張修江

摘 要：高中物理課堂教學(xué)中注重師生互動(dòng)，能很好的激活物理課堂，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。萬(wàn)有引力定律是高中物理的重點(diǎn)知識(shí)，本文將圍繞該部分教學(xué)就如何進(jìn)行師生互動(dòng)進(jìn)行探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：高中物理;物理課堂;師生互動(dòng);激活

萬(wàn)有引力定律部分涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，不僅需要學(xué)生牢固的記憶，更要深入理解。課堂上為給學(xué)生留下深刻印象，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，應(yīng)結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，明確互動(dòng)主題，圍繞相關(guān)問(wèn)題在課堂上與學(xué)生積極互動(dòng)，高效的完成課堂教學(xué)目標(biāo)。

互動(dòng)主題：開(kāi)普勒定律

課堂上為使學(xué)生更好的掌握與靈活應(yīng)用開(kāi)普勒定律，課堂上與學(xué)生如下互動(dòng)：

師：同學(xué)們認(rèn)真閱讀教材，開(kāi)普勒第一、第二、第三定律的內(nèi)容是什么？

學(xué)生學(xué)習(xí)后幾乎都能回答出來(lái)。

師：怎樣用公式表達(dá)開(kāi)普勒第三定律？在中學(xué)階段該怎么表示？

生：=k，a是橢圓的軌道的半長(zhǎng)軸，T為公轉(zhuǎn)周期。在中學(xué)階段可將橢圓軌道按圓軌道處理，即，=k，其中r為圓軌道的半徑。

師：上述公式適用于什么情況？

生：適用于所有的行星。

師：很好，接下來(lái)咱們看看該怎樣在解題中應(yīng)用。

長(zhǎng)期以來(lái)“卡戎星”被認(rèn)為是冥王星唯一的衛(wèi)星，它的公轉(zhuǎn)軌道半徑r1=19600km，公轉(zhuǎn)周期T1=6.39天。后來(lái)天文學(xué)家新發(fā)現(xiàn)兩顆冥王星的小衛(wèi)星，其中一顆的公轉(zhuǎn)軌道半徑r2=48000km，則它的公轉(zhuǎn)周期T2最接近于（）

A.15天 B.25天 C.35天 D.45天

互動(dòng)主題：g與中心天體的關(guān)系

重力加速度g與萬(wàn)有引力有著密切的關(guān)系。為使學(xué)生深入理解，并靈活用于求解有關(guān)中心天體的問(wèn)題，課堂上可與學(xué)生作如下互動(dòng)：

師：同學(xué)們，回憶所學(xué)的受力分析知識(shí)，思考萬(wàn)有引力和重力加速度有什么關(guān)系？

此時(shí)很多學(xué)生不知道如何回答，為給予學(xué)生啟發(fā)，可以地球?yàn)槔c學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)。

師：同學(xué)們，結(jié)合所學(xué)的圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)，思考在赤道上的物體所受重力和萬(wàn)有引力有什么關(guān)系？

生：物體在赤道上既受到自身重力，又要做圓周運(yùn)動(dòng)，因此，物理重力和物體運(yùn)動(dòng)的向心力由萬(wàn)有引力提供。

師：很好，那么在地球兩極的物體的重力和萬(wàn)有引力有什么關(guān)系？

生：物體在兩極的重力和其受到的萬(wàn)有引力相等。

師：很好，接下來(lái)，看看如下習(xí)題該怎么作答？

假設(shè)地球?yàn)橘|(zhì)量均勻分布的球體。已知地球表面的重力加速度在兩極的大小為g0，在赤道的大小為g。地球半徑為R，引力常數(shù)為G，則（ ）

A.地球的自轉(zhuǎn)周期為

B.地球的質(zhì)量為

C.地球的第一宇宙速度為

D.地球的密度為

互動(dòng)主題：萬(wàn)有引力定律相關(guān)規(guī)律

為使學(xué)生能夠靈活的應(yīng)用萬(wàn)有引力定律分析相關(guān)的物理問(wèn)題，可在課堂上進(jìn)行如下互動(dòng)：

師：根據(jù)所學(xué)的萬(wàn)有引力定律以及圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)，天體運(yùn)動(dòng)的線速度v，周期T，角速度w，加速度a，和軌道半徑r有哪些關(guān)系？

師：很好，從衛(wèi)星發(fā)射的過(guò)程分析，衛(wèi)星的機(jī)械能與軌道高低的關(guān)系是怎樣的？

生：發(fā)射衛(wèi)星到越高的軌道，需要的能量越大，對(duì)應(yīng)的衛(wèi)星的機(jī)械能力就越大。

師：非常不錯(cuò)，接下來(lái)，看看怎么使用萬(wàn)有引力定律的相關(guān)規(guī)律解題。

同步衛(wèi)星在同步軌道上定位以后，由于受到太陽(yáng)、月球及其他天體的引力作用影響，會(huì)產(chǎn)生漂移運(yùn)動(dòng)而偏離原來(lái)的位置，若偏離達(dá)到一定程度，就要發(fā)動(dòng)衛(wèi)星上的小發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行修正.如圖1中實(shí)線為同步軌道，A和B為兩個(gè)已經(jīng)偏離軌道但仍在赤道平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的圖1衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.若啟動(dòng)衛(wèi)星A的小發(fā)動(dòng)機(jī)向后噴氣，可使衛(wèi)星A適當(dāng)加速后回到同步軌道

B.衛(wèi)星A的角速度小于地球的自轉(zhuǎn)角速度

C.衛(wèi)星B的動(dòng)能比在同步軌道時(shí)的動(dòng)能小

D.衛(wèi)星B的機(jī)械能比在同步軌道時(shí)的機(jī)械能大

課堂上通過(guò)互動(dòng)學(xué)生牢固掌握了萬(wàn)有引力定律的相關(guān)規(guī)律，迅速的解答出了該題。A項(xiàng)，衛(wèi)星A的小發(fā)動(dòng)機(jī)向后噴氣會(huì)加速離心，不會(huì)回到同步軌道，錯(cuò)誤。B項(xiàng)，由w=，衛(wèi)生A的半徑越大其角速度越小，因此其角速度小于同步衛(wèi)生的角速度，即，小于地球自轉(zhuǎn)角速度，正確。C項(xiàng)，由v=可知，軌道半徑越小，動(dòng)能越大，因此，衛(wèi)星B的動(dòng)能大于在同步軌道上的動(dòng)能，錯(cuò)誤。D項(xiàng)，衛(wèi)星從B軌道至同步軌道需小發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣，此時(shí)機(jī)械能增加，反之機(jī)械能減小，錯(cuò)誤。

綜上所述，高中物理萬(wàn)有引力定律教學(xué)中圍繞教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題，與學(xué)生互動(dòng)，不僅活躍了課堂氛圍，而且使學(xué)生參與到相關(guān)知識(shí)的形成中，有助于其更好的把握物理知識(shí)本質(zhì)，為其能夠靈活應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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