高中物理必修二教案

物理學是研究物質運動一般規律和物質基本結構的學科。作為自然科學的帶頭學科，物理學研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物質基本的運動形式和規律，因此成為其他各自然科學學科的研究基礎。下面是由小編為大家整理的“高中物理必修二教案”，希望對您的工作和生活有所幫助。

高中物理必修二教案精選篇1

[導學新概念]

宇宙是怎樣誕生的?它從何而來?又向哪里去?斯蒂芬·霍金教授寫的《時間簡史》給了我們這樣的回答：

我們現在生活的宇宙有自己的歷史起點，它大約誕生于150億年前，那時，宇宙只是一個點，不占有空間，也沒有時間的概念。在這一點發生了大爆炸，時間和空間從此開始，物質開始形成。

最初，宇宙的溫度極高，隨著時間的推移，空間越來越大，溫度越來越低，宇宙中的能量與物質不斷發生復雜的反應，逐漸形成星系。

空間繼續擴大、膨脹，直到今天，宇宙仍然在膨脹之中。

大約在距今50億年前，太陽形成。

大約在距今46億年前，地球形成。

宇宙繼續膨脹，將來也會膨脹，也許在膨脹到一定程度后，宇宙開始收縮，可能會收縮成一個點，一個不占有空間的點。到那時，時間結束。到底會不會這樣，現在還說不定。

大爆炸之前是怎么回事，不知道。永遠也無法知道。?這就是大爆炸宇宙的基本理論。

《時間簡史》出版于1988年，《宇宙的未來》是斯蒂芬·霍金1991年在劍橋大學的一次講演錄。本文重點是談作者對宇宙的未來作出的科學預言，閱讀時要準確地篩選出這些預言的觀點和支撐這些觀點的材料。同時，還應該體會這篇講演在語言上的幽默特點。

[資料顯示屏]

《時間簡史》出版(1988年)后，劍橋的應用數學和理論物理系的氣氛有了微妙的變化，不斷有世界各地的報刊的記者要求訪問霍金，在以后的兩年時間里，電視臺工作人員不時地占用大樓，他們要為這位世界上最的科學家拍一部有關他生活的記錄片。在不同的國家用不同的語言反復講述同一故事：霍金如何憑著自己的勇敢克服了身體的殘疾成為科學的巨人和新聞媒介的英雄。一批又一批的新聞記者訪問了霍金在西爾弗大街那凌亂的辦公室，并和這位公眾新近的英雄度過激動人心的時刻。

——《斯蒂芬·霍金的科學生涯》(英)

在中文里，“宇”是“上下四方”的意思，表示空間;“宙”是“古往今來”的意思，表示時間。宇宙的歷史，就是空間在時間上發展的過程，斯蒂芬·霍金以時間為序，研究我們所處的這個宇宙誕生、發展，以及它將來可能的狀況，因此，他把自己的書稱作《時間簡史》，實際上就是《宇宙簡史》。

——《少年版世界名人傳記·霍金傳》

斯蒂芬·霍金的工作是令人驚嘆的，可是有著如此偉大發現的人，卻是一個身患肌萎縮癥的病人，除了思想，他幾乎全身不能動彈，不能說話，頭向前垂落。正因為這點，他更加引起全世界人們的關注和尊敬。在他開始患病時，他意識到自己的生命行將結束，于是抓緊時間，全心投入，誰也沒想到他不僅活了下來，而且成果累累。他的成功，當然離不開他的天才，但那種不向厄運低頭的精神，是沒有人不敬佩的。由此可見，人的精神力量是難以想象的，一個人要有精神，一個民族也要依靠精神，精神的力量往往可以超越世上難以逾越的障礙。

——洪偉

[教學設計ABC]

?設計A

一、導語設計

1可以從普通人對我們賴以生存的地球的關注導入，引出科學家對無限廣闊的宇宙的關注，從而引出霍金的《宇宙的未來》。(這樣導入意在強調科學家的責任感)

2?可以從閱讀科技論文和科技說明文的目的(了解觀點，獲取知識)導入，直截了當地切入本文的基本觀點。(這樣導入意在突出科技論文的閱讀方法)

以上兩種導入都要直接切入文章的主體部分，不必分析全文結構。

二、過程設計

1?過程：學生閱讀、討論、交流，教師指導、點撥、歸納。

2?方法：學生——自由討論式，教師——點撥引導式。

3?歸納：霍金對宇宙未來的預言主要有以下一些觀點：

(1)宇宙的膨脹和坍縮與宇宙的平均密度有關，如果平均密度小于某個臨界值，它就會永遠膨脹。如果平均密度大于臨界值，宇宙就會坍縮，時間本身就會終結。

(2)在螺旋星系和星系團中應該存在有某種看不見的暗物質，它的引力吸引足以把高速旋轉的星系牢牢抓住，不至于使這些星系或星系團飛散開去。

(3)如果宇宙繼續膨脹下去，五十億年后，太陽將耗盡它的核燃料，變成一顆白矮星。在大約一百億年后，具有太陽質量的恒星將變成白矮星或中子星，具有更大質量的恒星會變成黑洞。

(4)黑洞中粒子的速度有可能超過光速逃出黑洞，只要有足夠長的時間，巨大的黑洞也可以“蒸發”掉。

(5)在星系或星系團之外，應該存在有足夠的暗物質，這些暗物質能使密度達到臨界值，從而可能會使宇宙最終坍縮。但這個時間肯定在一百五十億年之后。

4?體會這篇演講詞幽默風趣的語言特點。

作為一篇關于宇宙未來的演講詞，本文的大量篇幅是較為嚴肅的科學話題，運用了好多專業術語，容易使人感到沉悶。但是霍金的聰明之處在于他運用了許多幽默風趣的語言，使得這樣一篇旨在說明科學道理的學術演講，讓人能夠在一種輕松愉快的氣氛中認真聽下去。這樣的語言是很多的，例如：“幸運的是，數人名看來要花很長的時間。”“你在實際上不可能預測出來數字，否則的話，物理學家就會在賭場發財。”“即便宇宙將要坍縮，我可以滿懷信心地預言，它至少在一百億年內不會停止膨脹。我預料那時自己不會留在世上被證明是錯的。”“如果暴漲理論是正確的，則宇宙實際上是處在刀鋒上。所以我正是繼承那些巫師或預言者的良好傳統，兩方下賭注，以保萬無一失。”

設計B

一、導語設計

?同設計A

二、過程設計

1?初讀課文，找出一些關鍵詞語，把握文章大意。

從標題和開頭都可以看出文章要談的是對宇宙未來的預測，初讀文章就應該找出與這一預測有剮的關鍵詞語，最重要的應該有兩個：“膨脹”與“坍縮”，然后進一步找到與這兩個詞相剮聯的其他關鍵詞：“平均密度”和“暗物質”，即可基本把握文章大意。

2細讀課文，弄清這些關鍵詞語之間的關系，把握作者的觀點。

作者的觀點是：宇宙的膨脹和坍縮與宇宙的平均密度有關，如果平均密度小于某個臨界值，唆就會永遠膨脹。如果平均密度大于臨界值，宇宙就會坍縮，時間本身就會終結。事實上，現在的密度似乎非常接近與把坍縮和無限膨脹區分開來的臨界密度。但宇宙的未來是膨脹還是坍縮，仍尚難定論。

3?抓住生動的比喻，理解作者的觀點。

在闡明科學道理的時候，作者用了一些人們熟知的事例，有助于我們理解文章的觀點。如：“例如，如果你稍微改變一下你旋轉賭盤的方式，就會改變出來的數字。你在實際上不可能預言出來的數字，否則的話，物理學家就會在賭場發財。”

設計C

在學生讀完文章大致清楚所寫內容之后，可設計幾個問題，做較為深入的分析。

1?文章內容是談對宇宙未來的預測，為什么開篇卻談巫師預言的尷尬、宗教預言的失敗?

2?作者說將宇宙中的暗物質考慮在內，也遠遠達不到宇宙重新坍縮的臨界密度，據此則可預言宇宙會繼續無限地膨脹下去，為什么后文又說宇宙最終可能會坍縮?

3?對宇宙的未來，作者以為是可以預測呢，還是不可以預測?

討論分析清楚這些問題，就可較為準確地把握觀點。

教案【二】

教學目標

一、知識教育目標

1.了解有關宇宙學的一些知識;

2.了解演講稿的一些特點。

二、能力培養目標

1.學習舉辦科普講座，以提高講座的科學性、規范性;

2.通過和本單元前面的課文進行比較，提高比較閱讀的能力。

三、德育滲透目標

通過本文的學習，激發學生對宇宙奧秘的探索熱情。

四、美育滲透目標

引導學生體會這篇講演幽默的語言風格，提高自己的思維和語言表達能力。

重點、難點、疑點及解決辦法

重點：

1.了解有關宇宙學的一些知識;

2.了解演講稿的一些特點。

難點：

1.學習舉辦科普講座，以提高講座的科學性、規范性;

2.通過和本單元前面的課文進行比較，提高比較閱讀的能力。

課時安排

1課時

教學步驟

一、明確目標

1.了解有關宇宙學的一些知識;

2.了解演講稿的一些特點。

3.通過和本單元前面的課文進行比較，提高比較閱讀的能力。

二、整體感知

1.導入新課

在當今世界的自然科學領域，能夠和愛因斯坦比肩的人物恐怕應當首推史蒂芬·霍金了，他不但做出了輝煌的科學成就，其堅強的意志品質也深深地感染著我們，我們今天就來學習他的一篇演說辭《宇宙的未來》(板書課題)。

仰望燦爛的星空，我們會肅然起敬，產生無窮無盡的聯想和想像。從古到今，人們對于宇宙的猜測和探索從來也沒有停止過。如屈原在《天問》里就發出了一系列的探問：“遂古之初，誰傳道之?上下未形，何由考之?……九天之際，安放安屬?隅隈多有，誰知其數?天何所沓?十二焉分?日月安屬?列星安陳?出自湯谷，次于蒙汜，自明及晦，所行幾里?”中國古代的宇宙學有渾天說、蓋天說、宣夜說等，西方有日心說、地心說等。

然而直到20世紀誕生現代宇宙學，人們對宇宙的認識才有了根本性的突破。本文作者是當代的理論物理學家，他以“宇宙的未來”這樣玄而又玄的話題在劍橋大學作講演，對我們認識宇宙有哪些啟示呢?

2.作者簡介

史蒂芬·霍金是繼阿爾伯特·愛因斯坦之后最杰出的物理學家。霍金1942年出生于英國牛津，先后就讀于牛津大學和劍橋大學，學習數學、物理學和宇宙學。1963年，霍金經診斷得了肌萎縮性側索硬化癥。這種病會引起肌肉萎縮，導致癱瘓;說話會越來越困難，直至完全喪失語言能力;患者通常因并發肺炎或窒息而死亡。不過，患者的思維能力包括記憶能力不受影響。

醫生告訴霍金他最多只能活兩年。在經歷了一段短暫的失望和沮喪后，霍金又開始了他的宇宙學研究。霍金后來在相對論、“大爆炸”和黑洞等領域取得了突出的研究成果。霍金1988年出版的宇宙學著作《時間簡史：從大爆炸到黑洞》，是一部里程碑式的暢銷書。霍金被確診患病已三十多年，但他仍孜孜于宇宙起源的理論研究，仍在為大統一理論而耕耘不已。霍金現任劍橋大學盧卡斯數學教授，這也是牛頓爵士曾擔任過的職位。

三、重點、難點的學習與目標達成過程

1.感知課文，明確本文的整體寫作思路。

在講演的開頭，作者就指出，預言將來是非常困難的，預言宇宙的將來尤其困難。雖然如此，科學家對此仍然滿懷信心。

課文第2段，作者卻話題一轉，考察起預言的歷史。提及預言，人們會不由自主地想到古代的巫術。女巫用“毒藥或火山溢出的氣體”把自己“弄得精神恍惚”，不過是為了增加一點兒神秘色彩，“而真正的技巧在于解釋”。

近代宗教預言也是這樣，不斷用新的解釋來掩飾預言的失敗，如“首先要數出獲救者名單”等。那么，科學家的預言是不是也像古代的預言家一樣是一時的“騙術”呢?作者指出，“科學預言也許并不比那些巫師或預言家的更可靠些”，比如對天氣預報、對“極端條件下物體的精確的定律”，以及對大腦的工作機制等，都還缺乏準確的判斷。但是，“宇宙在非常大的尺度下的未來”，還是可以預言的。

宇宙中的局部運動也許會出現混沌狀態，但宇宙上是可以預測的。宇宙正在高速膨脹，其他星系正在飛速離我們遠去。宇宙微波背景輻射證明了宇宙的膨脹大體上“是平滑的而非混沌的”，因為如果宇宙的膨脹率和平均密度不均勻，來自宇宙各個方向的宇宙微波背景輻射溫度就不會如此一致。“這表明，宇宙的行為在非常是簡單的，而不是混沌的。因此我們可以預言宇宙遙遠的未來。”

從目前的情況看，宇宙中星系之間的距離在增大，但是星系之間的引力吸引有可能降低膨脹率。“如果宇宙的密度大于某個臨界值，引力吸引將最終使膨脹停止并使宇宙開始重新收縮。宇宙就會坍縮到一個大擠壓。”“大擠壓”和“大爆炸”前的狀態相似，“具有無限密度”，“物理定律在這種狀態下失效”。

這樣，預言宇宙的未來，“關鍵問題在于：平均密度是多少?如果它比臨界值小，宇宙就將永遠膨脹。但是如果它比臨界值大，宇宙就會坍縮”。

但是，計算宇宙的平均密度并不容易。把我們現在能看到的恒星質量加起來，還不到臨界值的百分之一;即使加上“氣體云的質量”，最多達到臨界值的百分之一。但是，我們能不能據此得出宇宙將永遠膨脹下去的結論呢?還不能。因為宇宙中還存在許多暗物質，這些暗物質我們肉眼看不見，不能直接觀測到。黑洞就是這類暗物質，它是超大恒星死亡的產物。

霍金對黑洞的解釋是：“空間一時間的一個區域，因為那兒的引力是如此之強，以至于任何東西甚至光都不能從該處逃逸出來。”(見《時間簡史》一書所附《小辭典》)我們雖然看不見黑洞的存在，但可以通過觀察螺旋星系和星系團來判斷它們的存在：能使大質量的星系或星系團繞之旋轉的東西，其質量一定比這些星系和星系團大得多。

作者指出，根據現在的觀測研究，將這些暗物質估算在內，“仍然只達到要使宇宙重新坍縮的臨界質量的百分之十左右”。于是有人擇原理和暴漲理論為之說，前者假設有多個宇宙共存，而我們所能理解的只是身處其中的一個;后者認為宇宙可能采取一種非常規的方式突變，從一個微小的尺度很快達到臨界狀態。

歸根到底，宇宙的未來只有兩種命運：繼續膨脹，或可能收縮。這取決于宇宙現有的密度，所以，科學家在沒有稱算出宇宙的重量之前，不得不承認“宇宙實際上是處在刀鋒上”，所以要繼承巫師或預言家的傳統：“兩方下賭注，以保萬無一失。”

2.研讀課文，討論問題。

(1)作者是怎樣探討“宇宙的未來”的?

【明確】作者先從古代的巫術和近代的宗教預言談起，引出話題，說明從科學的角度談論宇宙的未來是非常嚴肅的事，科學有別于宗教的地方是它的求實精神。探討宇宙是繼續膨脹還是有可能收縮是這篇講演的主體部分，計算宇宙的密度又是這一主體部分的關鍵，有關宇宙中物質密度臨界值的探討，則把問題引向深入。最后，介紹兩種新的理論——人擇原理和暴漲理論，則體現了科學界最新的探索。作者從可見物質談到暗物質，從成熟的理論談到科學的假說，把問題講得透徹明白。最后沒有做出一個明確的預言，恰恰說明了他嚴謹的科學態度。

(2)怎樣理解本文的一些相關論述?

【明確】這是一篇科學講演，涉及較為復雜的背景知識。這些知識和講演的主題是密切相關的，如果不作必要的交待，講演的內容就會顯得抽象和單薄。如，談到天氣預報、大腦工作原理都具有混沌性質，來反襯宇宙是“平滑而非混沌”的;如，談到恒星的死亡(歸宿)引出黑洞，為宇宙中暗物質的存在尋找理論支持;如，談到現存宇宙對初始密度的極度敏感，引出了“人擇原理”等等。這些相關的論述，或從對立面凸顯觀點，或從縱深面強化觀點，使論證豐富多彩。

(3)這篇講演在語言上具有怎樣的特點?

【明確】講演是面對面的交流，這種交流又是單向度的，如果不注意講演的語言藝術，就達不到的表達效果。這篇講演，除了推理嚴謹外，語言幽默也是其突出的特點。幽默的語言創造出一種輕松愉快的氣氛，更具有親和力，使所闡發的事理更容易為聽眾接受。

如，談到輪賭盤的旋轉具有混沌性質，作者說即使是物理學家也不能計算出它“出來的數字，否則的話，物理學家就會在賭場發財”，這就生動地說明了什么是混沌現象;如，文章最后一句話：“所以我正是繼承那些巫師或預言者的良好傳統，兩方下賭注，以保萬無一失。”兼有諷刺與幽默，對宇宙未來命運的判斷采取了審慎態度。

布置作業

完成“研討與練習一、二”。

高中物理必修二教案精選篇2

一、課前預習

1、字音

咒語 拯救 尷尬 坍縮 混沌 估算 沮喪

詰問 倚重 模棱兩可

2了解作者霍金

3、閱讀文本 整體感知

要求：閱讀文本 初步感知 自讀梳理 理清結構 歸納要點 概括中心

預習問題：

A、給課文分層，明確作者講了幾層意思，并提煉出要點。提煉要點的方法是：或者摘錄文中的語句，或者用自己的語言組織。

二、課堂內容

明確目標

A了解作者及演講詞的特點，理解作者宇宙觀，學習比喻說理的寫作方法

B概括文章內容，準確提煉文章要點、理解文章中重要語句含義

C學習作者不斷追求探索的科學精神和勇敢頑強的人格力量

檢查預習、把握文本

A、給課文分層，明確作者講了幾層意思，并提煉出要點。提煉要點的方法是：或者摘錄文中的語句，或者用自己的語言組織。

研讀探究、突破重難點

【問題投放】為什么科學不可以預言人類社會的未來，卻可以預言宇宙的未來?

【整合答案】 ：

【問題投放】作者演講的題目叫宇宙的未來，卻先從古代的先知女巫談起，這部分內容是跑題了還是另有作用?請分析

【整合答案】

【問題投放】本文在論述過程中，常常用一些生動的比喻來說明事理。下列兩個比喻句各自說明了什么道理?

①“例如，如果你稍微改變一下你旋轉輪賭盤的方式，就會改變出來的數字。你在實際上不可能預言出來的數字，否則的話，物理學家就會在賭場發財。”

? ②“這有一點像是再投胎。如果有人聲稱一個新生的嬰兒是和某一死者等同，如果該嬰兒沒從他的以前的生命遺傳到任何特征或記憶，這種聲稱有什么意義呢?人們可以同樣地講，它是完全不同的生命。”

【整合答案】

【問題投放】這篇文章語言幽默風趣，在說明科學道理的同時，創造出一種輕松愉快的氣氛，體現了演講詞的特點。試舉出例子，分析其表達效果。

【整合答案】

6、本文作為演講辭有哪些特點?

① ② ③

7、課堂練習 檢驗效果

閱讀課文完成下列習題

⑴作者在第一段中為什么說“即便我們知道了制約宇宙的有關定律，我們仍然不能利用它們去語言遙遠的未來”?原因分析錯誤的一項是( )

A.物理方程的解會呈現出一種稱作混沌的性質。

B.方程可能是不穩定的。

C.制約大腦的方程幾乎肯定具有混沌行為，初始態的非常小的改變會導致非常不同的結果。

D.我們只是對宇宙的有關定律有所了解，缺乏深入的研究。

⑵為什么科學“不能預言人類社會的未來”，卻“可以預言宇宙遙遠的未來”( )

A.因為前者是混沌的，不確定的;而“宇宙的行為在非常是簡單的，而不是混沌的。因此我們可以預言宇宙遙遠的未來”。

B.人類社會的未來是復雜的，而宇宙的行為在非常是混沌的。

C.因為前者是確定的，所以預言困難;而“宇宙的行為在非常是混沌的，因此我們可以預言宇宙遙遠的未來”。

D.人來社會的未來根本就無法語言的，因為方程是唯一的，宇宙的行為在非常是有規律的，因此我們可以預言宇宙遙遠的未來。

⑶下列對作者對宇宙的未來的預言與巫師、宗教預言家對人類社會未來的預言的說法錯誤的一項是( )

A.作者的預言是有科學根據的，是運用天體物理學理論進行的科學推測、科學預言。

B.巫師、宗教預言家的預言是沒有科學根據可言的。

C.因為制約大腦的方程式混沌的，所以.巫師、宗教預言家對人類社會的預言注定就是荒.唐的。

D.作者對宇宙的未來的預言與巫師、宗教預言家對人類社會未來的預言，就本質來說，沒有區別，因為人類社會的未來根本就是無法預言的。

⑷本文在論述過程中，常常用一些生動的修辭方法來說明事理。對此，下列說法不正確的一項是( )

A.“例如，如果你稍微改變一下你旋轉輪賭盤的方式，就會改變出來的數字。你在實際上不可能預言出來的數字，否則的話，物理學家就會在賭場發財。”這個比喻生動地說明了“即便我們知道了制約宇宙的有關定律，我們仍然不能利用它們去預言遙遠的未來”。

B.“這有一點像是再投胎。如果有人聲稱一個新生的嬰兒是和某一死者等同，如果該嬰兒沒從他的以前的生命遺傳到任何特征或記憶，這種聲稱有什么意義呢?人們可以同樣地講，它是完全不同的個體。”用這個比喻形象地說明宇宙在大擠壓處終結后，并不是任何發生在“之后”的事件都是另一個相分離的宇宙的部分。

C.“宇宙的其他地方對于地球上發生的任何事物根本不在乎。”用擬人的手法說明在一段時間之后，就不可能預言運動的細節。

D.“在地球大氣的情形下，這個時間尺度是五天的數量級，大約為空氣繞地球吹一圈的時間。”用擬人的手法形象地說明人們沒有辦法對具體的天氣情況作出準確的預報。

8、拓展提高

閱讀文章，完成下列習題(成都市20__屆高中畢業班第二次診斷性檢測 )

“藍牙”(B1uetooth)本是十世紀統一了丹麥的國王的名字，現取其“統一”的含義，用來命名意在統一無線局域網通訊標準的藍牙技術。1998年5月，愛立信、諾基亞、東芝、IBM和英特爾等五家著名廠商在聯合開展短程無線通信技術的標準化活動時提出了“藍牙技術”這一概念。藍牙技術是一種提供短距離無線傳輸的應用技術。這五家廠商力圖使藍牙技術能夠成為未來的無線通信標準。這種全球統一的標準帶來了無窮無盡的創造力。

藍牙技術在現代通信網絡的最后10米，將像一種無處不在的數字化神經末梢一樣，把各種網絡終端設備、各種信息化設備，都“無線”地連接起來。利用藍牙技術，能夠有效地將移動電話與筆記本電腦、掌上電腦以及各種數字化的信息設備連接起來，從而甩掉常用的有線通信電纜;同時形成一種個人身邊的網絡，使得身邊的各種信息化的移動便攜設備都能無縫地實現資源共享。

因為其開放性，藍牙技術目前只是一個規范，還沒有成為行業標準。不同品牌、型號的 設備之間互通還存在一些問題。但藍牙技術本身具有很多優勢：藍牙一般工作在不需交納費用的全球通用的工業、科學和醫療頻段即2.4GHz的1SM頻段上;可實時進行數據和語音傳輸;由于采用了先進的調頻和糾錯編碼技術，藍牙具有很好的抗干擾能力，在配備了藍牙的設備之間可以進行更加可靠的通信。另外，藍牙具有很強的移植性，可應用于多種通信場合，如WAP、GSM等，引入身份識別后可以靈活實現漫游。而且藍牙設備功耗低，容易實現，便于推廣，對人體危害也小。

就目前的發展情況來看，藍牙技術在手機、耳機、PAD、數碼相機和數碼攝影機等設備上都有應用，也正應用于無線設備、圖像處理設備、安全產品、消費娛樂、汽車產品、家用電器等諸多領域。就藍牙手機而言，它可以很方便地和電腦連接，實現文件互傳，除了圖片、鈴聲、和Java小游戲外，一般的文檔也能傳到藍牙手機中，這樣就可以把藍牙手機當成u盤使用了。藍牙手機能夠在一定范圍內與筆記本電腦無線連接，讓筆記本電腦無線上網成為現實。兩個同樣持有藍牙手機的用戶還可以通過手機交換名片、電話和手機鈴聲，或者無線聯機游戲。再加上相匹配的藍牙頭盔、藍牙眼鏡、藍牙外套等等一系列產品，藍牙的無線優點可以讓你盡情體驗魅力時尚的新生活。

隨著藍牙技術的不斷成熟，在逐漸解決制造成本、統一標準和工作的安全性等三個主要問題后，各種藍牙產品將更加深入人們的生活，改變人們的生活與工作方式，并大大提高人們的生活質量。

1.下列對藍牙技術的解釋最準確的一項是

A.藍牙技術是用丹麥國王名字命名，意在統一無線局域網通訊標準的無線傳輸

應用技術。

B藍牙技術是由愛立信、諾基亞、東芝、IBM和英特爾聯合提出的未來的無線

通信標準。

C.藍牙技術是信息設備問及信息設備與網絡間的一種短距離無線化通信傳輸應

用技術。

D.藍牙技術是一種能把各種網絡終端設備、各種信息化設備連接起來的無線通

信標準。

2.下列表述，不符合原文意思的一項是

A目前，作為一個規范，藍牙技術還沒有成-為行業標準，不同品牌及型號的設

備之間互通還存在一些問題。

B應用藍牙技術，信息設備間可以進行一定范圍內的互聯，實現方便、穩定、

可靠、安全的無線通信。

C.用戶不必繳納任何頻段使用費用就可在全世界通用的工業、科學、醫學頻段

上使用藍牙設備。

D藍牙技術具有很強的移植性，可以應用于多種通信場合，引入身份識別后可

以靈活實現漫游。

3.依據原文信息，下列推斷不正確的一項是

A.藍牙設備功耗低，容易實現，便于推廣，在解決了所面臨的標準化這一最重

要的問題后，其發展和推廣將是無障礙的。

B基于藍牙技術，筆記本電腦、移動電話能夠隨時隨地接人打印機、數碼相機、

記錄儀、攝影機等辦公設備，從而組成便捷的移動辦公室。

C.目前，藍牙技術在手機、數碼相機和數碼攝影機等設備上的應用已經改變了

人們的生活工作方式，促進了生活工作質量的提高。

D.隨著藍牙技術自身的不斷發展，其應用領域一定會得到不斷的拓展，同時，

它也會給移動通信的進一步發展帶來新的動力。

高中物理必修二教案精選篇3

教學目標

知識與能力 理清全文的脈絡結構，把握文章中心觀點;分析本文語言的特點。

過程與方法 自學、師友互學、小組合作展示。

情感態度與價值觀 通過文本體味霍金語言風格背后的人格魅力。

教學重點 掌握科普論文閱讀中速讀文本、提煉概括的基本方法并掌握提取長文關鍵信息的方法與策略。

教學難點 品析本文語言表達的準確性、幽默性。

教學過程

一、引發思考，導入新課

1、古語說：上下四方曰宇，往古來今曰宙。屈原《天問》：遂古之初，誰傳道之?上下未行，何由考之?

人類自古至今對宇宙不斷追問與求索。現而今我們看到了宇宙的廣闊無邊、變幻萬千，那宇宙的未來是什么樣子，今天我們一起走進霍金的暢想。

2、字詞基礎知識預習檢測(見《學法大視野》)。

二、整體感知，梳理文脈

1. 6800多字的文章，讀來遠沒有金先生的小說來得暢快。大量的專業術語充斥，與其說這是一篇語文教科書的課文，不如說這是一篇高端物理雜志的論文。要將這篇枯燥的文章講明白，根據以往學習的經驗，在閱讀長文的問題上，大家有什么樣的方法?

明確：提煉概括的基本方法，即看標題注釋、找中心句、劃分層次、查找關系、標注要詞、合理概括。

2. 請用2分鐘速讀，概括這篇文章(1-6)段的內容。

明確:把握文章(1-6)段的關鍵標志語：科學家仍然認為他們能預言未來;另一次事件;迄今為止;當然，科學預言。

3. 教師用思維導圖梳理1-6段內容。

4. 合作學習：請分組合作速讀文本，用一句話簡要概述課文。每組派一個代表發言。7-15段一組，16-22段一組，23-26段一組。

壓縮成一句話：作者認為驗證預言未來將是非常困難，預言宇宙的未來尤其困難;但科學家對此仍然有信心，作者指出宇宙的未來有兩種結局：或膨脹，或收縮;是膨脹還是收縮，取決于宇宙的平均密度。

5. 學生繪制思維導圖梳理文章思路，選出最佳導圖投影展示。

6.教師總結。

三、細讀文字 ，體會魅力

1、在剛才大家閱讀的有限的文字中，大家覺得霍金的語言有什么特點?

明確：嚴謹、幽默。

作為一篇關于宇宙未來的演講詞，本文的大量篇幅是較為嚴肅的科學話題，運用了好多專業術語，容易使人感到沉悶。但是霍金的聰明之處在于他運用了許多幽默風趣的語言，使得這樣一篇旨在說明科學道理的學術演講，讓人能夠在一種輕松愉快的氣氛中認真聽下去。 2.請從文章的某一個段落找到一些話，分析霍金語言的特點。

(1)“這些日期使股票市場下跌.雖然它使我百思不解，為何世界的終結會使人愿意用股票來換錢，假定你在世界末日什么也帶不走的話。”

明確：這句話讓人在笑聲中悟到人類自身的某些缺陷和某些思維誤區。

(2)“據說，1844年是第二次回歸的開始，但是首先要數出獲救者名單。只有數完了名單，審判日才降臨到那些不列在名單上的人。幸運的是，數人名看來要花很長的時間。”

明確：這句話幽默中含著諷刺，揭露了宗教預言師的荒謬，表現了對方屢測屢敗卻又想方設法自圓其說的尷尬與可笑。

(3)“如果暴漲理論是正確的，則宇宙實際上是處在刀鋒上。所以我正是繼承那些巫師或預言者的良好傳統，兩方下賭注，以保萬無一失。”

明確：聽眾明知作者做的是科學的預言，和巫師他們完全不同，可作者卻有意將自己降為他們的同類，一是說明自己恰好也有兩種預測，二是順勢又對他們進行嘲諷。這種智慧的表達既帶來了輕松愉悅的氣氛，又大大增加了自己與聽眾的親和力。

(4)“例如，如果你稍微改變一下你旋轉輪賭盤的方式，就會改變出來的數字。你在實際上不可能預言出來的數字，否則的話，物理學家就會在賭場發財。”

明確：用這個比喻生動地說明了“即使我們知道了制約宇宙的有關定律，我們仍然不能利用它們去預言遙遠的未來”。將“賭輪盤”的不確定性和“制約宇宙的有關定律”的物理方程的解具有混沌性質一語說透，妙趣橫生。也生動說明了科學預言不是賭博，對宇宙未來的預測要十分謹慎。幽默不是為了好笑，而是為了更加嚴謹。

四、知人論世，再識霍金

1.針對我們學過的內容，你眼中的霍金是一個什么樣的人?

明確：表現在文章的語言上是嚴謹之上的幽默風趣的人，必定是內心異常堅強、樂觀、豁達的人，這正是霍金的偉大之處。

小常識：史蒂芬〃霍金是繼( )之后最杰出的( )。霍金1942年出生于英國牛津，先后就讀于牛津大學和劍橋大學，學習數學、物理學和宇宙學。1963年，霍金經診斷得了肌肉萎縮性側

索硬化癥，醫生告訴霍金他最多只能活兩年。在經歷了一段短暫的失望和沮喪后，霍金又開始了他的宇宙學研究，在相對論、“大爆炸”和黑洞等領域取得了突出的研究成果。1988年出版的宇宙學著作《 》，是一部里程碑式的暢銷書。

補充：在《果殼中的宇宙》一書中，霍金引用了莎士比亞戲劇《哈姆雷特》里一句充滿詩意的臺詞：“我即使被關在果殼里，仍自以為是無限空間之王!”這句臺詞形象地道出了霍金的崇高精神追求，使人們親眼看到了“果殼”中的那個挑戰命運的不屈的靈魂。他曾說：“只要有智慧和精神在，沒有什么能打倒自己。身體的健康固然重要，心靈的健康也會給你無窮的力量。”

2.通過網絡搜集有關網友對于霍金及《宇宙的未來》一文的評價，通過感悟的互通來體會霍金的人格。

霍金的魅力不僅在于他是一個充滿傳奇色彩的物理天才，也因為他是一個令人折服的生活強者。他不斷求索的科學精神和勇敢頑強的人格力量深深地吸引了每一個知道他的人。

他被世人譽為“在世的最偉大的科學家”“另一個愛因斯坦”“不折不扣的生活強者”“敢于向命運挑戰的人”。

3.對此你有什么感悟?

學生暢所欲言，引導學生積極面對困難。

五、聯系實際，拓展延伸

1、談談我們青年人該怎么生活學習。

2、觀看微視頻《青年榜樣》談體會。

3、.以“征服”或“堅強”為話題寫排比句贊美霍金。

4、學生課堂總結和反思。

本節課我學到了：

本節課我的遺憾：

下節課我的努力：

5、教師課堂總結：霍金說：生活是不公平的，不管你的境遇如何，你只能全力以赴。希望同學們汲取偉人的光輝，在生活學習中砥礪前行，做一個有追求敢拼搏的有為青年!

高中物理必修二教案精選篇4

教學目標

知識目標：

1、了解萬有引力定律得出的思路和過程。

2、理解萬有引力定律的含義并會推導萬有引力定律。

3、知道任何物體間都存在著萬有引力，且遵守相同的規律

能力目標：

1、培養學生研究問題時，抓住主要矛盾，簡化問題，建立理想模型的處理問題的能力。

2、訓練學生透過現象(行星的運動)看本質(受萬有引力的作用)的判斷、推理能力

德育目標：

1、通過牛頓在前人的基礎上發現萬有引力定律的思考過程，說明科學研究的長期性，連續性及艱巨性，滲透科學發現的方__教育。

2、培養學生的猜想、歸納、聯想、直覺思維能力。

教學重難點

教學重點：

月——地檢驗的推倒過程

教學難點：

任何兩個物體間都存在萬有引力

教學過程

(一) 引入：

太陽對 行星的引力是行星做圓周運動的向心力，這個力使行星不能飛離太陽;地面上的物體被拋出后總要落到地面上;是什么使得物體離不開地球呢?是否是由于地球對物體的引力造成的呢?

若真是這樣，物體離地面越遠，其受到地球的引力就應該越小 ，可是地面上的物體距地面很遠時受到地球的引力似乎沒有明顯減小。如果物體延伸到月球那里，物體也會像月球那樣圍繞地球運動。地球對月球的引力，地球對地面上的物體的引力，太陽對行星的引力，是同一 種力。你是這樣認為的嗎?

(二)新課教學：

一.牛頓發現萬有引力定律的過程

(引導學生閱讀教材找出發現萬有引力定律的思路)

假想理論推導實驗檢驗

(1) 牛頓對引力的思考

牛頓看到了蘋果落地發現了萬有引力，這只是一種傳說。但是，他對天體和地球的引力確實作過深入的思考。牛頓經過長期觀察研究，產生如下的假想：太陽、行星以及離我們很遠的恒星，不管彼此相距多遠，都是互相吸引著，其引力隨距離的增大而減小，地球和其他行星繞太陽轉，就是靠劂的引力維持。同樣，地球不僅吸引地面上和表面附近的物體，而且也可以吸引很遠的物體(如月亮)，其引力也是隨距離的增大而減弱。牛頓進一步猜想，宇宙間任何物體間都存在吸引力，這些力具有相同的本質，遵循同樣的力學規律，其大小都與兩者間距離的平方成反比。

(2) 牛頓對定律的推導

首先，要證明太陽的引力與距離平方成反比，牛頓憑著他對于數學和物理學證明的驚人創造才能，大膽地將自己從地面上物體運動中總結出來的運動定律，應用到天體的運動上，結合開普勒行星運動定律，從理論上推導出太陽對行星的引力F與距離r的平方成反比，還證明引力跟太陽質量M和行星質量m的乘積成正比，牛頓再研究了衛星的運動，結論是：

它們間的引力也是與行星和衛星質量的乘積成正比，與兩者距離的平方成反比。

(3)。牛頓對定律的檢驗

以上結論是否正確，還需經過實驗檢驗。牛頓根據觀測結果，憑借理想實驗巧妙地解決了這一難題。

牛頓設想，某物體在地球表面時，其重力加速度為g，若將它放到月球軌道上，讓它繞地球運動時，其向心加速度為a。如果物體在地球上受到的重力F1，和在月球軌道上運行時受到的作用力F2，都是來自地球的吸引力，其大小與距離的平方成反比，那么，a和g之間應有如下關系：

已知月心和地心的距離r月地是地球半徑r地的60倍，得。

從動力學角度得出的這一結果，與前面用運動學公式算出的數據完全一致，

牛頓證實了關于地球和物體間、各天體之間的引力都屬于同一種性質力，都遵循同樣的力學規律的假想是正確的。牛頓把這種引力規律做了合理的推廣，在1687年發表了萬有引力定律。可以用下表來表達牛頓推證萬有引力定律的思路。

(引導學生根據問題看書，教師引導總結)

(1)什么是萬有引力?并舉出實例。

(2)萬有引力定律怎樣反映物體之間相互作用的規律?其數學表達式如何?

(3)萬有引力定律的適用條件是什么?

二.萬有引力定律

1、內容:

自然界中任何兩個物體都是互相吸引的,引力的大小跟這兩個物體的質量乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比;引力的方向沿著二者的連線。

2.公式：

3.各物理量的含義及單位：

F為兩個物體間的引力，單位：N.

m1、m2分別表示兩個物體的質量，單位：kg

r為它們間的距離，單位：m

G為萬有引力常量：G=6.67×10-11 N·m2/kg2，單位：N·m2/kg2.

4.萬有引力定律的理解

①萬有引力F是因為相互作用的物體有質量而產生的引力，與初中學習的電荷間的引力、磁極間的引力不同。

強調說明：

A.萬有引力的普遍性.萬有引力不僅存在于星球間，任何客觀存在的有質量的物體間都存在這種相互吸引的力.

B.萬有引力的相互性.兩個物體相互作用的引力是一對相互作用的作用力與反作用力，它們大小相等，方向相反，分別作用在兩個物體上.

C.萬有引力的宏觀性.在通常情況下，萬有引力非常小，只有在質量巨大的星球間或天體與天體附近的物體間，它的存在才有實際的物理意義.

D.萬有引力的獨立性.兩物體間的萬有引力只與它們本身的質量有關，而與所在空間的性質無關，也與周圍有無其他物體無關.

② r為兩個物體間距離：

A、若物體可以視為質點，r是兩個質點間的距離。

B、若是規則形狀的均勻物體相距較近，則應把r理解為它們的幾何中心的距離。

C、若物體不能視為質點，則可把每一個物體視為若干個質點的集合，然后按萬有引力定律求出各質點間的引力，再按矢量法求它們的合力。

③ G為萬有引力常量，在數值上等于質量都是1kg的兩物體相距1m時的相互作用的引力

隨堂練習：

1、探究：叫兩名學生上講臺做兩個游戲：一個是兩人靠攏后離開三次以上，二個是叫兩人設法跳起來停在空中看是否能做到。然后設問：既然自然界中任何兩個物體間都有萬有引力，那么在日常生活中，我們各自之間或人與物體之間，為什么都對這種作用沒有任何感覺呢?

具體計算：地面上兩個50kg的質點，相距1m遠時它們間的萬有引力多大?已知地球的質量約為6.0×1024kg，地球半徑為6.4×106m，則這個物體和地球之間的萬有引力又是多大?(F1=1.6675×10-7N，F2=493N)

(學生計算后回答)

本題點評：由此可見通常物體間的萬有引力極小，一般不易感覺到。而物體與天體間的萬有引力(如人與地球)就不能忽略了。

2、要使兩物體間萬有引力減小到原來的1/4,可采用的方法是( )

A.使兩物體的質量各減少一半,距離保持不變

B.使兩物體間距離增至原來的2倍,質量不變

C.使其中一個物體質量減為原來的1/4,距離不變

D.使兩物體質量及它們之間的距離都減為原來的1/4

答案：ABC

3.設地球表面重力加速度為，物體在距離地心4R(R是地球的半徑)處，由于地球的作用而產生的加速度為g，則為(　)

A. 1 B 1/9 C. 1/4 D. 1/16

提示：兩處的加速度各由何力而產生?滿足何規律?

答案：D

三.引力恒量的測定

牛頓發現了萬有引力定律，卻沒有給出引力恒量的數值。由于一般物體間的引力非常小，用實驗測定極其困難。直到一百多年之后，才由英國的卡文迪許用精巧的扭秤測出。

(1)用扭秤測定引力恒量的方法

卡文迪許解決問題的思路是：將不易觀察的微小變化量，轉化為容易觀察的顯著變化量，再根據顯著變化量與微小量的關系，算出微小變化量。

問：卡文迪許扭秤實驗中如何實現這一轉化?

測引力(極小)轉化為測引力矩，再轉化為測石英絲扭轉角度，后轉化為光點在刻度尺上移動的距離(較大)。根據預先求出的石英絲扭轉力矩跟扭轉角度的關系，可以證明出扭轉力矩，進而求得引力，確定引力恒量的值。

卡文迪許在測定引力恒量的同時，也證明了萬有引力定律的正確性。

(四)、小結

本節課重點學習了萬有引力定律的內容、表達式、理解以及簡單的應用重點理解定律的普遍性、普適性，對萬有引力的性質有深層的認識

對萬有引力定律的理解應注意以下幾點：

(1) 萬有引力的普遍性。它存在于宇宙中任何有質量的物體之間，不管它們之間是否還有其他作用力。

(2) 萬有引力恒量的普適性。它是一個僅和m、r、F單位選擇有關，而與物體性質無關的恒量。

(3) 兩物體間的引力，是一對作用力和反作用力。

(4) 萬有力定律只適用于質點和質量分布均勻球體間的相互作用。

課后習題

課本71頁：2、3

板書

萬有引力定律

1、萬有引力定律的推導：

2、萬有引力定律

①內容：自然界中任何兩個物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個物體的質量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比。

②公式：

G是引力常量，r為它們間的距離

③各物理量的含義及單位：

④萬有引力定律發現的重要意義：

3.引力恒量的測定

4.萬有引力定律的理解

①萬有引力F是因為相互作用的物體有質量而產生的引力，與初中學習的電荷間的引力、磁極間的引力不同。

強調說明：

A.萬有引力的普遍性.萬有引力不僅存在于星球間，任何客觀存在的有質量的物體間都存在這種相互吸引的力.

B.萬有引力的相互性.兩個物體相互作用的引力是一對相互作用的作用力與反作用力，它們大小相等，方向相反，分別作用在兩個物體上.

C.萬有引力的宏觀性.在通常情況下，萬有引力非常小，只有在質量巨大的星球間或天體與天體附近的物體間，它的存在才有實際的物理意義.

D.萬有引力的獨立性.兩物體間的萬有引力只與它們本身的質量有關，而與所在空間的性質無關，也與周圍有無其他物體無關.

② r為兩個物體間距離：

A、若物體可以視為質點，r是兩個質點間的距離。

B、若是規則形狀的均勻物體相距較近，則應把r理解為它們的幾何中心的距離。

C、若物體不能視為質點，則可把每一個物體視為若干個質點的集合，然后按萬有引力定律求出各質點間的引力，再按矢量法求它們的合力。

③ G為萬有引力常量，在數值上等于質量都是1kg的兩物體相距1m時的相互作用的引力

高中物理必修二教案精選篇5

教學目標

1、知識與技能

(1)了解地球表面物體的萬有引力兩個分力的大小關系，計算地球質量;

(2)行星繞恒星運動、衛星的運動的共同點：萬有引力作為行星、衛星圓周運動的向心力，會用萬有引力定律計算天體的質量;

(3)了解萬有引力定律在天文學上有重要應用。

2.過程與方法：

(1)培養學生根據數據分析找到事物的主要因素和次要因素的一般過程和方法;

(2)培養學生根據事件的之間相似性采取類比方法分析新問題的能力與方法;

(3)培養學生歸納總結建立模型的能力與方法。

3.情感態度與價值觀：

(1)培養學生認真嚴禁的科學態度和大膽探究的心理品質;

(2)體會物理學規律的簡潔性和普適性，領略物理學的優美。

教學重難點

教學重點

地球質量的計算、太陽等中心天體質量的計算。

教學難點

根據已有條件求中心天體的質量。

教學工具

多媒體、板書

教學過程

一、計算天體的質量

1.基本知識

(1)地球質量的計算

①依據：地球表面的物體，若不考慮地球自轉，物體的重力等于地球對物體的萬有引力，即

②結論：

只要知道g、R的值，就可計算出地球的質量.

(2)太陽質量的計算

①依據：質量為m的行星繞太陽做勻速圓周運動時，行星與太陽間的萬有引力充當向心力，即

②結論：

只要知道衛星繞行星運動的周期T和半徑r，就可以計算出行星的質量.

2.思考判斷

(1)地球表面的物體，重力就是物體所受的萬有引力.(×)

(2)繞行星勻速轉動的衛星，萬有引力提供向心力.(√)

(3)利用地球繞太陽轉動，可求地球的質量.(×)

3.探究交流

若已知月球繞地球轉動的周期T和半徑r，由此可以求出地球的質量嗎?能否求出月球的質量呢?

【提示】　能求出地球的質量.利用

為中心天體的質量.做圓周運動的月球的質量m在等式中已消掉，所以根據月球的周期T、公轉半徑r，無法計算月球的質量.

二、發現未知天體

1.基本知識

(1)海王星的發現

英國劍橋大學的學生亞當斯和法國年輕的天文學家勒維耶根據天王星的觀測資料，利用萬有引力定律計算出天王星外“新”行星的軌道.1846年9月23日，德國的加勒在勒維耶預言的位置附近發現了這顆行星——海王星.

(2)其他天體的發現

近100年來，人們在海王星的軌道之外又發現了冥王星、鬩神星等幾個較大的天體.

2.思考判斷

(1)海王星、冥王星的發現表明了萬有引力理論在太陽系內的正確性.(√)

(2)科學家在觀測雙星系統時，同樣可以用萬有引力定律來分析.(√)

3.探究交流

航天員翟志剛走出“神舟七號”飛船進行艙外活動時，要分析其運動狀態，牛頓定律還適用嗎?

【提示】　適用.牛頓將牛頓定律與萬有引力定律綜合，成功分析了天體運動問題.牛頓定律對物體在地面上的運動以及天體的運動都是適用的.

三、天體質量和密度的計算

【問題導思】

1.求天體質量的思路是什么?

2.有了天體的質量，求密度還需什么物理量?

3.求天體質量常有哪些方法?

1.求天體質量的思路

繞中心天體運動的其他天體或衛星做勻速圓周運動，做圓周運動的天體(或衛星)的向心力等于它與中心天體的萬有引力，利用此關系建立方程求中心天體的質量.

2.計算天體的質量

下面以地球質量的計算為例，介紹幾種計算天體質量的方法：

(1)若已知月球繞地球做勻速圓周運動的周期為T，半徑為r，根據萬有引力等于向心力，即

(2)若已知月球繞地球做勻速圓周運動的半徑r和月球運行的線速度v，由于地球對月球的引力等于月球做勻速圓周運動的向心力，根據牛頓第二定律，得

(3)若已知月球運行的線速度v和運行周期T，由于地球對月球的引力等于月球做勻速圓周運動的向心力，根據牛頓第二定律，得

(4)若已知地球的半徑R和地球表面的重力加速度g，根據物體的重力近似等于地球對物體的引力，得

解得地球質量為

3.計算天體的密度

若天體的半徑為R，則天體的密度ρ

誤區警示

1.計算天體質量的方法不僅適用于地球，也適用于其他任何星體.注意方法的拓展應用.明確計算出的是中心天體的質量.

2.要注意R、r的區分.R指中心天體的半徑，r指行星或衛星的軌道半徑.以地球為例，若繞近地軌道運行，則有R=r.

例：要計算地球的質量，除已知的一些常數外還需知道某些數據，現給出下列各組數據，可以計算出地球質量的有哪些?(　　)

A.已知地球半徑R

B.已知衛星繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑r和線速度v

C.已知衛星繞地球做勻速圓周運動的線速度v和周期T

D.已知地球公轉的周期T′及運轉半徑r′

【答案】　ABC

歸納總結：求解天體質量的技巧

天體的質量計算是依據物體繞中心天體做勻速圓周運動，萬有引力充當向心力，列出有關方程求解的，因此解題時首先應明確其軌道半徑，再根據其他已知條件列出相應的方程.

四、分析天體運動問題的思路

【問題導思】

1.常用來描述天體運動的物理量有哪些?

2.分析天體運動的主要思路是什么?

3.描述天體的運動問題，有哪些主要的公式?

1.解決天體運動問題的基本思路

一般行星或衛星的運動可看做勻速圓周運動，所需要的向心力都由中心天體對它的萬有引力提供，所以研究天體時可建立基本關系式：

2.四個重要結論

設質量為m的天體繞另一質量為M的中心天體做半徑為r的勻速圓周運動

以上結論可總結為“越遠越慢，越遠越小”.

誤區警示

1.由以上分析可知，衛星的an、v、ω、T與行星或衛星的質量無關，僅由被環繞的天體的質量M和軌道半徑r決定.

2.應用萬有引力定律求解時還要注意挖掘題目中的隱含條件，如地球的公轉周期是365天，自轉一周是24小時，其表面的重力加速度約為9.8 m/s2.

例：)據報道，天文學家近日發現了一顆距地球40光年的“超級地球”，名為“55 Cancri e”，該行星繞母星(中心天體)運行的周期約為地球繞太陽運行周期的480(1)，母星的體積約為太陽的60倍.假設母星與太陽密度相同，“55 Cancri e”與地球均做勻速圓周運動，則“55 Cancri e”與地球的(　　)

【答案】　B

歸納總結：解決天體運動的關鍵點

解決該類問題要緊扣兩點：一是緊扣一個物理模型：就是將天體(或衛星)的運動看成是勻速圓周運動;二是緊扣一個物體做圓周運動的動力學特征，即天體(或衛星)的向心力由萬有引力提供.還要記住一個結論：在向心加速度、線速度、角速度和周期四個物理量中，只有周期的值隨著軌道半徑的變大而增大，其余的三個都隨軌道半徑的變大而減小

五、雙星問題的分析方法

例：天文學家將相距較近、僅在彼此的引力作用下運行的兩顆恒星稱為雙星.雙星系統在銀河系中很普遍.利用雙星系統中兩顆恒星的運動特征可推算出它們的總質量.已知某雙星系統中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一固定點分別做勻速圓周運動，周期均為T，兩顆恒星之間的距離為r，試推算這個雙星系統的總質量.(引力常量為G)

歸納總結：雙星系統的特點

1.雙星繞它們共同的圓心做勻速圓周運動，它們之間的距離保持不變;

2.兩星之間的萬有引力提供各自需要的向心力;

3.雙星系統中每顆星的角速度相等;

4.兩星的軌道半徑之和等于兩星間的距離.

高中物理必修二教案精選篇6

教學目標

知識與技能

1.了解人造衛星的有關知識，正確理解人造衛星做圓周運動時，各物理量之間的關系.

2.知道三個宇宙速度的含義，會推導第一宇宙速度.

過程與方法

通過用萬有引力定律來推導第一宇宙速度，培養學生運用知識解決問題的能力.

情感、態度與價值觀

1.通過介紹我國在衛星發射方面的情況，激發學生的愛國熱情.

2.感知人類探索宇宙的夢想，促使學生樹立獻身科學的人生價值觀.

教學重難點

教學重點

1.第一宇宙速度的意義和求法.

2.人造衛星的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關系.

教學難點

1.近地衛星、同步衛星的區別.

2.衛星的變軌問題.

教學工具

多媒體、板書

教學過程

一、宇宙航行

1.基本知識

(1)牛頓的“衛星設想”

如圖所示，當物體的初速度足夠大時，它將會圍繞地球旋轉而不再落回地面，成為一顆繞地球轉動的人造衛星.

(2)原理

一般情況下可認為人造地球衛星繞地球做勻速圓周運動，向心力由地球對它的萬有引力提供，

(3)宇宙速度

(4)夢想成真

1957年10月，蘇聯成功發射了第一顆人造衛星;

1969年7月，美國“阿波羅11號”登上月球;

20__年10月15日，我國航天員楊利偉踏入太空.

2.思考判斷

(1)繞地球做圓周運動的人造衛星的速度可以是10 km/s.(×)

(2)在地面上發射人造衛星的小速度是7.9 km/s.(√)

(3)要發射一顆月球人造衛星，在地面的發射速度應大于16.7 km/s.(×)

探究交流

我國于20__年10月發射的火星探測器“螢火一號”.試問這個探測器應大約以多大的速度從地球上發射

【提示】　火星探測器繞火星運動，脫離了地球的束縛，但沒有掙脫太陽的束縛，因此它的發射速度應在第二宇宙速度與第三宇宙速度之間，即11.2 km/s

二、第一宇宙速度的理解與計算

【問題導思】

1.第一宇宙速度有哪些意義?

2.如何計算第一宇宙速度?

3.第一宇宙速度與環繞速度、發射速度有什么聯系?

1.第一宇宙速度的定義

又叫環繞速度，是人造衛星在地面附近繞地球做勻速圓周運動所具有的速度，是人造地球衛星的小發射速度，v=7.9 km/s.

2.第一宇宙速度的計算

設地球的質量為M，衛星的質量為m，衛星到地心的距離為r，衛星做勻速圓周運動的線速度為v：

3.第一宇宙速度的推廣

由第一宇宙速度的兩種表達式可以看出，第一宇宙速度之值由中心星體決定，可以說任何一顆行星都有自己的第一宇宙速度，都應以

式中G為萬有引力常量，M為中心星球的質量，g為中心星球表面的重力加速度，r為中心星球的半徑.

誤區警示

第一宇宙速度是小的發射速度.衛星離地面越高，衛星的發射速度越大，貼近地球表面的衛星(近地衛星)的發射速度小，其運行速度即第一宇宙速度.

例：某人在一星球上以速率v豎直上拋一物體，經時間t物體以速率v落回手中，已知該星球的半徑為R，求這個星球上的第一宇宙速度.

方法總結：天體環繞速度的計算方法

對于任何天體，計算其環繞速度時，都是根據萬有引力提供向心力的思路，衛星的軌道半徑等于天體的半徑，由牛頓第二定律列式計算.

1.如果知道天體的質量和半徑，可直接列式計算.

2.如果不知道天體的質量和半徑的具體大小，但知道該天體與地球的質量、半徑關系，可分別列出天體與地球環繞速度的表達式，用比例法進行計算.

三、衛星的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關系

【問題導思】

1.衛星繞地球的運動通常認為是什么運動?

2.如何求v、ω、T、a與r的關系?

3.衛星的線速度與衛星的發射速度相同嗎?

為了研究問題的方便，通常認為衛星繞地球做勻速圓周運動，向心力由萬有引力提供.

衛星的線速度v、角速度ω、周期T與軌道半徑r的關系與推導如下：

由上表可以看出：衛星離地面高度越高，其線速度越小，角速度越小，周期越大，向心加速度越小.

誤區警示

1.在處理衛星的v、ω、T與半徑r的關系問題時，常用公式“gR2=GM”來替換出地球的質量M會使問題解決起來更方便.

2.人造地球衛星發射得越高，需要的發射速度越大，但衛星后穩定在繞地球運動的圓形軌道上時的速度越小.

例：如圖所示為在同一軌道平面上的幾顆人造地球衛星A、B、C，下列說法正確的是(　　)

A.根據v=，可知三顆衛星的線速度vA

B.根據萬有引力定律，可知三顆衛星受到的萬有引力FA>FB>FC

C.三顆衛星的向心加速度aA>aB>aC

D.三顆衛星運行的角速度ωA<ωB<ω

【答案】　C

四、衛星軌道與同步衛星

【問題導思】

1.人造地球衛星的軌道有什么特點?

2.人造地球衛星的軌道圓心一定是地心嗎?

3.地球同步衛星有哪些特點?

1.人造地球衛星的軌道

人造衛星的軌道可以是橢圓軌道，也可以是圓軌道.

(1)橢圓軌道：地心位于橢圓的一個焦點上.

(2)圓軌道：衛星繞地球做勻速圓周運動，衛星所需的向心力由萬有引力提供，由于萬有引力指向地心，所以衛星的軌道圓心必然是地心，即衛星在以地心為圓心的軌道平面內繞地球做勻速圓周運動.

總之，地球衛星的軌道平面可以與赤道平面成任意角度，但軌道平面一定過地心.當軌道平面與赤道平面重合時，稱為赤道軌道;當軌道平面與赤道平面垂直時，即通過極點，稱為極地軌道，如圖所示.

2.地球同步衛星

(1)定義：相對于地面靜止的衛星，又叫靜止衛星.

(2)六個“一定”.

①同步衛星的運行方向與地球自轉方向一致.

②同步衛星的運轉周期與地球自轉周期相同，T=24 h.

③同步衛星的運行角速度等于地球自轉的角速度.

④同步衛星的軌道平面均在赤道平面上，即所有的同步衛星都在赤道的正上方.

⑤同步衛星的高度固定不變.

特別提醒

由于衛星在軌道上運動時，它受到的萬有引力全部提供給了向心力，產生了向心加速度，因此衛星及衛星上的任何物體都處于完全失重狀態.

例：已知某行星的半徑為R，以第一宇宙速度運行的衛星繞行星運動的周期為T，該行星上發射的同步衛星的運行速度為v，求同步衛星距行星表面高度為多少.

規律總結：同步衛星、近地衛星和赤道上隨地球自轉物體的比較

1.近地衛星是軌道半徑近似等于地球半徑的衛星，衛星做勻速圓周運動的向心力由萬有引力提供.同步衛星是在赤道平面內，定點在某一特定高度的衛星，其做勻速圓周運動的向心力由萬有引力提供.在赤道上隨地球自轉做勻速圓周運動的物體是地球的一部分，它不是地球的衛星，充當向心力的是物體所受的萬有引力與重力之差.

2.近地衛星與同步衛星的共同點是衛星做勻速圓周運動的向心力由萬有引力提供;同步衛星與赤道上隨地球自轉的物體的共同點是具有相同的角速度.當比較近地衛星和赤道上物體的運動規律時，往往借助同步衛星這一紐帶，這樣會使問題迎刃而解.

五、衛星、飛船的變軌問題

例：如圖所示，某次發射同步衛星的過程如下：先將衛星發射至近地圓軌道1，然后再次點火進入橢圓形的過渡軌道2，后將衛星送入同步軌道3.軌道1、2相切于Q點，2、3相切于P點，則當衛星分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是(　　)

A.衛星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率

B.衛星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度

C.衛星在軌道1上經過Q點時的加速度大于它在軌道2上經過Q點時的加速度

D.衛星在軌道2上經過P點時的加速度等于它在軌道3上經過P點時的加速度

【答案】　D

規律總結：衛星變軌問題的處理技巧

1.當衛星繞天體做勻速圓周運動時，萬有引力提供向心力，由

由此可見軌道半徑r越大，線速度v越小.當由于某原因速度v突然改變時，若速度v突然減小，

衛星將做近心運動，軌跡為橢圓;若速度v突然增大，則

衛星將做離心運動，軌跡變為橢圓，此時可用開普勒第三定律分析其運動.

2.衛星到達橢圓軌道與圓軌道的切點時，衛星受到的萬有引力相同，所以加速度也相同.