人教版 (2019)必修 第二册2 万有引力定律学案

7.2 万有引力定律

【课程标准】

知道万有引力定律。认识发现万有引力定律的过程及重要意义。

【学习目标】

1.理解万有引力定律的推导过程，认识在科学规律发现过程中大胆猜想与严格求证的重要性。

2.知道万有引力定律的发现使地球上的重物下落与天体运动完成了人类认识上的统一。

3.知道万有引力存在于任意两个物体之间，知道其表达式和适用范围。

4.会用万有引力定律解决简单的引力计算问题。

【课内预习】

预习《课本》P49-54，知道万有引力的推导思路及过程。

【问题导学】

阅读《课本》P49-54，回答以下导学问题：

一、行星与太阳间的引力

1. 是什么原因使得各行星都围绕着太阳运动？

2. 行星的实际运动是椭圆运动，但我们还不了解椭圆运动规律，那应该怎么办？能把它简化成什么运动呢？

3. 行星绕太阳运动可看成匀速圆周运动还是变速圆周运动？

4. 什么力在提供向心力？方向是怎样的？为了方便天文观测，将向心力用哪个公式进行展开？

5. 天文观测能直接测得行星运动的线速度v吗？能直接观测出什么？向心力公式将如何表示？

6.不同行星的公转周期是不同的，F与r的关系的表达式中不应该出现T,如何消去T呢？怎么来表示向心力公式？

二、月-地检验

1.地球质量为M，月球质量为m月，r是地球中心与月球中心的距离，假设地球对月球的作用力与太阳对行星的作用力是同一种力，类比写出地月之间引力表达式。

2. 在问题1的前提下，由牛顿第二定律，月球加速度表达式a月是怎样的？

3. 地面附近空中有一苹果，质量为m苹，地球半径为R，假设地球对苹果的力也是同一种力，其力的表达式是怎样的？加速度的表达式a苹是怎样的？

4. 基于以上假设，a月与a苹之比的表达式是什么？如何去验证其是否正确？

5.思考《课本》P51“思考与讨论”，计算并验证。

三、万有引力定律

1.引力常量G是由哪位科学家通过什么实验测量出来的？

2.你与同桌之间有万有引力吗？若有，能估算有多大吗？若没有，请说明理由。

3.地球对你的万有引力有多大？

【深入探究】

阻碍科学家获得正确认识的原因主要是什么？牛顿是怎么认识的？他获得成功的原因是什么？

【课堂检测】

1.关于行星对太阳的引力，下列说法正确的是(　　)

A．行星对太阳的引力提供了行星做匀速圆周运动的向心力

B．行星对太阳的引力大小与行星的质量成正比，与行星和太阳间的距离成反比

C．太阳对行星的引力公式是由实验得出的

D．太阳对行星的引力公式是由开普勒定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的？

2.对于万有引力定律的表达式，下列说法正确的是(　　)

A．公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的

B．当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大

C．对于m1与m2间的万有引力，质量大的受到的引力大

D．m1与m2受到的引力是一对平衡力

【课后反思】