距离2022年上半年教师资格面试
【考试咨询】浙江教师交流群:287234887|微信公众号:浙江教师考试网
浙江教师招考公告|浙江教师历年真题|32学苑免费课程|面授班级
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