PAGEPAGE1福清美佛兒學(xué)校自主學(xué)習(xí)模式物理導(dǎo)學(xué)案姓名高一日期月日課題：第五章第一節(jié)萬有引力定律及引力常量的測(cè)定2課時(shí)一、學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、了解萬有引力定律得出的思路和過程，理解萬有引力定律的含義，掌握萬有引力定律的公式；2、知道任何物體間都存在著萬有引力，且遵循相同的規(guī)律。二、重點(diǎn)難點(diǎn)：理解萬有引力定律的含義及表達(dá)式。三、學(xué)習(xí)過程：1．板塊一：一、行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律學(xué)法指導(dǎo)：“嫦娥奔月”到“阿波羅”飛船登月.為什么飛船能夠登上月球；為什么飛船能繞地球旋轉(zhuǎn)？請(qǐng)同學(xué)們帶著問題閱讀教材89-90頁的內(nèi)容開普勒根據(jù)第谷畢生觀測(cè)所留下的寶貴資料，孜孜不倦地對(duì)行星運(yùn)動(dòng)進(jìn)行深入的研究，提出了行星運(yùn)動(dòng)三定律.開普勒在公元1609年發(fā)表了關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的兩條定律：1.開普勒第一定律（橢圓定律）：每一行星沿一個(gè)軌道環(huán)繞太陽，而則處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上.2.開普勒第二定律（面積定律）：從太陽到行星所連接的直線（矢徑）在相等時(shí)間內(nèi)掃過同等的.。1618年，開普勒又發(fā)現(xiàn)了第三條定律.3.開普勒第三定律（調(diào)和定律）：行星繞日一圈時(shí)間的平方和行星各自離日的平均距離的立方成正比.用公式表示為：，其中R為行星公轉(zhuǎn)軌道半長軸、T為行星公轉(zhuǎn)周期、k=常數(shù).板塊二：萬有引力定律學(xué)法指導(dǎo)：粉筆頭自由下落.粉筆頭為什么是向下運(yùn)動(dòng)，而不是向其他方向運(yùn)動(dòng)呢？同學(xué)可能會(huì)說，重力的方向是豎直向下的，那么重力又是怎么產(chǎn)生的呢？地球?qū)Ψ酃P頭的引力與地球?qū)υ虑虻囊κ遣皇且环N力呢？請(qǐng)同學(xué)們帶著問題閱讀教材90-92頁的內(nèi)容萬有引力定律：任何兩個(gè)物體都是相互吸引的，引力的大小跟兩個(gè)物體的的乘積成正比，跟它們的平方成反比.用公式表示為：其中m1、m2分別表示兩個(gè)物體的質(zhì)量，r為它們之間的距離.(2)萬有引力定律中的距離r，其含義是兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離.兩個(gè)物體相距很遠(yuǎn)，則物體一般可以視為質(zhì)點(diǎn).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(gè)球體，r就是兩個(gè)球心間的距離.(3)萬有引力是因?yàn)槲矬w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(gè)物體的質(zhì)量決定。板塊三：、萬有引力恒量的測(cè)定牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，但萬有引力恒量G這個(gè)恒量是多少，連他本人也不知道。.請(qǐng)同學(xué)們帶著問題閱讀教材93-95頁的內(nèi)容1.卡文迪許扭秤裝置（如圖，課件展示）2.實(shí)驗(yàn)的原理：兩次放大及等效的思想.扭秤裝置把微小力轉(zhuǎn)變成力矩來反映（一次放大），扭轉(zhuǎn)角度通過光標(biāo)的移動(dòng)來反映（二次放大），從而確定物體間的萬有引力..3.卡文迪許利用扭秤多次進(jìn)行測(cè)量，得出引力常量G=6.71×10-11N·m2/kg2，與現(xiàn)在公認(rèn)的值6.67×10-11N·m2/kg2非常接近測(cè)定引力常量的重要意義1.證明了萬有引力存在的普遍性.2.萬有引力定律有了真正的實(shí)用價(jià)值，可測(cè)定遠(yuǎn)離地球的天體的質(zhì)量、密度等.設(shè)在地球表面上有一質(zhì)量為m的物體，則，得，而，代入數(shù)據(jù)得：ρ=5.4×103kg/m3.當(dāng)堂訓(xùn)練：1、已知月球到地球的球心距離為r=4×108m,月亮繞地球運(yùn)行的周期為30天，求地球的質(zhì)量.月球繞地球運(yùn)行的向心力即月地間的萬有引力.即有，得所以M=5.98×1024kg.2、對(duì)于質(zhì)量為的兩個(gè)物體間的萬有引力的表達(dá)式，下列說法正確的是（）A、公式中的G是引力常量，它是由實(shí)驗(yàn)得出的，而不是人為規(guī)定的B、當(dāng)兩物體間的距離r趨于零時(shí)，萬有引力趨于無窮大C、所受引力大小總是相等的D、兩個(gè)物體間的引力總是大小相等，方向相反的，是一對(duì)平衡力3、關(guān)于行星的運(yùn)動(dòng)，一下說法正確的是（）行星軌道的半長軸越長，自轉(zhuǎn)周期就越大行星軌道的半長軸越長，公轉(zhuǎn)周期就越大水星的半長軸最短，公轉(zhuǎn)周期最大海王星離太陽“最遠(yuǎn)”，繞太陽運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期最長。4、據(jù)美聯(lián)社2002年10月7日?qǐng)?bào)道，天文學(xué)家在太陽系的九大行星之外，又發(fā)現(xiàn)了一顆比地球小得多的新行星，而且還測(cè)得它繞太陽公轉(zhuǎn)的周期為288年，若把它和地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道都看成是圓，問它到太陽的距離約是地球到太陽距離的多少倍？5、把太陽系各行星的運(yùn)動(dòng)近似看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則離太陽越遠(yuǎn)的行星（）A、周期越小B、線速度越小C、角速度越小D、加速度越小課后作業(yè)：1下列關(guān)于開普勒對(duì)與行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)的說法正確的是所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是圓所有行星的軌道的半長軸的二次方跟公轉(zhuǎn)周期的三次方的比值都相同D、所有行星的公轉(zhuǎn)周期與行星的軌道的半徑成正比2.理論和實(shí)踐證明，開普勒定律不僅適用于太陽系中的天體運(yùn)動(dòng)，而且對(duì)一切天體（包括衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)）都適用。下面對(duì)于開普勒第三定律的公式，下列說法正確的是（）A、公式只適用于軌道是橢圓的運(yùn)動(dòng)B、式中的K值，對(duì)于所有行星（或衛(wèi)星）都相等C、式中的K值，只與中心天體有關(guān)，與繞中心天體旋轉(zhuǎn)的行星（或衛(wèi)星）無關(guān)D、若已知月球與地球之間的距離，根據(jù)公式可求出地球與太陽之間的距離3、下面關(guān)于太陽對(duì)行星的引力的說法正確的是（）A、太陽對(duì)行星的引力等于行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力B、太陽對(duì)行星的引力大小與行星的質(zhì)量成正比，與行星和太陽間的距離成正比C、太陽對(duì)行星的引力由實(shí)驗(yàn)得出的D、太陽對(duì)行星的引力規(guī)律是由開普勒定律和行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律推導(dǎo)出來的4、兩個(gè)行星的質(zhì)量分別為，繞太陽運(yùn)行的軌道半徑分別為，若它們只受太陽引力的作用，那么這兩個(gè)行星的向心加速度之比為（）A、1B、C、D、5.兩顆行星的質(zhì)量分別為，繞太陽運(yùn)行的軌道半長軸分別為，則它們的公轉(zhuǎn)周期之比為（）A、B、C、D、無法確定6、下面關(guān)于行星繞太陽旋轉(zhuǎn)的說法中正確的是（）A、離太陽越近的行星周期越大B、離太陽越遠(yuǎn)的行星周期越大C、離太陽越近的行星的向心加速度越大D、離太陽越近的行星受到太陽的引力越大7、一群小行星在同一軌道上繞太陽旋轉(zhuǎn)，這些小行星具有A、相同的速率B、相同的加速度C、相同的運(yùn)轉(zhuǎn)周期D、相同的角速度8、哈雷彗星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道是比較扁的橢圓，下面說法中正確的是（）A、彗星在近日點(diǎn)的速率大于在遠(yuǎn)日點(diǎn)速率B、彗星在近日點(diǎn)的向心加速度大于它在遠(yuǎn)日點(diǎn)的向心加速度C、若彗星的周期為75年，則它的半長軸是地球公轉(zhuǎn)半徑的75倍D、彗星在近日點(diǎn)的角速度大于它在遠(yuǎn)日點(diǎn)的角速