢??

　　這是(shi)因為一(yi)般(ban)物體的質(zhi)(zhi)量與星球的質(zhi)(zhi)量相比(bi)太小了，它們之間的引力太小了，所以我(wo)們不易感覺到.下一(yi)節課的卡文迪許的精巧的扭秤實驗將(jiang)為我(wo)們驗證.?

　　(4)各物(wu)理量的含(han)義及(ji)單位?

　　r表示兩個具體(ti)物體(ti)相距(ju)很(hen)遠時，物體(ti)可(ke)以視為質點.如(ru)果是規則形狀的均勻物體(ti)，r為它們的幾何中心(xin)間的距(ju)離(li).單位為米.?

　　G為萬有引(yin)(yin)力(li)常量(liang)，G=6.6710-11，單位為Nm2/kg2.?這個引(yin)(yin)力(li)常量(liang)的出現要(yao)(yao)比萬有引(yin)(yin)力(li)定律晚(wan)一百多年哪!是英(ying)國的物理(li)學家卡文(wen)迪許測出來的，我(wo)們下節課就(jiu)要(yao)(yao)學習.?

　　(5) 擴展思路?

　　牛(niu)頓(dun)想驗證地(di)(di)面(mian)上的(de)物(wu)體的(de)重(zhong)力(li)與月地(di)(di)間、行星(xing)與太陽間的(de)引力(li)是(shi)(shi)同(tong)種性(xing)質的(de)力(li)，他做(zuo)了著名的(de)月地(di)(di)檢驗，請同(tong)學們閱讀(du)課本第105頁(ye)有(you)關(guan)內容.然(ran)后(hou)歸納(na)一下他的(de)思路(lu).??①如果重(zhong)力(li)與星(xing)體間的(de)引力(li)是(shi)(shi)同(tong)種性(xing)質的(de)力(li)，都與距離的(de)二(er)次方成反比關(guan)系，那么月球(qiu)繞地(di)(di)球(qiu)做(zuo)近似圓(yuan)周運(yun)動(dong)的(de)向心加(jia)速度(du)就應該是(shi)(shi)重(zhong)力(li)加(jia)速度(du)的(de)1/3600.?

　　牛(niu)頓計(ji)算了(le)月球的(de)向心加速(su)度，結果證(zheng)明是對(dui)的(de).?

　　②如果我們(men)(men)已知(zhi)地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)質量為5.891024kg.地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)半徑為6.37106m.同學們(men)(men)試計算一下(xia)月(yue)球(qiu)(qiu)(qiu)繞地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)的(de)向(xiang)心加(jia)速度(du)是多大??

　　同學們(men)通過計(ji)算驗證，

　　③為了驗證地(di)面上的(de)重力(li)(li)與(yu)月(yue)球(qiu)(qiu)繞(rao)地(di)球(qiu)(qiu)運轉(zhuan)的(de)向心(xin)力(li)(li)是(shi)同一性(xing)質(zhi)的(de)力(li)(li)，還提出一個(ge)理想實驗：設(she)想一個(ge)小(xiao)(xiao)月(yue)球(qiu)(qiu)非常接近地(di)球(qiu)(qiu)，以(yi)至于(yu)幾(ji)乎觸及地(di)球(qiu)(qiu)上最高(gao)的(de)山頂(ding)(ding)，那么使這(zhe)個(ge)小(xiao)(xiao)月(yue)球(qiu)(qiu)保持軌道運動的(de)向心(xin)力(li)(li)當然(ran)就(jiu)應該等于(yu)它(ta)(ta)(ta)在山頂(ding)(ding)處所(suo)(suo)受(shou)(shou)的(de)重力(li)(li).如果小(xiao)(xiao)月(yue)球(qiu)(qiu)突(tu)然(ran)停止做軌道運動，它(ta)(ta)(ta)就(jiu)應該同山頂(ding)(ding)處的(de)物(wu)體一樣(yang)以(yi)相同速度下落.如果它(ta)(ta)(ta)所(suo)(suo)受(shou)(shou)的(de)向心(xin)力(li)(li)不是(shi)重力(li)(li)，那么它(ta)(ta)(ta)就(jiu)將在這(zhe)兩種力(li)(li)的(de)共同作用(yong)下以(yi)更大的(de)速度下落，這(zhe)是(shi)與(yu)我們的(de)經驗不符的(de).所(suo)(suo)以(yi)，是(shi)同性(xing)質(zhi)的(de)力(li)(li).?

　　(6)萬有(you)引力定律發現的'重要(yao)意(yi)義?

　　萬有(you)引(yin)力(li)(li)定律(lv)的(de)發(fa)(fa)現(xian)，對物(wu)理學(xue)、天(tian)文學(xue)的(de)發(fa)(fa)展具有(you)深遠的(de)影響(xiang).它把地面上物(wu)體運動的(de)規(gui)律(lv)和(he)天(tian)體運動的(de)規(gui)律(lv)統一了起來.在科學(xue)文化(hua)發(fa)(fa)展上起到了積極的(de)推動作用(yong)，解放了人們的(de)思想，給人們探索(suo)自然的(de)奧秘建立了極大的(de)信心，人們有(you)能力(li)(li)理解天(tian)地間的(de)各種事物(wu).

　　六、鞏固練習(用投影片出示題目)?

　　1.要(yao)使兩(liang)物體間的(de)萬(wan)有(you)引(yin)力減小到原(yuan)來(lai)的(de)1/4，下列辦(ban)法(fa)不可(ke)采用的(de)是?

　　?A.使兩物體的質量各減(jian)小一(yi)半，距離不變(bian)?

　　B.使(shi)其(qi)中一個物體的(de)質量減小到(dao)原(yuan)來(lai)的(de)1/4，距離不變(bian)?

　　C.使兩物體間的距(ju)離增為原來的2倍，質量不(bu)變(bian)?

　　D.距離和質量都減為原來的1/4??

　　2.火(huo)星的(de)(de)(de)(de)半(ban)徑是地(di)球(qiu)半(ban)徑的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，火(huo)星的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)約(yue)為地(di)球(qiu)質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)1/9;那么地(di)球(qiu)表(biao)面50 kg的(de)(de)(de)(de)物體受到地(di)球(qiu)的(de)(de)(de)(de)吸引(yin)力約(yue)是火(huo)星表(biao)面同(tong)質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)物體受到火(huo)星吸引(yin)力的(de)(de)(de)(de) 倍.?

　　3.兩(liang)個大(da)小(xiao)相同的(de)實(shi)心小(xiao)鐵球(qiu)緊(jin)靠(kao)在一(yi)起(qi)時，它們之間(jian)的(de)萬有引力為F.若(ruo)兩(liang)個半徑為原來2倍的(de)實(shi)心大(da)鐵球(qiu)緊(jin)靠(kao)在一(yi)起(qi)，則它們之間(jian)的(de)萬有引力為?

　　A.4F?B.2F ?C.8F ?D.16F

　　參考答案：

　　1.D 2.2.253.D

　　七、小結(用投影片出示內容)

　　通過這節課的(de)學習，我(wo)們(men)了解并知道(dao)：

　　1.得出萬有(you)引力定律的思路及方法(fa).

　　2.任何兩個物體間存在著相互作用的(de)引力(li)的(de)一般規律：即

　　其中G為(wei)萬有引力常量，r為(wei)兩物間的距離(li).?

　　八、板書設計?

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