八年级物理第二章教案

以“物理课程标准”为宗旨，适应新课程改革的需要，面向全体学生，提高学生的人文素养，增强实践能力和创新精神。正确把握物理学科特点，积极倡导合作探究的学习方式。培养学生积极地情感态度和正确的人生价值观，提高学生综合素质为学生全面发展和终身发展奠定基础。下面是小编为大家整理的5篇八年级物理第二章教案内容，感谢大家阅读，希望能对大家有所帮助！

八年级物理第二章教案（篇1）

一、基本情况分析：

一个班共有学生25人，由于上学期才接手这个班，对他们的情况还不是太了解，只能通过上期期末统考成绩和上课情况来作大致评估，每班学生成绩参差不齐，尖子生少，学困生较多，两级分化较突出。上课时，学生的学习积极性不高，不够灵活这就需要教师在教法和学生的学习方法上作进一步改进，让学生成为学习的主人，进行探究性的学习，从而培养学生的学习兴趣，启发思维，提高学习的积极性，培养良好的学习习惯及分析问题，解决问题的能力，加之，初二学生刚接触物理，这是新开设的一门科目，新科目，新起点，新观念，难教难学，这就需要师生在本期倍加努力，才能达到预期的目的。

二、指导思想：

本教材是经教育部直接领导由课程标准研究小组反复的研讨而完成的，在使用这套教材时，就要求教师转变传统的教育观念，在新的物理课程理念中倡导“一切为了学生的发展”，要树立“一切为了学生的发展”的教育思想。在教学中就要关注每个学生，注重学生的全面发展，关注学生的道德生活与人格养成，注重学生的情感体验，加强与学生生活，科学，技术和社会联系的教学，不要注重科学探究，提倡学习方式多样化的教学，从而培养适应社会需要的人才。

三、教学内容安排：

本学期的教学内容为6-10章，主要包括力，力与运动，机械，压强，浮力，以及粒子和宇宙现象的基本知识。

四、教改措施：

在新课程的指导下，改变传统的教学模式，在以学科为中心的教学中，注重学生的全面发展，关注学生，注重学生的全面发展，关注学生的道德生活与人格的养成，加强与学生生活、科学、技术和社会相联系的教学，将学习内容与学习生活，科学、技术和社会的联系贯穿于整个教学之中。

五、教学目标：

1、知识与技能

A、初步认识力，直待如何测量力，以及滑动摩擦力和重力概念，杠杆平衡条件等。

B、初步认识力和运动的关系，深刻理解牛顿第一定律的内容，了解这些知识在实际的应用。

C、初具了解物理学及其相关技术中产生的一些历史背景，能意识到科学发展历程的艰辛与曲折，知道物理学不仅物理知识，而且还包科学的研究方法，科学态度和科学精神。

d，认识压强，理解气体液体压强及计算，认识浮力和升力，知道分子运动理论和宇宙知识。

e、具有初步的实验操作技能，会使用简单的实验仪器和测量工具，能测量一些基本的物理量。

f、会记录实验数据，知道简单的数据处理方法，会写简单的实验报告，会用科学术语，简单图表等描述实验结果。

2、过程和方法：

A、经历观察物理现象的过程，能简单描述所观察的物理现象的主要特征。有初步的观察能力。

B、能在观察物理现象或学习物理的过程中发现问题的能力。

C、通过参与科学探究活动，学习拟订简单的科学探究计划和实验方案，能利用不同渠道收集信息，有初步的信息收集能力。

D、通过参与科学探究活动，初步认识科学研究方法的重要性，学习信息处理方法，有初步的信息处理能力。

E、学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律，尝试应用书籍的科学规律去解释某些具体问题，有初步的分析概括能力。

F、能书面或口头表达自己的观点，初步具有评估和听取反馈意见的意识，有初步的信息交流能力。

3、情感态度与价值观：

A、能保持对自然的好奇，初步领略自然现象中的美妙与和谐，对大自然有亲近，热爱和谐相处的情感。

B、具有对科学的求知欲，乐于探索自然界和日常生活中的物理道理。

C、在解决问题的过程中，有克服困难的信心和决心，能体验战胜困难，解决物理问题的喜悦。

D、养成实事求是，尊重自然规律的科不态度，不迷信，具有判断大众传媒是否符合科学规律的初步意识。

E、有将自己的见解分开与他人交流的愿望，认识交流与合作的重要性，有主动与他人合作的精神，敢地提书与别人不同的见解，也勇于放弃或修正自己的错误观点。

F、有将科学服务于人类的意识，有理想，有报护，热爱祖国，有振兴中华的使命和责任感。

六、具体措施：

1、鼓励科学探究的教学

A、鼓励学生积极大胆地参与科学探究。

鼓励学生积极动手、动脑、通过有目的探究活动，学习物理概念和规律，体验到学科学的乐趣，了解科学方法，获取科学知识，逐步树立科学创新的意识。

B、使学生养成对所做工作进行评估的好习惯。

C、重视探究活动中的交流与合作。

在现代社会和科学工作中，个人之内与团体之间的交流与合作是十分重要的，要注意学生这方面良好素质的形成。

2、帮助学生尽快小入自主性学习的轨道。

在教学过程中要帮助学生自己进行知识模地的构建，而不是去复制知识，学生自己在学习过程中发现问题才是至关重要的。

3、保护学生的学习兴趣。

4、加强与日常生活，技术应用及其他科学的联系。

A、以多种方式向学生提供广泛的信息。

由于物理学与生活、社会有着极为深密和广泛的联系，困此在实际教学中，要结合本地实际，进取学生常见的事例，尽可能采作图片、投影、录像、光盘、CAI课件进行教学。

B、在阅读理解，收集信息，观察记录作为课后作业的一部分。

C、尽可能让学生得用身过的物品进行物理实验。让物理贴近生活，让学生用物理知识武装自己的头脑。

七、课时计划：

第六章：力和机械6课时

第七章：运动和力6课时

第八章：神奇的压强6课时

第九章：浮力与升力5课时

第十章：从粒子到宇宙6课时

半期检测6-8章

八年级物理第二章教案（篇2）

1、教学目标

1)知识与技能

理解功率的概念及计算公式,知道功率的单位。

2)过程与方法

通过观察和联系生活实际了解功率的物理意义。

3)情感、态度与价值观

培养学生对生活中的物理知识的学习兴趣,形成对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。

2、学习者的分析

学生来自小城镇和农村(大部分)，有丰富的生活知识和生活经验，接触许多与功和功率有关的事物和现象，为这节课的教学过程奠定基础,同时学习过速度和电功率的概念,对于理解功率有很大帮助。

3、教具与学具

电化教具：多媒体课件

4、教学过程分析和设计

教学流程图

设计内容 设计意图 活动层面

教材处理 师生活动

创设情境

引入新课

一、播放多媒体素材(视频)或画面)如用挖掘机挖土和一个工人单独挖土比较哪一种方法更快?图中的情景说明了什么问题?

类似的事例还有吗?(启发思考) 教师通过所设计的情景，将学生引入学习怎样比较做功快慢的学习主题，让学生发表自己的看法，初步知道物体做功是有快慢之分的。

由情景引入吸引学生的注意，启发学生思考，并直接切入学习主题。

认知层面

想想议议学物理

二、功率的概念及计算公式

1、引导回顾速度的知识。 速度是表示物体运动快慢的物理量。

2、向学生提供一组数据,让学生想一想,议一议谁做功最快?说出比较的依据。

物体 所做的功 所用时间

A 1000J 5S

B 1000J 10S

C 4000J 1min

D 6000J 1min

3、联系教材，利用工地上的搬运问题加深对功率知识的认识。

4、想想议议：

投影演示插图孙女与爷爷上楼，让学生分析比较谁的功率大。

5、提问：用什么方法可以方便准确的表示物体做功的快慢呢?

6、介绍功率的概念及计算公式

并以适当的事例加以巩固。

例：过去我们学习电功率，说说某电风扇的功率为60W，表示什么意思?

引导学生参看课本小数据图表中的资料，说出各物体功率所表示的意义。

7、巩固提高：

提问：用1牛的力在2秒内将物理课本从地上提高1米，你能算出这个力做功的功率吗?

教师启发：以前学习过要比较两物体运动的快慢，可以先确定路程再比较时间，也可以先确定时间再比较路程。同理，要比较物体做功的快慢可采用什么方法?

学生在小组讨论的基础上进行回答，由他人(同组同学或其他组同学)适当补充，

再通过教师的引导使学生领悟比较物体做功快慢的方法：①做功相同，比较做功的时间，时间短的做功快;②时间相同，比较做功的多少，做功多的做功快。

利用机械或人工将同一大堆砖从地上搬到五楼，你会选用什么方法?

学生讨论过程。

教师点拔：在图中不知爷孙俩的体重和他们爬楼的时间，能否确定他们的功率的大小。

教师引导：用一个包含有功和做功所用的时间的概念(电功率)来表示物体做功的快慢是否可行?

学生在教师的引导下，理解功率的概念，功率表示的物理意义，认识功率的相关单位及计算公式。

学生回答问题，教师作适当的讲评，加深学生对功率概念的理解。

教师先引导学生求出所做的功，再求功率，这对学生巩固前后知识均有所帮助。

温故而知新，对后面的学习将起到重要的启发作用。

用类比法

学生通过讨论，知道物体做功有快有慢之分，进一步知道比较做功快慢的方法，在此基础上对物体做功的快慢有进一步的认识。

学生的答案可能两方面都具有，如果教师在学生的讨论中逐步启发，加选先进的起重机，学生就会在前面讨论的基础上深刻领悟物体做功确有快慢之分。

学生的讨论也会出现分歧，教师就在学生的分歧中导入功率的概念，循序渐进，恰到好处。

设疑，引出功率是表示物体做功快慢的物理量(要比较两物体做功的快慢，可用功率直接比较)。

通过实例讲授，让学生自然知道功率的概念。

加深学生对功率的物理意义的理解，使学生对人和一些事物的功率数值有个具体的概念，懂得功率大或小的意思是什么。

让学生更好地理解和掌握功率的相关知识，包括公式的运用。

知识的运用与迁移

三、通过例题训练，加深对功率概念的理解和加强知识的运用能力。

1、 想想议议：

物理学或者生活中，还有那些场合需要表示一个物理量变化快慢的?

2、例题：体重为900N的爷爷与体重为300N的小孙子举行登楼活动，楼高三层共10米。若：

(1)爷、孙两人同时从一楼起步，半分钟后同时到达三楼;

(2)爷爷年纪大、身体较重，孙子登楼用了半分钟，爷爷所用的时间是孙子的2倍;

(3)孙子登楼用了半分钟，爷爷所用的时间是孙子的3倍。

以上三种情况下，谁做功多?谁做功少?谁用的时间多?谁用的时间少?谁做功快?谁做功慢?

3、学生自己阅读课本例题，动手做一做。

教师适当的引导，让学生说出经济增长率、人口增长率、频率(振动)，拓展知识。

引导学生回到前面所举的例子，通过讨论及训练，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。

学生边边思考，边动手进行计算解答。教师把学生的答案进行投影，可进行全班讨论，加深理解。

学生自己进行阅读、解答，教师在课室巡视，给有学习困难的学适当的帮助。学生解答完后，教师再用解题示范，强调解题的方法和习惯。

对各种变化率，增长率的认识，让学生拓展知识

使学生加深对做功快慢的理解及加强学生对功率知识的应用能力

练习功和功率公式的应用，使学生加深认识功──力和在力的方向上移动的距离的乘积，功率──单位时间内所做的功。

小结

四、小结

请同学们总结一下，本节课你学到了哪些知识，有哪些收获?

学生先自己总结归纳，教师引导个别代表回答并作适当的讲解。

给学生充分表现自我的机会，同时教师也能借此机会发现学生学习的问题，并获得教学效果的即时反馈。

点评

功率的教学一个难点,以往的教学过程按教科书的思路进行授课,课堂显得枯燥,学生学习热情不高。本教学设计按照新课标的要求和理念，为学生创设了一个熟悉的生活情境，引起学生的注意和思考，再以想想议议学生小组讨论的方式逐步引导学生认识和功率的知识，最后让学生用所学生解决实际问题，学生体现到学致用的乐趣。本人教学实践证明，这节课取得不错的教学效果。

八年级物理第二章教案（篇3）

一、基本说明

1、本教学设计参与人员基本信息作者

2、教学内容

1)所用教材出版单位：人民教育出版社

2)年级或模块：九年级

3)所属的章节：第十六章第三节

4)教学时间45分钟

二、教学设计

1、教学目标

知识与技能：了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性;会查比热容表。

过程与方法：通过探究，比较不同物质的吸热能力;尝试用比热容解释简单的自然现象。

情感、态度与价值观：利用探究学习，培养实践能力和创新精神。

2、内容分析

教材是在学生学习了热传递、热量知识的基础上，进一步研究物体温度升高时吸收热量多少与哪些因素有关，从而提出了比热容的概念，它是本章的重点知识。本节教材是从学生的日常生活常识出发提出问题，经过探究活动得出结论，并应用探究所得解决实际问题，新教材更为关注的是学生的生活体验和实验探究。本课时教学内容主要是比热容的概念的建立，这是下节课进行热量计算的基础。应把探究不同物质的吸热能力，作为本节教学的重点。由于比热容的概念内涵较深、外延较广，涉及热量、温度变化、质量三重概念间的关系，学生往往难以理解，所以对比热容概念的理解，以及应用比热容的知识来解释自然现象、解决实际问题，则是学生学习的难点。

3、学情分析

从学生角度看，学生已基本掌握探究的程序，基本掌握了控制变量、转换、比值定义等方法的运用，本节的探究活动教材采用的是一种部分探究方式，充分发挥学生的主动性和创造性，让学生在探究活动中切实体验物质的热属性，以加深学生对比热容概念的理解。

4、设计思路

主要采用科学探究等方法开展本节教学，探究中用到了控制变量法、转换法，给比

热容下定义时，用到比值定义法、类比法。探究活动中，要充分发挥学生的主动性和创造性，引导学生独立寻找解决实验中遇到的问题的办法，鼓励学生对课本提供的探究方案进行大胆的改进，以培养创新精神和实践能力，在探究中受到科学态度和科学精神的熏陶，体验成功的愉悦。为帮助学生理解比热容的概念，努力使本节的教学活动源于生活，服务于生活，帮助学生构建“身边的物理”，从而顺利突破教学难点。

三、教学过程

导入新课

方案一：多媒体展示：炎热夏季的一天傍晚，甲、乙两人在湖边游玩，为了纳凉问题两人发生激烈争执，甲主张划船到湖中去，乙则认为在岸上散步更凉爽，你认为谁的意见对?

学生思考、猜想、讨论并发表自己的观点：可能岸上、湖中、两者一样三者观点都有，到底哪种观点对呢 ?从而引入新课。

方案二：

出示图片，夏天，岸上的沙子被晒得很烫，而海水却很凉，你有这种感觉吗?你想不想知道为什么?

推进新课

一)探究物质的吸、放热性能

探究不同物质的吸、放热性能是初中物理中比较困难的实验之一，设计和实验操作的难度较大，需要注意及时指导和协助学生，以保证每组学生都观察到相应的实验现象，得到较好的实验结果。下面对探究的各个环节加以具体说明。

(1)提出问题

从生活中学生已经意识到不同物质的吸、放热性能不同，这里还要把这个比较笼统的问题描述为明确具体的可验证的物理问题。教师可以予以引导：如果上面两幅图中都是水或都是砂子，质量相同，升高的温度也相等，显然，它们吸收的热量必定相等。那么，不同物质(如水和砂子)，在质量相同、升高的温度相等时，它们吸收的热量也相等吗?

这已经是一个可验证的问题，其中包含限制条件，如质量相等、升高的温度相等、不同物质等，这些都可以通过实验技术条件予以控制和测量，为下面设计实验提供了基础。

(2)制定计划与设计实验

要比较不同物质的吸热性能，需要取质量相等的不同物质，使其升高相等的温度，比较各自吸收热量的多少。这仅仅是一个实验计划而已，还要具体设计怎样 实现这些要求。具体做法是：不同物质选择水和砂子;质量相等要用天平称 量;升高的温度通过温度计测量出来;水和砂子吸收热量的多少通过加热时间的长短来判断，因此要用两个相同的加热源(如相同的酒精灯，但从安全性考虑，尽量不要用通常的“热得快”等电加热器)。另外，装水和砂子的烧杯规格要相同，要保证除了水和砂子不同之外，其他条件都相同。通过观察水和砂子升高同样温度吸收热量是否相等来验证其吸热性能是否相同。

此外，砂子需要不停搅拌，否则会受热不均匀。实验中也可选用水和煤油(或酒精、色拉油)对比进行研究，可以省去搅拌的麻烦。 但煤油、酒精和色拉油均属易燃品 ，实验时一定要注意安全。由此看来，本实验对学生来说是有一定难度的。

记录实验数据的表格可以直接采用教材上的，也可根据需要自行设计。不管采用哪种，教师都应引导学生弄清表格中各行各列表示的含义，包括其中的单位等，这是以后阅读、使用和设计表格必备的知识。

实验的步骤要让学生自己设计，以锻炼他们设计实验和语言表达的能力。兹举一例，仅供参考：①按照图16.3-1和图16.3-2所示，用铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计等组装两套器材;②用天平分别称取100 g水和砂子，分别倒入两个烧杯中;③记录水和 砂子开始时的温度;④同时对水和砂子加热，记录在加热1 min、2 min、3 min……时水和砂子各自升高的温度。

本实验的操作具有一定难度，需要同组学生互相配合，对实验结果不要过于追求完美，只要能得出定性结论即可。

(3)分析与论证

学生实验取得数据后，教师可引导学生比较、分析：质量相同的水和砂子，升高相同温度时，加热的时间长短是否相同?这说明了什么?从而引导学生得出结论。在描述结论时，初学的学生不一定能做到简洁而准确，只要能大致地将问题表达清楚，就应该予以肯定和鼓励。但教师一定要规范描述到“在质量相等、升高的温度相同的情况下，不同物质吸收的热量不相等，水吸收的热量比砂子吸收的热量多”。

二)比热容

比热容的定义可以直接给出，但教师要引领学生解析其中的关键词及其含义。如为什么要限定“单位质量”“温度升高1 ℃”，这是因为比热容是以热量来定义的，而热量跟物体的质量和升高的温度都有关。比热容是初中物理出现的一个由两个以上物理量来定义的物理概念，教师对概念的表述与单位的教学都要充分估计学生认知的困难，把铺垫和引导做得细一些。

对于比热容的单位，要结合阅读数据表“一些物质的比热容”，明确其含义。因为热量计算公式课标没有要求，教学不必要补充传统教材中的吸热公式和放热公式，不引入相关计算，而是把重点放在理解比热容的物理意义上。

通过阅读数据表，要求学生知道水的比热容，会利用水的比热容较大的特点解释有关现象。这里可以设计学生讨论交流活动：日常生活中为什么常用热水来取暖?汽车中为什么用水来做冷却剂?这些问题对于初中学生来说是具有一定难度的。为了突破难点，教师应先让学生充分思考交流，然后汇报辨析，教师梳理总结。对于水的比热容较大，教师在总结时要引导学生明确其两方面的含义：质量相同、升高温度也相同时，水比其他物质吸收的热量多，所以用来作发动机的冷却剂;质量相同、降低的温度也相同时，水比其他物质放出的热量多，所以冬季常用热水来取暖。

三)热量的计算

展示问题1：①1 kg水温度升高1 ℃吸收的热量是多少?

学生很容易即可得出：吸收的热量Q1=4.2×103 J。

展示问题2：2 kg水温度升高1 ℃吸收的热量是多少?

学生讨论得出：吸收的热量Q2=2×4.2×103 J=8.4×103 J。

展示问题3：2 kg水温度升高50 ℃吸收的热量是多少?

学生讨论得出：吸收的热量Q3=50×8.4×103 J=4.2×105 J。

展示问题4：物质吸收热量的多少与其质量、温度变化、比热容成什么关系?

学生讨论得出：物体吸收的热量与质量成正比，与升高的温度成正比，与物质的比热容成正比，计算公式：Q吸=cm(t-t0)。

学生自己推导得出：物体放出热量计算公式：Q放=cm(t0-t)。

四)课堂小结

1.引导学生回顾一个完整的探究应包括哪些过程。

2.比热容的概念、单位及物理意义。

3.Q吸=cm(t-t0)。

4.Q放=cm(t0-t)。

八年级物理第二章教案（篇4）

教学目标

(一)知识与技能

1。知道弹力产生的条件。

2。知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，能在力的示意图中画出它们的方向。

3。知道弹性形变越大弹力越大，知道弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比，即胡克定律。会用胡克定律解决有关问题。

(二)过程与方法

1。通过在实际问题中确定弹力方向的能力。

2。自己动手进行设计实验和操作实验的能力。

3。知道实验数据处理常用的方法，尝试使用图象法处理数据。

(三)情感态度与价值观

1。真实准确地记录实验数据，体会科学的精神和态度在科学探究过程的重要作用。

2。在体验用简单的工具和方法探究物理规律的过程中，感受学习物理的乐趣，培养学生善于把物理学习与生活实践结合起来的习惯。

教学重点

1。弹力有无的判断和弹力方向的判断。

2。弹力大小的计算。

3。实验设计与操作。

教学难点

弹力有无的判断及弹力方向的判断。

教学方法

探究、讲授、讨论、练习

教学手段

教具准备

弹簧、钩码、泡沫塑料块、粉笔、烧瓶(内装红墨水瓶塞上面插细玻璃管)、演示胡克定律用的铁架台、刻度尺、弹簧、钩码等等。

教学过程

[新课导入]

观看伊辛巴耶娃撑杆跳破世界纪录及运动员跳水的视频。

撑杆跳高运动员要使用撑杆，跳水时要使用跳板，你能说明这样做的目的吗?由此引入新课

师：那么，这又是个什么力呢?它是怎样产生的，它的大小、方向各如何?带着这些问题我们一起来探究有关弹力的有关知识。

[新课教学]

[实验演示]

演示实验1：弹簧挂上钩码后伸长。

演示实验2：泡沫塑料块受力而被压缩、弯曲与扭转。

演示实验3：粉笔用力被折断。

学生观察思考什么是形变

给出形变的定义——物体形状或体积的变化叫做形变。

刚才举的那些例子都很容易观察到，如果一本书放在桌面上，书和桌面发生形变了没有?

生1：没有。

生2：可能发生了形变，但是由于形变量太小，所以肉眼观察不出来。

八年级物理第二章教案（篇5）

《万有引力理论的成就》

教学目标

1、知识与技能

(1)了解地球表面物体的万有引力两个分力的大小关系，计算地球质量;

(2)行星绕恒星运动、卫星的运动的共同点：万有引力作为行星、卫星圆周运动的向心力，会用万有引力定律计算天体的质量;

(3)了解万有引力定律在天文学上有重要应用。

2.过程与方法：

(1)培养学生根据数据分析找到事物的主要因素和次要因素的一般过程和方法;

(2)培养学生根据事件的之间相似性采取类比方法分析新问题的能力与方法;

(3)培养学生归纳总结建立模型的能力与方法。

3.情感态度与价值观：

(1)培养学生认真严禁的科学态度和大胆探究的心理品质;

(2)体会物理学规律的简洁性和普适性，领略物理学的优美。

教学重难点

教学重点

地球质量的计算、太阳等中心天体质量的计算。

教学难点

根据已有条件求中心天体的质量。

教学工具

多媒体、板书

教学过程

一、计算天体的质量

1.基本知识

(1)地球质量的计算

①依据：地球表面的物体，若不考虑地球自转，物体的重力等于地球对物体的万有引力，即

②结论：

只要知道g、R的值，就可计算出地球的质量.

(2)太阳质量的计算

①依据：质量为m的行星绕太阳做匀速圆周运动时，行星与太阳间的万有引力充当向心力，即

②结论：

只要知道卫星绕行星运动的周期T和半径r，就可以计算出行星的质量.

2.思考判断

(1)地球表面的物体，重力就是物体所受的万有引力.(×)

(2)绕行星匀速转动的卫星，万有引力提供向心力.(√)

(3)利用地球绕太阳转动，可求地球的质量.(×)

3.探究交流

若已知月球绕地球转动的周期T和半径r，由此可以求出地球的质量吗?能否求出月球的质量呢?

【提示】　能求出地球的质量.利用

为中心天体的质量.做圆周运动的月球的质量m在等式中已消掉，所以根据月球的周期T、公转半径r，无法计算月球的质量.

二、发现未知天体

1.基本知识

(1)海王星的发现

英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶根据天王星的观测资料，利用万有引力定律计算出天王星外“新”行星的轨道.1846年9月23日，德国的加勒在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星——海王星.

(2)其他天体的发现

近100年来，人们在海王星的轨道之外又发现了冥王星、阋神星等几个较大的天体.

2.思考判断

(1)海王星、冥王星的发现表明了万有引力理论在太阳系内的正确性.(√)

(2)科学家在观测双星系统时，同样可以用万有引力定律来分析.(√)

3.探究交流

航天员翟志刚走出“神舟七号”飞船进行舱外活动时，要分析其运动状态，牛顿定律还适用吗?

【提示】　适用.牛顿将牛顿定律与万有引力定律综合，成功分析了天体运动问题.牛顿定律对物体在地面上的运动以及天体的运动都是适用的.

三、天体质量和密度的计算

【问题导思】

1.求天体质量的思路是什么?

2.有了天体的质量，求密度还需什么物理量?

3.求天体质量常有哪些方法?

1.求天体质量的思路

绕中心天体运动的其他天体或卫星做匀速圆周运动，做圆周运动的天体(或卫星)的向心力等于它与中心天体的万有引力，利用此关系建立方程求中心天体的质量.

2.计算天体的质量

下面以地球质量的计算为例，介绍几种计算天体质量的方法：

(1)若已知月球绕地球做匀速圆周运动的周期为T，半径为r，根据万有引力等于向心力，即

(2)若已知月球绕地球做匀速圆周运动的半径r和月球运行的线速度v，由于地球对月球的引力等于月球做匀速圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律，得

(3)若已知月球运行的线速度v和运行周期T，由于地球对月球的引力等于月球做匀速圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律，得

(4)若已知地球的半径R和地球表面的重力加速度g，根据物体的重力近似等于地球对物体的引力，得

解得地球质量为

3.计算天体的密度

若天体的半径为R，则天体的密度ρ

误区警示

1.计算天体质量的方法不仅适用于地球，也适用于其他任何星体.注意方法的拓展应用.明确计算出的是中心天体的质量.

2.要注意R、r的区分.R指中心天体的半径，r指行星或卫星的轨道半径.以地球为例，若绕近地轨道运行，则有R=r.

例：要计算地球的质量，除已知的一些常数外还需知道某些数据，现给出下列各组数据，可以计算出地球质量的有哪些?(　　)

A.已知地球半径R

B.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r和线速度v

C.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v和周期T

D.已知地球公转的周期T′及运转半径r′

【答案】　ABC

归纳总结：求解天体质量的技巧

天体的质量计算是依据物体绕中心天体做匀速圆周运动，万有引力充当向心力，列出有关方程求解的，因此解题时首先应明确其轨道半径，再根据其他已知条件列出相应的方程.

四、分析天体运动问题的思路

【问题导思】

1.常用来描述天体运动的物理量有哪些?

2.分析天体运动的主要思路是什么?

3.描述天体的运动问题，有哪些主要的公式?

1.解决天体运动问题的基本思路

一般行星或卫星的运动可看做匀速圆周运动，所需要的向心力都由中心天体对它的万有引力提供，所以研究天体时可建立基本关系式：

2.四个重要结论

设质量为m的天体绕另一质量为M的中心天体做半径为r的匀速圆周运动

以上结论可总结为“越远越慢，越远越小”.

误区警示

1.由以上分析可知，卫星的an、v、ω、T与行星或卫星的质量无关，仅由被环绕的天体的质量M和轨道半径r决定.

2.应用万有引力定律求解时还要注意挖掘题目中的隐含条件，如地球的公转周期是365天，自转一周是24小时，其表面的重力加速度约为9.8 m/s2.

例：)据报道，天文学家近日发现了一颗距地球40光年的“超级地球”，名为“55 Cancri e”，该行星绕母星(中心天体)运行的周期约为地球绕太阳运行周期的480(1)，母星的体积约为太阳的60倍.假设母星与太阳密度相同，“55 Cancri e”与地球均做匀速圆周运动，则“55 Cancri e”与地球的(　　)

【答案】　B

归纳总结：解决天体运动的关键点

解决该类问题要紧扣两点：一是紧扣一个物理模型：就是将天体(或卫星)的运动看成是匀速圆周运动;二是紧扣一个物体做圆周运动的动力学特征，即天体(或卫星)的向心力由万有引力提供.还要记住一个结论：在向心加速度、线速度、角速度和周期四个物理量中，只有周期的值随着轨道半径的变大而增大，其余的三个都随轨道半径的变大而减小

五、双星问题的分析方法

例：天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星.双星系统在银河系中很普遍.利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量.已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T，两颗恒星之间的距离为r，试推算这个双星系统的总质量.(引力常量为G)

归纳总结：双星系统的特点

1.双星绕它们共同的圆心做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变;

2.两星之间的万有引力提供各自需要的向心力;

3.双星系统中每颗星的角速度相等;

4.两星的轨道半径之和等于两星间的距离.