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万有引力定律在天体运动中的应用
作者：刘娟丽来源：《新课程上旬》2014年第01期
【教学目标】一、知识与技能1掌握天体的运动状态，会建立正确的物理模型；2会用万有引力定律结合牛顿第二定律计算天体质量与密度，分析天体的运行规律；3掌握研究天体运动问题的两条基本思路。二、过程与方法通过万有引力定律在天体运动中的应用，使学生熟练掌握万有引力定律并灵活应用其解决天体运动问题。三、情感、态度与价值观通过万有引力定律在天体运动中的应用，使学生掌握方法，会解决实际问题，增强学习物理的热情。四、教学重点和教学难点应用万有引力定律和牛顿第二定律解决天体运动问题，培养学生利用所学知识进行方法总结，解决实际问题的能力。【教学过程】一、引课通过观看图片和播放多媒体，了解万有引力定律在天文学及现代通信方面的应用，培养学生学习物理的兴趣和爱国热情。二、新课学习（一）建立一个通用模型（如图）提出问题：天体运动的实质是什么？
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师生相互探讨得出答案：天体运动的实质是一个物体绕另一个物体做匀速圆周运动。（二）提问学生回答问题，探究两条基本思路提出问题：1天体运动的向心力来源是什么？2试总结解决上述模型问题的思路。3在天体表面运行的物体重力有何特点，解决问题的思路又如何？师生相互探讨得出答案：1万有引力提供向心力；2万有引力等于向心力；3在天体表面或表面附近的物体，所受重力等于天体对物体的万有引力。对以上得出的结论整理思路；思路1：万有引力等于向心力F引F向ma向G■mam■m（Rh）ω2m（Rh）（■）2思路2：万有引力等于重力G■mg。三、知识应用1用思路1分析天体运动规律。例1（2007年广东）有两颗绕地球做匀速圆周运动的卫星A和B，它们的半径分别为rA和rB，如果rArB，则（）AA的周期比B的大BA的线速度比B的大CA的角速度比B的大DA的加速度比B的大【解析】由思路1得；G■mam■m（Rh）ω2m（Rh）（■）2从而可知：a■v■ω■T■则正确答案为：A
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【学生反思总结】中心天体一定时，天体运行线速度、角速度、加速度均与轨道径r成反比，周期与r成正比。2用思路1计算中心天体的质量与密度。例2在半径为R的某天体表面h高处发射一颗该天体的卫星，已知卫星绕天体运行一周所需时间为T，试求该天体的质量和密度。【导析】在利用万有引力定律和圆周运动知识列方程r