名师精编优秀教案
《万有引力与航天》复习教案
教学目标
一、知识与技能
1．归纳本章基本知识，形成知识网络。
2．巩固综合运用万有引力定律、圆周运动知识解决具体问题的方法。
二、过程与方法注重基本概念和规律理解，熟悉物理量间的关系，重视物理过程的推导。
三、情感、态度与价值观掌握万有引力在航天航空以及天文学领域的基本应用，培养学生应用基本知
识解决实际问题的能力。教学重点：
梳理知识，综合运用万有引力定律、圆周运动知识解决具体问题的方法。教学难点：
综合运用所学知识解题教学方法：启发引导、讲练结合
教学用具：PPT课件
课时安排：1课时
（一）复习概念规律1．知识结构：
万有引力定律
轨道定律开普勒行星运动定律面积定律
定律万有引力定律
周期定律发现表述G的测定
应用
天体质量的计算发现未知天体人造卫星、宇宙速度
2．重点知识梳理：（1）万有引力定律①开普勒对行星运动规律的描述（开普勒定律）为万有引力定律的发现奠
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定了基础。
利用开普勒第三定律进行相关计算：
k
＝
R13T12
＝
R23T22
推导出
R13R23
＝
T12T22
②万有引力定律公式：
F

G
m1m2r2
，G

6671011N

m2

kg2
③卡文迪许用扭秤实验较准确地测定了引力常量，证明了万有引力定律的
正确性。
④万有引力定律适用于一切物体，但用公式计算时，注意有一定的适用条
件。
（2）万有引力定律在天文学上的应用。
①基本方法：
（i）把天体的运动看成匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供：
G
Mmr2

mv2r

m2r
（ii）在忽略天体自转影响时，天体表面的重力加速度：g
G
MR2
，R
为天体半径。
推导重力加速度公式：
②天体质量，密度的估算。测出环绕天体作匀速圆周运动的半径r，周期为T，
由G
Mmr2

m
42T2
r
得被环绕天体的质量为M

42r3GT2
，
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密度为

MV

3r3GT2R2
，R为被环绕天体的半径。
当环绕天体在被环绕天体的表面运行时，r＝R，则


3GT2
。
③环绕天体的绕行速度，角速度、周期与半径的关系。
（i）由G
Mmr2

v2m
r
得v

GMr
∴r越大，v越小
（ii）由
G
Mmr2

m
2r
得

GMr3
∴r越大，越小
（iii）由G
Mmr2

m
42T2
r
得T

42r3GM
∴r越大，T越大天体物理中用的最多的代数式：
F＝mg＝GMm＝mr2＝mv2＝mr22
r2
r
T
④三种宇宙速度
（i）第一宇宙速度（环绕速度）：v179kgs，人造卫星的最小发射速度。
第一宇宙速度公式的推导：（r为轨道半径，和中心天体的半径近似相r