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一、教学目标

1.会用万有引力定律计算天体的质量，知道万有引力定律在天文学中的重要性。

2.通过推导计算天体质量的计算公式，进而求解太阳、地球的质量，提高理论联系实际的能力。

3.体会万有引力定律在人类探索宇宙中的巨大作用，提高对科学的认识、学习兴趣。

二、教学重难点

【重点】应用万有引力定律计算地球、太阳等中心天体质量。

【难点】质量公式的灵活应用。

三、教学过程

（一）导入新课

教师提问学生：日常生活中是如何测量物体的质量的呢？学生的答案会有天平、电子秤等等。进而教师追问学生：那我们地球的质量又能不能用天平或电子秤称量呢？如果不能，我们又该如何称量呢？通过这样的问题引入新课《万有引力理论的成就》。

（二）新课讲授

1.地球质量的计算

教师引导学生回顾万有引力定律的公式：，告诉学生，其实根据万有引力定律公式，就可以称量地球的质量。

引导学生阅读课本第一部分，找出谁是能称出地球质量的人。

学生根据阅读能够知道卡文迪许被称为能称出地球质量的人，进而老师向学生讲解如何测量：在不考虑地球自转的影响下，地球上物体所受到的重力可完全看成是由物体受到地球的万有引力，即，根据G、g、R就可以测出地球质量，然后请一位同学上台板书出地球质量的计算公式：，并让全体同学代入数据计算地球质量的具体数据。

2.太阳质量的计算

提问学生知道如何计算地球的质量，那么能用此方法计算太阳的质量吗？应用万有引力定律求解太阳质量的时候又应注意哪些问题？组织学生前后四人小组讨论5分钟。

学生讨论得出：无法知道太阳表面的重力加速度，但是太阳有着众多的环绕行星，这些行星都在绕着其做近似圆周运动，其做圆周运动时的向心力是完全由万有引力提供的，依据这样的等量关系应该可以求出太阳的质量。

此时教师依据多媒体展示具体情景：设某个绕行行星质量为m，行星的环绕半径为r，行星的公转周期为T。求此时中心天体太阳的质量为多少？

根据学生的回答教师板书：行星做圆周运动的向心力为，万有引力提供向心力，则有，由此可得太阳质量：。

教师向学生介绍：只要知道行星的公转周期T和环绕半径r，就可以计算出中心天体的质量。

（三）巩固提高

教师通过多媒体出示问题：某人造地球卫星沿圆轨道运行，轨道半径是6.8×10³km，周期是5.6×10³s。试从这些数据估算地球的质量。

（四）小结作业

小结：学生总结

作业：课后思考中心天体的密度如何求解，又与哪些因素有关。

四、板书设计