怎样学习万有引力定律

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怎样学习万有引力定律

公主 马老师

发布日期:2016-04-28 04:53:31

万有引力定律这一章是学生感到十分头疼的一个章节,因为这一章的公式比较多,变式也很多、繁杂,计算量又很大,对学生的空间想象能力的要求也比较高。所以导致很多学生学习起来比较吃力。现在就对我在教学当中的教学设计和具体的实施谈谈自己浅薄的看法。
一、万有引力定律应用的三条基本思路

1. 地球对物体的万有引力近似等于重力.

2. 若物体在距地面h的高空GM/(R+h)2=g

3. 天体运动中的动力学因素F=F向即万有引力提供向心力。

认识g的分布,理解两条思路求解加速度、天体质量、密度、黄金代换的重要性。

二、万有引力定律应用中应区分的几个概念

1、三个速度:发射速度、宇宙速度、环绕速度。

2、两个半径:天体半径和卫星轨道半径。在求天体密度时一定要注意这两个半径的联系和区别

3、三个周期:地球的自转周期,公转周期与人造地球卫星的运行周期,要弄清楚什么时候用哪个周期。
4
、两类运行:稳定运行和变轨运行(近心运动、离心运动)
5
、同步卫星和一般卫星

通常把天体看成一个球体,天体半径就是球的半径,反映了天体的大小,星球的轨道半径是天体的卫星绕天体做圆周运动的圆的半径,一般情况下,天体卫星的轨道半径总是大于该天体的半径,当卫星贴近天体表面时,可以近似的认为轨道半径等于天体半径
三、人造卫星运行的一般规律
1
、万有引力全部用来提供人造地球卫星绕地球做圆周运动的向心力,因此所有的人造地球卫星的轨道圆心都在地心。
2
、人造地球卫星的轨道半径与它的高度不同。
3
、离地面高度不同,则重力加速度不同。
4、卫星的超重失重,
卫星进入轨道前的加速过程中,卫星上的物体超重卫星进入轨道后正常运转时,系统具有向下的加速度且等于轨道处的重力加速度,卫星上的物体完全失重。
5
、表示人造地球卫星运行状态的物理量有三个:即环绕速度V,转动半径r(R+hh为离地高度)以及转动周期T,这三个物理量相互制约,当其中一个物理量确定后,另外两个物理量也就确定了。

四、讲解方式:从空间位置来分析万有引力定律应用

1、地球内的万有引力与加速度的求解

2、地面上万有引力与重力的关系

3、近地卫星、椭圆卫星、同步通讯卫星

4、卫星的变轨、相遇、追击与对接问题

5、双星、多星问题

6万有引力定律与抛体运动的结合

万有引力定律在高考中主要考查理解、掌握万有引力定律,并能用它解决相关的一些实际问题(应用),理解天体的运动,熟练掌握其重点公式。因此要求学生能熟练的掌握、理解天体运动中的动力学因素F=F即万有引力提供向心力。