行图,并展示部分行星的照片。提出:引入美国天文学家发现的可能的太阳系的第十颗行星,及海王星和冥王星发现的故事,要求学生就这些案例,联系认识宇宙范围越大,所需探索时间越长这个事实,经过三分钟讨论,谈谈自身获得什么启示。并鼓励学生查阅相关资料,了解更多的关于行星的知识,激发学生对这一问题的兴趣,鼓励学生利用已有条件,探索宇宙的奥秘。将课堂引回地月系,从地月系的环绕关系,引入地球卫星。提问有关卫星的一些问题。例如:卫星发射速度、卫星轨道形状、卫星运行速度等等。讲述卫星的理论模型在牛顿年代已经出现,并演示这一模型。让学生接受环绕速度的概念。通过万有引力定律和向心力公式联系,解出地球附近的环绕速度的值,板书这一题设和计算推理过程。提出问题:如果发射速度大于环绕速度会有什么结果?提醒学生结合卫星的椭圆形轨道,作出讨论猜想,学生讨论出结果之后,提供不同情况下的卫星运行演示。引入大于环绕速度的两个特殊发射速度:第二宇宙速度、第三宇宙速度。再用演示和计算结合的方法引导学生得到环绕速度是卫星运行的最大速度,也是最小发射速度这一结论。
f教师总结指出这里学生常常出现的错误,并加以强调。提供地球上不同纬度地区单位质量物体所受重力的值(相当于提供重力加速度),和地
球表面单位质量物体所受地球的万有引力的值,要求学生作出比较,讨论,学生可以得到两者近似相等的结论:地面附近mgGMmR2即gR2GM这一结论。
例题(课本练习3)如果近似地认为地球对地面物体地引力等于其重力mg,你能否据此推出环绕速度?提问后,再讲解。
三、小结:本节课的重点问题:
1.利用万有引力定律计算天体质量的思路和方法2.了解发现海王星和冥王星的科学案例3.计算环绕速度的方法和意义4.知道第二宇宙速度和第三宇宙速度及其含义课后作业:本节课后练习1、3两道题。
教学总结
本节课主要通过万有引力定律在三个方面的重要应用,让学生看到理论和实际之间的重要联系,体会理论与实践的关系。一方面培养学生逻辑思维能力和人文精神,另一方面培养学生对天体物理学的兴趣。
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