向心力教案 篇1
一、教学目的：
1．理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算．
2．理解重力势能的变化和重力做功的关系．知道重力做功与路径无关．
3．知道重力势能的相对性．
4．了解弹性势能．
二、重点难点：
1.重力势能以及重力势能的变化与重力做功的关系.
2.理解重力势能的相对性.
三、教学方法：
演示实验、分析推理、讲授讨论.
四、教具：
轻重不同的重锤一个、木桩、沙箱、橡皮筋.
五、教学过程：
（一）引入新课：
大家知道水力发电站是利用水来发电的，水是利用什么能来发电的呢？学习这节课后，我们将会了解这个问题。
通过前面对功和能的关系的学习，我们知道怎样判断一个物体具有能量：一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量。
演示重锤从高处落下，把木桩打进沙箱中，说明重锤对木桩做了功，举高的重锤具有能量。我们把重锤由于被学举高而具有的能量叫做重力势能。本节课将学习重力势能的有关知识。
（二）进行新课：
重力势能的大小与什么因素有关呢？
演示实验1：演示由质量不同的重锤从相同高度落下，木桩被打进沙箱的深度不同，引导学生分析得出：质量越大的重锤具有的重力势能越大。
演示实验2：演示用同一重锤从不同高度落下，木桩被打进沙箱的深度不同，引导学生得出：重锤高度越大，具有的重力势能越大。
怎样定量地表示重力势能呢？
把一个物体举高，要克服重力做功，同时物体的重力势能增加。一个物体从高处下落，重力做功，同时重力势力能减小。可见重力势能跟重力做功有密切关系。
如图1所示，设一个质量为的物体，从高度为h1的A点下落到高度为h2的B点，重力所做的功为：
WG=gΔh=gh1-gh2
我们可以看出WG等于gh这个量的变化。在物理学中就用这个物理量表示物体的重力势能。重力势能用EP来表示。
1．重力势能
1定义：由于物体被举高而具有的能量。
2重力势能的计算式：EP=gh.
即物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积。
3重力势能是标量，其单位与功的单位相同，在国际单位中 都是焦耳()
2．对EP=gh的理解：
1式中h应为物体重心的高度。
2重力势能具有相对性，是相对于选取的参考面而言的。因此在计算重力势能时，应该明确选取零势面。
3重力势能可正可负，在零势面上方重力势能为正值，在零势面下方重力势能为负值。
4选取不同的零势面，物体的势能值是不同的，但势能的变化量不会因零势面的不同而不同。
例题1：边长为L，质量为的立方体物体静止放在地面，在其旁边有一高为H的水平桌面,如图2所示.
1若选地面为零势点，立方体物体的重力势能为多少？
2若选桌椅面为零势点，立方体物体的重力势能为多少？
学生先做，老师再讲。
解析：
1EP=gL/2.
2 EP= -g(H-L/2).
3．重力势能的变化和重力做功的关系
引导学生进一步分析：图1中，重力做正功，重力势能减少，减少的.重力势能转化为物体的动能了。重力势能的变化是否在任意情况下都等于重力所做的功？重力做功有什么特点？
讨论1：物体从A点下落到B点过程中，如果受阻力作用，重力做的功与重力势能变化之间的关系是怎样的？
物体下落受到阻力，只影响物体动能的变化，不影响重力的功，重力势能的变化只与A、B两点的高度差有关。
WG=gh1-gh2=EP1-EP2.
物体减少的重力势能等于重力所做的功，但由于要克服阻力做功，减少的重力势能没有全部转化为动能。
讨论2：若物体从A点下落到B点后，再平移到与B点等高的C点，重力做的功是多少？重力做功与重力势能之间的关系又如何？如图3所示。
物体由B到C过程中重力不做功，重力势能也不变化，因此物体由A运动到C点过程中，重力的功仍是WG=gh1-gh2=EP1-EP2. 物体减少的重力势能等于重力所做的功。
讨论3:若物体是从A点沿斜面滑到与B点等高的C点，上述关系是否成立？
设AC之间长为S，且与水平方向成θ角。
重力做功WG=Fssinθ=gh1-gh2
由此发现重力做功与路径无关，只跟初末位置高度有关，物体减少的重力势能仍等于重力所做的功。
讨论4:物体从B点分别匀速、加速、减速上升到A点，上述关系又是如何呢？
无论物体从B点上升到A点是匀速、加速、减速，重力都做负功，且都等于物体重力与初末位置高度差的乘积。而重力势能都增加，增加的重力势能等于克服重力所做的功。但这三种情况中，由于所受拉力不同，物体动能的变化量等于合外力的功，动能变化量不相同。
师生共同总结出重力势能变化只与重力做的功有关，两者关系如下：
当物体由高处运动到低处时，重力做正功，重力势能减少。减少的重力势能等于重力所做的功。
当物体由低处运动到高处时，重力做负功，即物体克服重力做功，重力势能增加。增加的重力势能等于克服重力所做的功。
引导学生总结出重力做功的特点：
4.重力做功的特点：重力所做的功只跟初始位置的高度和末位置的高度有关，跟物体的运动路径无关。
演示实验3:演示张紧的橡皮筋把纸团射出去，说明发生弹性形变的橡皮筋能够做功，因而具有能量------这种能量称为弹性势能。
5.弹性势能：发生弹性形变的物体，在恢复原状时能够对外界做功，我们把物体因发生弹性形变而具有的势能叫弹性势能。
引导学生举些具有弹性势能物体的实例。如张紧的弓、卷紧的发条、位伸或压缩的弹簧、击球时的网球拍等都具有弹性势能。初步了解弹簧所具有弹性势能的大小与什么因素有关。
分析：弹簧被拉伸或压缩的长度越大，恢复原状时对外做的功就越多，弹簧的弹性势能就越大。弹簧的弹性势能不跟弹簧的劲度有关，被拉伸或压缩的长度相同时，劲度越大的弹簧弹性势能越大。
重力势能和弹性势能是由相互作用物体的相对位置决定的，所以势能又叫位能。今后还将学习其它形式的势能。
例题2:沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上拉同一物体到顶端，以下说法中正确的是：
A．沿着坡度小、长度大的斜面上升克服重力做的功多；
B．沿长度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多；
C．沿长度大、粗糙程度小的斜面上升克服重力做的功多；
D．上述几种情况重力做功同样多。
学生先做，老师再评讲。正确答案为D。
（三）、课堂小结：
1.重力势能：由于物体被举高而具有的能量；重力势能的计算式：EP=gh.，即物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积；重力势能是标量，其单位与功的单位相同，在国际单位中都是焦耳。
2. 重力做功的特点：重力所做的功只跟初始位置的高度和末位置的高度有关，跟物体的运动路径无关。
3. 弹性势能：发生弹性形变的物体，在恢复原状时能够对外界做功，我们把物体因发生弹性形变而具有的势能叫弹性势能。
（四）、课外作业：
1.复习归纳本节课内容。
2.思考课本练习四第（1）、（3）题。
3.把练习四第(2)、(4)、(5)题做在作业本上。
向心力教案 篇2
教学目标：
一、知识目标
1、理解速度的概念。知道速度是表示运动快慢的物理量，知道它的定义、公式、符号和单位，知道它是矢量。
2、理解平均速度，知道瞬时速度的概念。
3、知道速度和速率以及它们的区别。
二、能力目标
1、比值定义法是物理学中经常采用的方法，学生在学生过程中掌握用数学工具描述物理量之间的关系的方法。
2、培养学生的迁移类推能力，抽象思维能力。 三、德育目标 由简单的问题逐步把思维迁移到复杂方向，培养学生认识事物的规律，由简单到复杂。 教学重点 平均速度与瞬时速度的概念及其区别 教学难点 怎样由平均速度引出瞬时速度 教学方法 类比推理法 教学用具 有关数学知识的投影片 课时安排
1课时
教学步骤
一、导入新课 质点的各式各样的运动，快慢程度不一样，那如何比较运动的快慢呢？
二、新课教学
（一）用投影片出示本节课的学习目标：
1、知道速度是描述运动快慢和方向的物理量。
2、理解平均速度的概念，知道平均不是速度的平均值。
3、知道瞬时速度是描述运动物体在某一时刻（或经过某一位置时）的速度，知道瞬时速度的大小等于同一时刻的瞬时速率。
（二）学生目标完成过程
1、速度 提问：运动会上，比较哪位运动员跑的快，用什么方法？ 学生：同样长短的位移，看谁用的时间少。 提问：如果运动的时间相等，又如何比较快慢呢？ 学生：那比较谁通过的`位移大。 老师：那运动物体所走的位移，所用的时间都不一样，又如何比较其快慢呢？ 学生：单位时间内的位移来比较，就找到了比较的统一标准。 师：对，这就是用来表示快慢的物理量——速度，在初中时同学就接触过这个概念，那同学回忆一下，比较一下有哪些地方有了侧重，有所加深。 板书：速度是表示运动的快慢的物理量，它等于位移s跟发生这段位移所用时间t的比值。用v＝s/t表示。 由速度的定义式中可看出，v的单位由位移和时间共同决定，国际单位制中是米每秒，符号为/s或·s—1，常用单位还有/h、c/s等，而且速度是既具有大小，又有方向的物理量，即矢量。 板书： 速度的方向就是物体运动的方向。
2、平均速度 在匀速直线运动中，在任何相等的时间里位移都是相等的，那v＝s/t是恒定的。那么如果是变速直线运动，在相等的时间里位移不相等，那又如何白色物体运动的快慢呢？那么就用在某段位移的平均快慢即平均速度来表示。 例：百米运动员，10s时间里跑完100，那么他1s平均跑多少呢？ 学生马上会回答：每秒平均跑10。 师：对，这就是运动员完成这100的平均快慢速度。 板书： 这是错误的。平均速度不是速度的平均值，要严格按照平均速度的定义来求，用这段总位移与这段位移所用的时间的比值，也就只表示这段位移内的平均速度。
三、小结
1、速度的概念及物理意义；
2、平均速度的概念及物理意义；
3、瞬时速度的概念及物理意义；
4、速度的大小称为速率。拓展：本节课后有阅读材料，怎样理解瞬时速度，同学们有兴趣的话，请看一下，这里运用了数学的“极限”思想，有助于你对瞬时速度的理解。
四、作业P26练习三3、4、
向心力教案 篇3
一、自由落体运动
1.定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动.
思考：不同的物体，下落快慢是否相同?为什么物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况不同?
在空气中与在真空中的区别是，空气中存在着空气阻力.对于一些密度较小的物体，例如降落伞、羽毛、纸片等，在空气中下落时，受到的空气阻力影响较大;而一些密度较大的物体，如金属球等，下落时，空气阻力的影响就相对较小了.因此在空气中下落时，它们的快慢就不同了.
在真空中，所有的物体都只受到重力，同时由静止开始下落，都做自由落体运动，快慢相同.
2.不同物体的下落快慢与重力大小的关系
(1)有空气阻力时，由于空气阻力的影响，轻重不同的物体的下落快慢不同，往往是较重的物体下落得较快.
(2)若物体不受空气阻力作用，尽管不同的物体质量和形状不同，但它们下落的快慢相同.
3.自由落体运动的特点
(1)v0=0
(2)加速度恒定(a=g).
4.自由落体运动的性质：初速度为零的匀加速直线运动.
二、自由落体加速度
1.自由落体加速度又叫重力加速度，通常用g来表示.
2.自由落体加速度的方向总是竖直向下.
3.在同一地点，一切物体的自由落体加速度都相同.
4.在不同地理位置处的自由落体加速度一般不同.
规律：赤道上物体的重力加速度最小，南(北)极处重力加速度最大;物体所处地理位置的纬度越大，重力加速度越大.
三、自由落体运动的运动规律
因为自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，所以匀变速直线运动的`基本公式及其推论都适用于自由落体运动.
1.速度公式：v=gt
2.位移公式：h= gt2
3.位移速度关系式：v2=2gh
4.平均速度公式： =
5.推论：h=gT2
问题与探究
问题1 物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况相同吗?你有什么假设与猜想?
探究思路：物体在真空中下落时，只受重力作用，不再受到空气阻力，此时物体的加速度较大，整个下落过程运动加快.在空气中，物体不但受重力还受空气阻力，二者方向相反，此时物体加速度较小，整个下落过程较慢些.
问题2 自由落体是一种理想化模型，请你结合实例谈谈什么情况下，可以将物体下落的运动看成是自由落体运动.
探究思路：回顾第一章质点的概念，谈谈我们在处理物理问题时，根据研究问题的性质和需要，如何抓住问题中的主要因素，忽略其次要因素，建立一种理想化的模型，使复杂的问题得到简化，进一步理解这种重要的科学研究方法.
问题3 地球上的不同地点，物体做自由落体运动的加速度相同吗?
探究思路：地球上不同的地点，同一物体所受的重力不同，产生的重力加速度也就不同.一般来讲，越靠近两极，物体做自由落体运动的加速度就越大;离赤道越近，加速度就越小.
典题与精析
例1 下列说法错误的是
A.从静止开始下落的物体一定做自由落体运动
B.若空气阻力不能忽略，则一定是重的物体下落得快
C.自由落体加速度的方向总是垂直向下
D.满足速度跟时间成正比的下落运动一定是自由落体运动
精析：此题主要考查自由落体运动概念的理解，自由落体运动是指物体只在重力作用下从静止开始下落的运动.选项A没有说明是什么样的物体，所受空气阻力能否忽略不得而知;选项C中自由落体加速度的方向应为竖直向下，初速度为零的匀加速直线运动的速度都与时间成正比，但不一定是自由落体运动.
答案：ABCD
例2 小明在一次大雨后，对自家屋顶滴下的水滴进行观察，发现基本上每滴水下落的时间为1.5 s，他由此估计出自家房子的大概高度和水滴落地前瞬间的速度.你知道小明是怎样估算的吗?
精析：粗略估计时，将水滴下落看成是自由落体，g取10 m/s2，由落体运动的规律可求得.
答案：设水滴落地时的速度为vt，房子高度为h，则：
vt=gt=101.5 m/s=15 m/s
h= gt2= 101.52 m=11.25 m.
绿色通道：学习物理理论是为了指导实践，所以在学习中要注重理论联系实际.分析问题要从实际出发，各种因素是否对结果产生影响都应具体分析.
例3 一自由下落的物体最后1 s下落了25 m，则物体从多高处自由下落?(g取10 m/s2)
精析：本题中的物体做自由落体运动，加速度为g=10 N/kg，并且知道了物体最后1 s的位移为25 m，如果假设物体全程时间为t，全程的位移为s，该物体在前t-1 s的时间内位移就是s-25 m，由等式h= gt2和h-25= g(t-1)2就可解出h和t.
答案：设物体从h处下落，历经的时间为t.则有：
h= gt2 ①
h-25= g(t-1)2 ②
由①②解得：h=45 m，t=3 s
所以，物体从离地45 m高处落下.
绿色通道：把物体的自由落体过程分成两段，寻找等量关系，分别利用自由落体规律列方程，联立求解.
自主广场
基础达标
1.在忽略空气阻力的情况下，让一轻一重的两石块从同一高度处同时自由下落，则
A.在落地前的任一时刻，两石块具有相同的速度、位移和加速度
B.重的石块下落得快、轻的石块下落得慢
C.两石块在下落过程中的平均速度相等
D.它们在第1 s、第2 s、第3 s内下落的高度之比为1∶3∶5
答案：ACD
2.甲、乙两球从同一高度处相隔1 s先后自由下落，则在下落过程中
A.两球速度差始终不变 B.两球速度差越来越大
C.两球距离始终不变 D.两球距离越来越大
答案：AD
3.物体从某一高度自由落下，到达地面时的速度与在一半高度时的速度之比是
A. ∶2 B. ∶1
C.2∶1 D.4∶1
答案：B
4.从同一高度处，先后释放两个重物，甲释放一段时间后，再释放乙，则以乙为参考系，甲的运动形式是
A.自由落体运动 B.匀加速直线运动a
C.匀加速直线运动ag D.匀速直线运动
答案：D
5.A物体的质量是B物体质量的5倍，A从h高处，B从2h高处同时自由落下，在落地之前，以下说法正确的是
A.下落1 s末，它们的速度相同
B.各自下落1 m时，它们的速度相同
C.A的加速度大于B的加速度
D.下落过程中同一时刻，A的速度大于B的速度
答案：AB
6.从距离地面80 m的高空自由下落一个小球，若取g=10 m/s2，求小球落地前最后1 s内的位移.
答案：35 m
综合发展
7.两个物体用长L=9.8 m的细绳连接在一起，从同一高度以1 s的时间差先后自由下落，当绳子拉紧时，第二个物体下落的时间是多长?
答案：0.5 s
8.一只小球自屋檐自由下落，在t=0.2 s内通过高度为h=2 m的窗口，求窗口的顶端距屋檐多高?(取g=10 m/s2)
答案：2.28 m
9.如图2-4-1所示，竖直悬挂一根长15 m的杆，在杆的下方距杆下端5 m处有一观察点A，当杆自由下落时，从杆的下端经过A点起，试求杆全部通过A点所需的时间.
(g取10 m/s2)
图2-4-1
答案：1 s
向心力教案 篇4
知识与技能
1.了解万有引力定律得出的思路和过程，知道地球上的重物下落与天体运动的统一性。
2. 知道万有引力是一种存在于所有物体之间的吸引力，知道万有引力定律的适用范围。
3. 会用万有引力定律解决简单的引力计算问题，知道万有引力定律公式中r的物理意义，
了解引力常量G的测定在科学历史上的重大意义。
4. 了解万有引力定律发现的意义。
过程与方法
1.通过演绎牛顿当年发现万有引力定律的过程，体会在科学规律发现过程中猜想与求证的重要性。
2.体会推导过程中的数量关系.
情感、态度与价值观
1. 感受自然界任何物体间引力的关系，从而体会大自然的奥秘.
2. 通过演绎牛顿当年发现万有引力定律的过程和卡文迪许测定万有引力常量的实验，让学生体会科学家们勇于探索、永不知足的精神和发现真理的曲折与艰辛。
教学重点、难点
1.万有引力定律的推导过程，既是本节课的重点，又是学生理解的难点。
2.由于一般物体间的万有引力极小，学生对此缺乏感性认识。
教学方法
探究、讲授、讨论、练习
教 学 活 动
(一) 引入新课
复习回顾上节课的内容
如果行星的运动轨道是圆，则行星将作匀速圆周运动。根据匀速圆周运动的条件可知，行星必然要受到一个引力。牛顿认为这是太阳对行星的引力，那么，太阳对行星的引力F提供行星作匀速圆周运动所需的向心力。
学生活动： 推导得
将V=2r/T代入上式得
利用开普勒第三定律 代入上式
得到：
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：F
教师：牛顿根据其第三定律：太阳吸引行星的力与行星吸引太阳的力是同性质的作用力，且大小相等。于是提出大胆的设想：既然这个引力与行星的质量成正比，也应跟太阳的质量M成正比。即：F
写成等式就是F=G (其中G为比例常数)
(二)进行新课
教师：牛顿得到这个规律以后是不是就停止思考了呢?假如你是牛顿，你又会想到什么呢?
学生回答基础上教师总结：
猜想一：既然行星与太阳之间的力遵从这个规律，那么其他天体之间的力是否也遵从这个规律呢?(比如说月球与地球之间)
师生： 因为其他天体的运动规律与之类似,根据前面的推导所以月球与地球之间的力，其他行星的卫星和该行星之间的力，都满足上面的规律,而且都是同一种性质的'力。
教师：但是牛顿的思考还是没有停止。假如你是牛顿，你又会想到什么呢?
学生回答基础上教师总结：
猜想二：地球与月球之间的力，和地球与其周围物体之间的力是否遵从相同的规律?
教师：地球对月球的引力提供向心力，即F= =ma
地球对其周围物体的力，就是物体受到的重力，即F=mg
从以上推导可知：地球对月球的引力遵从以上规律，即F=G
那么，地球对其周围物体的力是否也满足以上规律呢?即F=G
此等式是否成立呢?
已知：地球半径R=6.37106m , 月球绕地球的轨道半径r=3.8108 m ,
月球绕地球的公转周期T=27.3天, 重力加速度g=9.8
(以上数据在当时都已经能够精确测量)
提问：同学们能否通过提供的数据验证关系式F=G 是否成立?
学生回答基础上教师总结：
假设此关系式成立，即F=G
可得： =ma=G
F=mg=G
两式相比得： a/g=R2 / r2
但此等式是在以上假设成立的基础上得到的，反过来若能通过其他途径证明此等式成立，也就证明了前面的假设是成立的。代人数据计算：
a/g1/3600
R2 / r21/3600
即a/g=R2 / r2 成立，从而证明以上假设是成立的，说明地球与其周围物体之间的力也遵从相同的规律，即F=G
这就是牛顿当年所做的著名的月-地检验，结果证明他的猜想是正确的。从而验证了地面上的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力是同一性质的力，遵守同样的规律。
教师：不过牛顿的思考还是没有停止，假如你是牛顿，此时你又会想到什么呢?
学生回答基础上教师总结：
猜想三：自然界中任何两个物体间的作用力是否都遵从相同的规律?
牛顿在研究了这许多不同物体间的作用力都遵循上述引力规律之后。于是他大胆地把这一规律推广到自然界中任意两个物体间，于1687年正式发表了具有划时代意义的万有引力定律。
万有引力定律
①内容
自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比。
②公式
如果用m1和m2表示两个物体的质量，用r表示它们的距离，那么万有引力定律可以用下面的公式来表示 (其中G为引力常量)
说明：1.G为引力常量，在SI制中，G=6.6710-11Nm2/kg2.
2.万有引力定律中的物体是指质点而言，不能随意应用于一般物体。
a.对于相距很远因而可以看作质点的物体，公式中的r 就是指两个质点间的距离;
b.对均匀的球体，可以看成是质量集中于球心上的质点，这是一种等效的简化处理方法。
教师：牛顿虽然得到了万有引力定律，但并没有很大的实际应用，因为当时他没有办法测定引力常量G的数值。直到一百多年后英国的另一位物理学家卡文迪许才用实验测定了G的数值。
利用多媒体演示说明卡文迪许的扭秤装置及其原理。
扭秤的主要部分是这样一个T字形轻而结实的框架，把这个T形架倒挂在一根石英丝下。若在T形架的两端施加两个大小相等、方向相反的力，石英丝就会扭转一个角度。力越大，扭转的角度也越大。反过来，如果测出T形架转过的角度，也就可以测出T形架两端所受力的大小。现在在T形架的两端各固定一个小球，再在每个小球的附近各放一个大球，大小两个球间的距离是可以较容易测定的。根据万有引力定律，大球会对小球产生引力，T形架会随之扭转，只要测出其扭转的角度，就可以测出引力的大小。当然由于引力很小，这个扭转的角度会很小。怎样才能把这个角度测出来呢?卡文迪许在T形架上装了一面小镜子，用一束光射向镜子，经镜子反射后的光射向远处的刻度尺，当镜子与T形架一起发生一个很小的转动时，刻度尺上的光斑会发生较大的移动。这样，就起到一个化小为大的效果，通过测定光斑的移动，测定了T形架在放置大球前后扭转的角度，从而测定了此时大球对小球的引力。卡文迪许用此扭秤验证了牛顿万有引力定律，并测定出万有引力恒量G的数值。这个数值与近代用更加科学的方法测定的数值是非常接近的。
卡文迪许测定的G值为6.75410-11 Nm2/kg2，现在公认的G值为6.6710-11 Nm2/kg2。由于万有引力恒量的数值非常小，所以一般质量的物体之间的万有引力是很小的，我们可以估算一下，两个质量50kg的同学相距0.5m时之间的万有引力有多大(可由学生回答：约6.6710-7N)，这么小的力我们是根本感觉不到的。只有质量很大的物体对一般物体的引力我们才能感觉到，如地球对我们的引力大致就是我们的重力，月球对海洋的引力导致了潮汐现象。而天体之间的引力由于星球的质量很大，又是非常惊人的：如太阳对地球的引力达3.561022N。
教师：万有引力定律建立的重要意义
向心力教案 篇5
教学目标
理解万有引力定律及其公式表达
知道天体运动中的向心力是由万有引力提供的，能根据万有引力定律公式和向心力公式进行有关的计算．
理解万有引力定律在天文学中的应用(天体质量的测量、卫星的发射、宇宙速度)?
2学情分析
知识点少，但不易理解，需建立运动模型
3重点难点
万有引力定律在天文学中的应用。
万有引力定律在天文学中的应用
4教学过程
4.1第一学时教学活动活动1
【讲授】万有引力定律
课堂引入
播放卫星发射视频
仔细观看
练习1.火星质量是地球质量的1/10，火星的半径是地球半径的1/2，物体在地球上产生的重力加速度约为10m/s2，在火星上产生的'重力加速度约为
①其他星球与地球比较
投影问题
练习2.物体在地面上重力为G0，它在高出地面R(R为地球半径)处的重力为
②地球不同高度g
投影问题
练习3.若某行星半径为R，引力常量为G，则此星球的质量M,则在一行星上以速度ν竖直上抛一个物体，物体落回手中时间为多少？
③g与抛体运动的结合
提问
练习1.近地卫星线速度为7．9km／s，已知月球质量是地球的质量的1／81，地球半径是月球半径的3．8倍，则在月球上发射“近月卫星”的环绕速度约
A．1．0km／sB．1．7km／s
C．2．0km／sD．1．5km／s
①第一宇宙速度
B
想一想
第一宇宙速度
第二宇宙速度
第三宇宙速度
投影问题
练习2.两颗人造卫星绕地球做圆周运动，它们的质量之比为1：2，轨道半径之比为1：4，则
A．它们的运动速率之比为2：1
B．它们的速率之比为1：4
C．它们的运动速率之比为4：1
D．它们的速率之比为1：8
思考后回答
②稳定运行速度
A
投影总结
练习1.高度不同的三颗人造卫星，某一瞬间的位置恰好与地心在同一条直线上，如图1所示，若此时它们的飞行方向相同，角速度分别为叫、、，线速度分别为v1、v2、v3，周期分别为T1、T2、T3，则()
A．ω1>ω2>ω3
B．v1
C．T1=T2=T3
D.T1>T2>T3
1.稳定运行周期
稳定运行角速度
B
投影问题
练习1.在太阳系里有许多小行星，如发现某一颗小行星绕太阳运行的半径是火星绕太阳运行半径的4倍，则这颗小行星绕太阳运行的周期是火星绕太阳运行的周期的（）
A．2倍B．4倍C．8倍D．16倍
开普勒第三定律
投影总结
同步卫星的高度
是地球半径的5.6
提问
有人想在北京上空定位一颗同步卫星，他能否实现？
中国的卫星定位在哪?
印度尼西亚上
师生互动
展示
变轨问题分析
课堂小结
习题巩固
分析、解答
3.万有引力定律
课时设计课堂实录
3.万有引力定律
1第一学时教学活动活动1【讲授】万有引力定律
课堂引入
播放卫星发射视频
仔细观看
万
有
引
力
定
律
的
应
用
投影问题
练习1.火星质量是地球质量的1/10，火星的半径是地球半径的1/2，物体在地球上产生的重力加速度约为10m/s2，在火星上产生的重力加速度约为
①其他星球与地球比较
投影问题
练习2.物体在地面上重力为G0，它在高出地面R(R为地球半径)处的重力为
②地球不同高度g
投影问题
练习3.若某行星半径为R，引力常量为G，则此星球的质量M,则在一行星上以速度ν竖直上抛一个物体，物体落回手中时间为多少？
③g与抛体运动的结合
提问
练习1.近地卫星线速度为7．9km／s，已知月球质量是地球的质量的1／81，地球半径是月球半径的3．8倍，则在月球上发射“近月卫星”的环绕速度约
A．1．0km／sB．1．7km／s
C．2．0km／sD．1．5km／s
①第一宇宙速度
B
想一想
第一宇宙速度
第二宇宙速度
第三宇宙速度
投影问题
练习2.两颗人造卫星绕地球做圆周运动，它们的质量之比为1：2，轨道半径之比为1：4，则
A．它们的运动速率之比为2：1
B．它们的速率之比为1：4
C．它们的运动速率之比为4：1
D．它们的速率之比为1：8
思考后回答
②稳定运行速度
A
投影总结
练习1.高度不同的三颗人造卫星，某一瞬间的位置恰好与地心在同一条直线上，如图1所示，若此时它们的飞行方向相同，角速度分别为叫、、，线速度分别为v1、v2、v3，周期分别为T1、T2、T3，则()
A．ω1>ω2>ω3
B．v1
C．T1=T2=T3
D.T1>T2>T3
1.稳定运行周期
稳定运行角速度
B
投影问题
练习1.在太阳系里有许多小行星，如发现某一颗小行星绕太阳运行的半径是火星绕太阳运行半径的4倍，则这颗小行星绕太阳运行的周期是火星绕太阳运行的周期的（）
A．2倍B．4倍C．8倍D．16倍
开普勒第三定律
投影总结
同步卫星的高度
是地球半径的5.6
提问
有人想在北京上空定位一颗同步卫星，他能否实现？
中国的卫星定位在哪?
印度尼西亚上
师生互动
展示
变轨问题分析
课堂小结
习题巩固
分析、解答
向心力教案 篇6
教学目标
知识目标：
1、了解万有引力定律得出的思路和过程。
2、理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律。
3、知道任何物体间都存在着万有引力，且遵守相同的规律
能力目标：
1、培养学生研究问题时，抓住主要矛盾，简化问题，建立理想模型的处理问题的能力。
2、训练学生透过现象(行星的运动)看本质(受万有引力的作用)的判断、推理能力
德育目标：
1、通过牛顿在前人的基础上发现万有引力定律的思考过程，说明科学研究的长期性，连续性及艰巨性，渗透科学发现的方法论教育。
2、培养学生的猜想、归纳、联想、直觉思维能力。
教学重难点
教学重点：
月——地检验的推倒过程
教学难点：
任何两个物体间都存在万有引力
教学过程
(一)引入：
太阳对行星的引力是行星做圆周运动的向心力，，这个力使行星不能飞离太阳;地面上的物体被抛出后总要落到地面上;是什么使得物体离不开地球呢?是否是由于地球对物体的引力造成的呢?
若真是这样，物体离地面越远，其受到地球的引力就应该越小，可是地面上的物体距地面很远时受到地球的引力似乎没有明显减小。如果物体延伸到月球那里，物体也会像月球那样围绕地球运动。地球对月球的引力，地球对地面上的物体的引力，太阳对行星的引力，是同一种力。你是这样认为的吗?
(二)新课教学：
一.牛顿发现万有引力定律的过程
(引导学生阅读教材找出发现万有引力定律的思路)
假想——理论推导——实验检验
(1)牛顿对引力的思考
牛顿看到了苹果落地发现了万有引力，这只是一种传说。但是，他对天体和地球的引力确实作过深入的思考。牛顿经过长期观察研究，产生如下的假想：太阳、行星以及离我们很远的恒星，不管彼此相距多远，都是互相吸引着，其引力随距离的`增大而减小，地球和其他行星绕太阳转，就是靠劂的引力维持。同样，地球不仅吸引地面上和表面附近的物体，而且也可以吸引很远的物体(如月亮)，其引力也是随距离的增大而减弱。牛顿进一步猜想，宇宙间任何物体间都存在吸引力，这些力具有相同的本质，遵循同样的力学规律，其大小都与两者间距离的平方成反比。
(2)牛顿对定律的推导
首先，要证明太阳的引力与距离平方成反比，牛顿凭着他对于数学和物理学证明的惊人创造才能，大胆地将自己从地面上物体运动中总结出来的运动定律，应用到天体的运动上，结合开普勒行星运动定律，从理论上推导出太阳对行星的引力F与距离r的平方成反比，还证明引力跟太阳质量M和行星质量m的乘积成正比，牛顿再研究了卫星的运动，结论是：
它们间的引力也是与行星和卫星质量的乘积成正比，与两者距离的平方成反比。
(3)。牛顿对定律的检验
以上结论是否正确，还需经过实验检验。牛顿根据观测结果，凭借理想实验巧...
