利用天上的卫星和地下的物体处理万有引力问题

杨新伟 徐秀玮

(1.鲁东大学2016级在职教育硕士 山东栖霞市第一中学 265300,2.鲁东大学物理与光电工程学院 264025)

利用天上的卫星和地下的物体处理万有引力问题

杨新伟1徐秀玮2

(1.鲁东大学2016级在职教育硕士 山东栖霞市第一中学 265300,2.鲁东大学物理与光电工程学院 264025)

对于万有引力与天体的运动，是高中物理教学中的一个难点，而突破这一难点的关键是物理模型的构建.本文从两个基本模型出发，一个是物体模型，一个是卫星模型，运用类比方法，构建起万有引力与天体的运动的两个物理模型.

物理问题模型；万有引力；卫星；物体

在实际中教师应收集各种问题,归纳并构建出各类问题模型,如:刹车模型，追赶模型，子弹打木块模型,类平抛模型等等.这些模型有助于学生提出假说,验证假说，有助于把所学的知识条理化、系统化，教师要设法让学生积极参与，共同构建，激发学生的思维活动,拓宽思路，这样才能做会一道，带动一片题,触类旁通，举一反三，真正从“题海”中解脱出来.

在天体运动这一节课，往往因为公式多而混淆，实际上真正的本质可以说就是两个重要的模型一个是天上卫星，一个是地下的物体.

一、卫星模型

天上的卫星它是绕地转的，动力学特征是万有引力提供卫星做匀速圆周运动的向心力

其中M是地球的质量，一般情况是中心天体的质量.v,ω,g是卫星在轨道r处的各量.

二、物体模型

地下物体它是随着地球转动的，它的动力学特征一般是万有引力等于重力(忽略自转)

凡是题目中有表面重力加速度g这个字眼，在忽略自转的情况下，选表面物体模型.

例题1 通过天文观测到某行星的一个卫星运动的周期为T，轨道半径为r，若把卫星的运动近似看成匀速圆周运动，则该行星的质量为多大？(引力常量G)

例题2 已知月球半径为R，表面重力加速度为g，若在月球上发射一颗卫星，它在月球表面附近绕月球作匀速圆周运动的周期多大？

总之，“天上”和“地下”两个式子，可以比较使用，但一定得注意不能“天上”等于“地下”.

[1]桑苏玲.加强“大学物理”中“物理学史”的教学工作[J].长春理工大学学报，2010(06).

[2]刘向远，梅忠义.物理学中的创新方法及其教学价值[J].安徽教育学院学报，2006(06).

G632

A

1008-0333(2017)22-0080-01

2017-06-01

杨新伟 (1975-)，男，山东烟台栖霞人，高级教师，大学本科，在职硕士在读，从事物理教学。

责任编辑：闫久毅]