高中物理人教版 (新课标)必修23.万有引力定律教学设计

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修23.万有引力定律教学设计，共3页。教案主要包含了教学目标，教学重点，教学难点，基本教学内容介绍，总结等内容，欢迎下载使用。
教者：尹卫东
一、教学目标：
知识目标：
由牛顿第二定律推导出万有引力定律在天体中的运用，掌握常用的公式；让学生了解在适当的条件下天体的运动近似当作匀速圆周运动处理；让学生了解我们通常只研究两个天体之间的相互作用，而将其他天体隔离
能力目标：
会正确判断T、E、V、ω、a随r的变化关系
能灵活运用公式进行运算
3、德育目标：培养学生严谨的科学思维，激发学生对航空航天事业的热爱和追求
二、教学重点
掌握五个基本公式，同步卫星相关知识
三、教学难点
公式的适应条件的确定及运用
四、基本教学内容介绍
1、天体运动的两种情况
第一种情况：卫星在天体表面运动，卫星距地面的高度忽略：
GMm/R2=mg
其中R为天体的半径，g为天体附近重力加速度
第二种情况：卫星绕天体运动，卫星距地面的高度不可忽略
GMm/r2=mv2/r=mω2r =4mл2r/T2=ma
其中r为卫星与天体中心之间的距离
宇宙速度：
由GMm/R2=mg GMm/r2=mv2/r 两公式可推导出第一宇速度
V=7·9m/s，此速度为环绕速度
第二宇宙速度为摆脱地球引力需要的最小发射速度，V=11·2Km/s
第三宇宙速度为摆脱太阳引力需要的最小发射速度, V=16·7Km/s
2、由牛顿第二定律推导出卫星环绕天体运动的四个基本公式
Mm/r2=mv2/r→v=√GM/r →r↑,V↓
GMm/r2=mω2r→ω=√GM/r 3 →r↑,ω↓
GMm/r2=m4л2r/T2→T=2Л√r 3/GM →r↑,T↑
GMm/r2=ma→a=GM/r2 →r↑,a↓
同步卫星
同步卫星的角速度与地球自转的角速度相同，所以地面上的人看到卫星相对地球是静止的，故称为地球同步卫星。
同步卫星的周期T=24h，
运算角速度、线速度的相关公式可为：
ω=2л/T，V=ωr
其中r的运算公式：GMm/r2=m4л2r/T2→r=(GMT2/4л2)1/3
同步卫星一定位于赤道的正上方，且距地面的高度是一定的；同步卫星距地面的高度不可忽略。
五、总结