行星的運動教學(xué)設(shè)計.doc

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第六章　萬有引力定律（一、行星的運動） 教學(xué)目的： 1．了解地心說和日心說兩種不同的觀點 2．知道開普勒對行星運動的描述 教學(xué)重點：知道開普勒對行星的描述 教學(xué)過程： 引入：在前面我們學(xué)習(xí)了力和運動，并且講述了力和運動的關(guān)系：動力學(xué)。介紹了幾種常見的物體運動，本章將介紹一種新的力-------萬有引力和一種新的運動實例--------行星的運動。 一　地心說與日心說 1．讓同學(xué)自己閱讀，找出地心說和日心說的觀點： 地心說：認(rèn)為地球是宇宙的中心。地球的靜止不動的，太陽、月亮以及其它行星都繞地球運動。 　　日心說：認(rèn)為太陽是靜止不動的，地球和其它行星都繞太陽動動 2．為什么地心說會統(tǒng)治人們很久時間。 3．古人是如何看待天體的運動： 　　古人認(rèn)為天體的運動是最完美、和諧的勻速圓周運動。 4．誰首先對天體的勻速圓周運動的觀點提出懷疑：開普勒 二　開普勒三定律 開普勒通過四年多的刻苦計算，先后否定了十九種設(shè)想，最后了發(fā)現(xiàn)星運行的軌道不是圓，而是橢圓。并得出了開普勒兩條定律： 開普勒第一定律：所有行星分別在大小不同的橢圓軌道上圍繞太陽運動，太陽是在這些橢圓的一個焦點上。 開普勒第二定律：太陽和行星的聯(lián)線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積 如圖：如果時間間隔相等，即t2-t1=t4-t3那么面積A=面積B 開普勒第三定律：所有行星的橢圓軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等。 　　　　　　　　　R3/T2=k （k是一個與行星或衛(wèi)星無關(guān)的常量，但不同星球的行星或衛(wèi)星K值不一定相等） 其中m為行星質(zhì)量，R為行星軌道半徑，即太陽與行星的距離。也就是說，太陽對行星的引力正比于行星的質(zhì)量而反比于太陽與行星的距離的平方。 而此時牛頓已經(jīng)得到他的第三定律，即作用力等于反作用力，用在這里，就是行星對太陽也有引力。同時，太陽也不是一個特殊物體，它 用語言表述，就是：太陽與行星之間的引力，與它們質(zhì)量的乘積成正比，與它們距離的平方成反比。這就是牛頓的萬有引力定律。如果改 其中G為一個常數(shù)，叫做萬有引力恒量。(視學(xué)生情況，可強調(diào)與物體重力只是用同一字母表示，并非同一個含義。) 應(yīng)該說明的是，牛頓得出這個規(guī)律，是在與胡克等人的探討中得到的。 三　萬有引力定律的理解 下面我們對萬有引力定律做進(jìn)一步的說明： (1)萬有引力存在于任何兩個物體之間。雖然我們推導(dǎo)萬有引力定律是從太陽對行星的引力導(dǎo)出的，但剛才我們已經(jīng)分析過，太陽與行星都不是特殊的物體，所以萬有引力存在于任何兩個物體之間。也正因為此，這個引力稱做萬有引力。只不過一般物體的質(zhì)量與星球相比過于小了，它們之間的萬有引力也非常小，完全可以忽略不計。所以萬有引力定律的表述是： 板書：任何兩個物體都是相互吸引的，引力的大小跟兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比。用公式表示為： 其中m1、m2分別表示兩個物體的質(zhì)量，r為它們間的距離。 (2)萬有引力定律中的距離r，其含義是兩個質(zhì)點間的距離。兩個物體相距很遠(yuǎn)，則物體一般可以視為質(zhì)點。但如果是規(guī)則形狀的均勻物體相距較近，則應(yīng)把r理解為它們的幾何中心的距離。例如物體是兩個球體，r就是兩個球心間的距離。 (3)萬有引力是因為物體有質(zhì)量而產(chǎn)生的引力。從萬有引力定律可以看出，物體間的萬有引力由相互作用的兩個物體的質(zhì)量決定，所以質(zhì)量是萬有引力的產(chǎn)生原因。從這一產(chǎn)生原因可以看出：萬有引力不同于我們初中所學(xué)習(xí)過的電荷間的引力及磁極間的引力，也不同于我們以后要學(xué)習(xí)的分子間的引力。 2005-05-13人教網(wǎng) 下載：