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1、人教版高中物理必修二 6.2-太阳与行星间的引力-教案设计主备人课题审核人6.2 太阳与行星间的引力授课时间 2020课型新授课教学目标1知道行星绕太阳运动的原因，行星与太阳间存在着引力作用 2知道行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力来源、方向、表达式 3领会将不易测量的量进行转化的处理手段。重点1 行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力 来源、方向、表达式理解2 运用牛顿运动定律解决动力学问题难点1行星绕太阳做匀速圆周运动的向心 力来源、方向、表达式推导应用 2运用牛顿运动定律解决动力学问题教法及教具多媒体视频，讲授法，分析引导法教学内容个案调整教师主导活动学生主体活动1 / 4nn向教学过程人教版高
2、中物理必修二 6.2-太阳与行星间的引力-教案设计课前预学阅读课本内容，体验探究过程：1上一节从运动学的角度描述了行星运动的规律：开普勒三定律提出问题：从动力学的角度来看，行星为什么会做这样的运动？ 猜想与假设：简化模型：演绎与推理：2复习力、质量、速度、加速度、向心力、向心加速度等概念， 完成天上与地上的联系，为推理打基础行星以太阳为圆心做匀速 圆周运动需要 _，这个力应该是来自于 ，设 行星质量为 m，线速度为 v，行星到太阳的距离为 r，则行星绕太 阳做匀速圆周运动的向心力 F _。若行星绕太阳运动 的周期为 T， 则 v 与 T 的关系是_，所以 F 还可以表示 为_。一、导入新课教师
3、活动：1.上一节从运动学的角度描述了行星运动的规律：提 问开普勒三定律的内容。2开普勒在 1609 和 1619 年发表了行星运动的三个定律，解决了描述行星运动的问题，但好奇的人们，面向天穹，深情地叩问： 是什么力量支配着行星绕着太阳做如此和谐而有规律的运动呢？二、进行新课1从动力学的角度来看，行星为什么会做这样的运动？（1）设置情境：教师活动：用线拉小球作为道具,进一步体验曲线运动的受力要求同学回答：线的拉力提供向心力。（2）提供地球绕太阳运动的情景,假设未知数教师提示：从地上到宇宙，要改变任何物体的运动速度（包括改 变速度的方向）都需要力，使行星烟圆或椭圆运动，需要指向圆心或椭圆焦点的力，
4、这个力应该是来自于太阳的引力。(3) 引导看书：伽俐略、胡克、哈雷等科学家研究太阳对行星引力所做出的贡献2 行星受到的引力究竟跟哪些因素有关？（1） 教师布置：结合第一个模型，若已知圆周运动周期为 T ， 定量推导拉力的大小。（2） 讨论得出：向心力的来源 F =F4p 2从运动的角度 F =m rT 2明确表达式中各物理量的含义：2 / 42人教版高中物理必修二 6.2-太阳与行星间的引力-教案设计既然是由引力提供向心力，那么引力就与 m、r、T 都有关系（3）方法指导：课本 36 页“问题与练习”第一题关键是指导学生认识向心力（大小和方向）表 示的两个常用途径，（4） 对象过渡：行星在椭圆
5、轨道上运动是否需要力？这个力是 什么力提供的？这个力是多大？太阳对行星的 引力，大小跟太阳与行星间的距离有什么关系 吗？（5） 结合学生的回答，联系天体的运行，课本 36 页“问题与练习”第二题，推导得到 F = 4 2 Kmr 2（6 ）师生总结 ：由上式可得出结论：太阳对行星的引力跟行星 的质量成正比，跟行星到太阳的距离的二次方成反比。即：Fmr 2教师提示：F= 4m2K 中比值 k 是一个与行星无关的恒 r 2量那么究竟与太阳有没有关系，什么关系呢？3太阳受到的引力（1） 学生讨论：太阳受行星的引力作用吗 ? 为什么？猜想这个力 与哪些因素有关？（2） 教师小结：受到。根据牛顿第三定律
6、两个引力的大小相等F= 42Kmr 2从另外一个角度看也应该跟太阳的质量 M 成正 比。教师设疑：这一点怎样从表达式中体现呢？（3）学生讨论：教师小结：开普勒定律中的常数与中心天体有关，所以引 力的表达式就进一步的可表示成：F Mm/r2，向比例系数是一个固定的常数。F G引Mmr三、典型例题月球与地球之间的引力规律与太阳和行星之间的引力规律相 同。若已知月球的周期为 T，月球的质量为 m，月球离地的高度 为 h，地球半径为 R，则月球受到地球的引力大小为 F _；地球受月球的引力大小为 F_引导：1从哪个角度表示，运动学还是动力学角度2 注意高度、星球半径、轨道半径的区别3 牛顿第三定律的应
7、用答案：4p2m 4p2 ( R +h )T 2 T 2m( R +h )2 地球对太阳的引力为 F，他们之间的距离为 r.如果地球与太阳 的距离变为 4r 且仍能绕太阳公转，那么太阳对地球的引力 F是 F 的几倍？那时地球上的一年（绕太阳公转一周的时间）相当于现 在的几年？（设轨道近似为圆形）2 / 4人教版高中物理必修二 6.2-太阳与行星间的引力-教案设计提示：表达式的正确选用答案：F R 2 1 = = 得 F F (4 R ) 2 161= F16由(4 R ) 3 R 3 =T 2 T 2，T1 年，得 T8 年四、课堂小结从天体运动运动的角度结合牛顿第三定律，推导出引力大 小的关
8、系。当然推导过程中始终在已有的观测结果和理论引导下 进行推测和分析，引力表达式中的常量是多少，我们将在下一节 中探究.5.2太阳和行星间的引力板书设计 (用案人完成)课外作业教学后记一、 太阳对行星的引力与行星的质量 m 成正比，与太阳与行星间的距离的二次方成反 比，即 Fm/r2；行星对太阳的引力与太阳的质量 M 成正比，与行星到太阳的距离 r 的二次方成反比，即 FM/r2二、 太阳与行星间的引力：太阳与行星间的引力与太阳的质量，行星的质量成正比， 与两者距离的二次方成反比，即 FMm/r2 写成等式：F=GMm/r2 (1)G 是比例系数，与行星与太阳均无关(2) 太阳与行星间的引力规律，也适用于地球和卫星间的引力(3) 该引力规律普遍适用于任何有质量的物体。这节课的重点在于怎么样去引导学生推导万有引力公式，一、我们将椭 圆运动近似的看成匀速圆周运动；二、利用匀速圆周运动规律；三、利用开 普勒第三定律。从而推导万有引力公式，这是个难点，重点在于万有引力公 式的内容的理解和相关计算。4 / 4