引导学生阅读教材“天体质量的计算”部分的内容，同时考虑下列问题［投影出示］：
1．应用万有引力定律求解天体质量的基本思路是什么？
2．求解天体质量的方程依据是什么？
学生活动：学生阅读课文第一部分，从课文中找出相应的答案。
1．求解天体质量的基本思路是：根据环绕天体的运动情况，求出其向心加速度，然后根据万有引力充当向心力，进而列方程求解．
2．从前面的学习知道，天体之间存在着相互作用的万有引力，而行星（或卫星）都在绕恒星（或行星）做近似圆周的运动，而物体做圆周运动时合力充当向心力，故对于天体所做的圆周运动的动力学方程只能是万有引力充当向心力，这也是求解中心天体质量时列方程的根源所在。
教师活动：引导学生深入探究
请同学们结合课文知识以及前面所学匀速圆周运动的知识，加以讨论、综合，然后思考下列问题［投影出示］。学生代表发言。
1．天体实际做何运动？而我们通常可认为做什么运动？
2．描述匀速圆周运动的物理量有哪些？
3．根据环绕天体的运动情况求解其向心加速度有几种求法？
4．应用天体运动的动力学方程──万有引力充当向心力求出的天体质量有几种表达式？各是什么？各有什么特点？
5．应用此方法能否求出环绕天体的质量？
学生活动：讨论，得出答案。学生代表发言。
1．天体实际运动是沿椭圆轨道运动的，而我们通常情况下可以把它的运动近似处理为圆形轨道，即认为天体在做匀速圆周运动。
2．在研究匀速圆周运动时，为了描述其运动特征，我们引进了线速度v，角速度ω，周期T三个物理量。
3．根据环绕天体的运动状况，a心=4π2r/T2
4．应用天体运动的动力学方程──万有引力充当向心力，结合圆周运动向心加速度方程，即
（3）F引=G=F心=ma心=m
即：G=m
③
从上述动力学方程的表述中，可得到相应的天体质量表达形式：
M=4π2r3/GT2．
同理可得：M=v2r/G 或者M=ω2r3/G．
上述三种表达式分别对应在已知环绕天体的线速度v，角速度ω，周期T时求解中心天体质量的方法。
以上各式中M表示中心天体质量，m表示环绕天体质量，r表示两天体间距离，G表示引力常量。
5．从以上各式的推导过程可知，利用此法只能求出中心天体的质量，而不能求环绕天体的质量，因为环绕天体的质量同时出现在方程的两边，已被约掉。
师生互动：
从上面的学习可知，在应用万有引力定律求解天体质量时，只能求解中心天体的质量，而不能求解环绕天体的质量。而在求解中心天体质量的三种表达式中，最常用的是已知周期求质量的方程。因为环绕天体运动的周期比较容易测量。
教师活动：投影例题：某宇航员驾驶航天飞机到某一星球，他使航天飞机贴近该星球附近飞行一周，测出飞行时间为4．5?103s，则该星球的平均密度是多少？
学生活动：在练习本上分析计算，写出规范解答：
分析：航天飞机绕星球飞行，万有引力提供向心力，所以：
教师活动：投影学生求解过程，点评。
（三）发现未知天体
教师活动：请同学们阅读课文“发现未知天体”部分的内容，考虑以下问题［投影出示］：
，《万有引力理论的成就》教学设计tag: ， 高一物理教学设计，高一物理教学设计大全，教学设计 - 物理教学设计 - 高一物理教学设计