以下是小编为大家准备的63万有引力定律教案,本文共12篇,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。本文原稿由网友“不卷舌的卷卷”提供。
篇1:63万有引力定律教案
6.3万有引力定律教案
奉化市第二中学 张设创 315506
教学目标
知识与技能
1.了解万有引力定律得出的思路和过程,知道地球上的重物下落与天体运动的统一性。
2. 知道万有引力是一种存在于所有物体之间的吸引力,知道万有引力定律的适用范围。
3. 会用万有引力定律解决简单的引力计算问题,知道万有引力定律公式中r的物理意义,
了解引力常量G的测定在科学历史上的重大意义。
4. 了解万有引力定律发现的意义。
过程与方法
1.通过演绎牛顿当年发现万有引力定律的过程,体会在科学规律发现过程中猜想与求证
的重要性。
2.体会推导过程中的数量关系.
情感、态度与价值观
1. 感受自然界任何物体间引力的关系,从而体会大自然的奥秘.
2. 通过演绎牛顿当年发现万有引力定律的过程和卡文迪许测定万有引力常量的实验,让
学生体会科学家们勇于探索、永不知足的精神和发现真理的曲折与艰辛。 教学重点、难点
1.万有引力定律的推导过程,既是本节课的重点,又是学生理解的难点。
2.由于一般物体间的万有引力极小,学生对此缺乏感性认识。 教学方法
探究、讲授、讨论、练习
教 学 活 动
(一) 引入新课
复习回顾上节课的内容
如果行星的运动轨道是圆,则行星将作匀速圆周运动。根据匀速圆周运动的条件可知,行星必然要受到一个引力。牛顿认为这是太阳对行星的引力,
那么,太阳对行星的引力F提供行星作匀速圆周运动所需的向心力。
v2
学生活动: 推导得F=m 4?2
将V=2πr/T代入上式得F?m2r T
r3
利用开普勒第三定律2=K代入上式 T
m得到:F=4π2K2 r
师生总结:由上式可得出结论:太阳对行星的引力跟行星的质量成正比,跟
m行星到太阳的距离的二次方成反比。即:F∝2 r
教师:牛顿根据其第三定律:太阳吸引行星的力与行星吸引太阳的力是同性
质的作用力,且大小相等。于是提出大胆的设想:既然这个引力与行
Mm星的质量成正比,也应跟太阳的质量M成正比。即:F∝2 r
Mm写成等式就是F=G2 (其中G为比例常数) r
(二)进行新课
教师:牛顿得到这个规律以后是不是就停止思考了呢?假如你是牛顿,你又
会想到什么呢?
学生回答基础上教师总结:
猜想一:既然行星与太阳之间的力遵从这个规律,那么其他天体之间的力是
否也遵从这个规律呢?(比如说月球与地球之间)
师生: 因为其他天体的运动规律与之类似,根据前面的推导所以月球与地球
之间的力,其他行星的卫星和该行星之间的力,都满足上面的规律,而且都是同一种性质的力。
教师:但是牛顿的思考还是没有停止。假如你是牛顿,你又会想到什么呢? 学生回答基础上教师总结:
猜想二:地球与月球之间的力,和地球与其周围物体之间的力是否遵从相同
的规律?
2教师:地球对月球的引力提供向心力,即F=m?r=ma
地球对其周围物体的力,就是物体受到的重力,即F’=m’g
Mm r2
那么,地球对其周围物体的力是否也满足以上规律呢?即F’=G 从以上推导可知:地球对月球的引力遵从以上规律,即F=GMm' 2R
此等式是否成立呢?
68 已知:地球半径R=6.37×10m , 月球绕地球的轨道半径r=3.8×10 m ,
月球绕地球的公转周期T=27.3天, 重力加速度g=9.8 (以上数据在当时都已经能够精确测量)
提问:同学们能否通过提供的数据验证关系式F’=G
学生回答基础上教师总结:
假设此关系式成立,即F’=Gs2 Mm'是否成立? 2RMm' 2R
Mmv2
可得:F=m=ma=G2 rr
F’=m’g=GMm' 2R2两式相比得: a/g=R / r 但此等式是在以上假设成立的基础上得到的,反过来若能通过其他途径证明此等式成立,也就证明了前面的假设是成立的。代人数据计算: 2
4?2ra?2??2.71?10?32 sT
a/g≈1/3600
22R / r≈1/3600
22 即a/g=R / r 成立,从而证明以上假设是成立的,说明地球与其周围
物体之间的力也遵从相同的规律,即F’=GMm' 2R
这就是牛顿当年所做的著名的“月-地”检验,结果证明他的猜想是正确的。从而验证了地面上的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力是同一性质的力,遵守同样的规律。
教师:不过牛顿的思考还是没有停止,假如你是牛顿,此时你又会想到什么呢?
学生回答基础上教师总结:
猜想三:自然界中任何两个物体间的作用力是否都遵从相同的规律?
牛顿在研究了这许多不同物体间的作用力都遵循上述引力规律之后。于是他大胆地把这一规律推广到自然界中任意两个物体间,于1687年正式发表了具有划时代意义的万有引力定律。
篇2:63万有引力定律教案
①内容
自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比。
②公式
如果用m1和m2表示两个物体的质量,用r表示它们的距离,那么万有引力
定律可以用下面的公式来表示 F=G (其中G为引力常量) r2
-1122说明:1.G为引力常量,在SI制中,G=6.67×10N・m/kg.
2.万有引力定律中的物体是指质点而言,不能随意应用于一般物体。 a.对于相距很远因而可以看作质点的物体,公式中的r 就是指两个质点间的距离;
b.对均匀的球体,可以看成是质量集中于球心上的质点,这是一种等效的简化处理方法。
教师:牛顿虽然得到了万有引力定律,但并没有很大的.实际应用,因为当时
他没有办法测定引力常量G的数值。直到一百多年后英国的另一位物理学家卡文迪许才用实验测定了G的数值。
利用多媒体演示说明卡文迪许的扭秤装置及其原理。
扭秤的主要部分是这样一个T字形轻而结实的框架,把这个T形架倒挂在一根石英丝下。若在T形架的两端施加两个大小相等、方向相反的力,石英丝就会扭转一个角度。力越大,扭转的角度也越大。反过来,如果测出T形架转过的角度,也就可以测出T形架两端所受力的大小。现在在T形架的两端各固定一个小球,再在每个小球的附近各放一个大球,大小两个球间的距离是可以较容易测定的。根据万有引力定律,大球会对小球产生引力,T形架会随之扭转,只要测出其扭转的角度,就可以测出引力的大小。当然由于引力很小,这个扭转的角度会很小。怎样才能把这个角度测出来呢?卡文迪许在T形架上装了一面小镜子,用一束光射向镜子,经镜子反63万有引力定律教案射后的光射向远处的刻度尺,当镜子与T形架一起发生一个很小的转动时,刻度尺上的光斑会发生较大的移动。这样,就起到一个化小为大的效果,通过测定光斑的移动,测定了T形架在放置大球前后扭转的角度,从而测定了此时大球对小球的引力。卡文迪许用此扭秤验证了牛顿万有引力定律,并测定出万有引力恒量G的数值。这个数值与近代用更加科学的方法测定的数值是非常接近的。
卡文迪许测定的G值为6.754×10 N・m/kg,现在公认的G值为6.67-1122×10 N・m/kg。由于万有引力恒量的数值非常小,所以一般质量的物体之间的万有引力是很小的,我们可以估算一下,两个质量50kg的同学相距
-70.5m时之间的万有引力有多大(可由学生回答:约6.67×10N),这么小的
力我们是根本感觉不到的。只有质量很大的物体对一般物体的引力我们才能感觉到,如地球对我们的引力大致就是我们的重力,月球对海洋的引力导致了潮汐现象。而天体之间的引力由于星球的质量很大,又是非常惊人的:如
22太阳对地球的引力达3.56×10N。
-1122m1m2
教师:万有引力定律建立的重要意义
17世纪自然科学最伟大的成果之一,它把地面上的物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来,对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响,而且它第一次揭示 了自然界中的一种基本相互作用的规律,在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。
篇3:高中物理万有引力定律教案
分析 引导学生了解万有引力定律发现的艰难历程,让学生比较强烈的体会科学思维和方法的重要性是本节课的重要教学任务。因此为了达到预期的教学目标,教师应在教学中充分的引导学生,积极调动学生的主观能动性。以神奇宇宙现象及科学史实为基础,激发学生的兴趣,同时采用科学是清净探究法,主要以问题为中心去充分的引导学生的思维,成功的完成本节课的教学任务。
学生学习心里
分析 高中生正处于从初中物理的定性分析到高中物理的定量讨论;从初中的形象思维到高中的抽象思维;从初中简单的逻辑思维到高中复杂的分析推理的转变过程中。从心理学的角度分析他们的一般能力已经具备,具有一定的观察力、记忆力、抽象概括力、想象力。但其创造能力还比较欠缺,对于利用已有知识创造出新的概念、理论的能力很弱,因此教师应尽可能的提供具有创造能力的活动,不断鼓舞学生的信心,让学生能够在兴趣与积极性中学习知识。 教
目标
知识与技能:
了解万有引力定律的发现过程
通过万有引力规律的推广,建立万有引力定律,写出数学表达式。
过程与方法:
采用科学史情景探究法,通过合作学习,锻炼自主、探究、合作学习的能力。
假设和推理
情感态度与价值观:
对人类认识万有引力定律过程做出自己的评价,体验物理学的研究思想和方法 教学重点 牛顿发现万有引力的思路,培养学生的创造能力。 教学难点 牛顿以开普勒对行星运动学规律的描述为基础证明万有引力定律的思路 教学方法 科学史情景探究法、讨论法 教学手段 多媒体辅助教学 教 学 过 程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 情景回放
播放视频(美丽星空)。 导入 师:在上课之前,我先带领大家进入一个神奇的、梦幻般的地方。(视频)
1.看着这样美丽的地方,同学们感觉如何?是不是产生了无限的遐想,有一种身临其境想亲自去探索期中奥秘的冲动?
2.正是有了这千千万万个不同的行星运动,才构成了这神奇的宇宙,才出现了这种.种神奇的现象。那么大家想一想,这么多的行星,他们在偌大的宇宙间运动,是各行其是、杂乱无章嘛?
生:(观看视频,用心去感受)。
行星虽然多,但他们的运动都是有一定规律的,均有自己的运动轨道。
创设情境,激发兴趣
“兴趣是最好的老师”,学生有了兴趣就有了主动探究的重要基础,所以激发探究的兴趣是教学成功的关键。
新课引入
师:对,通过上节课的学习,我们知道不是的。
1.上一节课我们跨越了千年时空对宇宙进行了一个三级跳,让我们通过时间的轴线共同回忆一下天体究竟做怎样的运动的研究之路:
地心说(托勒密)与日心说(哥白尼)
行星运动的规律(开普勒)
开普勒第一定律(椭圆轨道定律)
开普勒第二定律(面积定律)
开普勒第三定律(周期定律)
2.开普勒的行星运动定律揭示了行星的运动规律,对行星如何绕太阳运动进行了一个确切的描述。所以我们说宇宙虽大,行星虽多,但他们始终是沿着一定的轨道绕太阳做有规律的运动(展示行星运动图片)
3.那么老师又要问了,行星为什么会如此运动?是什么原因促使他们这样运动呢?
开普勒虽然知道行星的椭圆轨道,但由于行星速度的大小、方向不断变化,他当时还是无法解决这种变化的曲线运动问题,即当时无法逾越的困难之一——数学工具的缺乏。
今天就让我们来研究这一问题的解决之路,进入新课教学——万有引力定律是怎样发现
回顾上一节课所学知识,概括总结前人探究自然,追求科学真理的过程。
认真思考教师所提出的问题,用一种探究真理的思想继续学习。
生:发散思维,积极主动充分表达自己的观点
了解科学家当时遇到的困难,知道科学的发现之路的艰辛
复习回顾,温故知新
我从上一问题对旧知识进行了一个具体的回顾,对讲解本节课做一铺垫,让学生脑海里有一个系统的知识体系。
通过疑问的方式调动学生的积极性,让他们带着问题上路,走进新课。
讲授新课
1.发散思维,积极讨论
师:1.面对行星运动这张图片,同学们有什么看法或是想法呢?
2.同学们说的都很好,那么,大家再想想这个力是什么性质的力,这个力跟哪些因素有关呢?
其实这个问题在当时也引起了不同时代不同科学家的不同猜想,同学们想不想知道他们当时是怎么想的?
2.科学猜想
那就让我们继续在时间的轴线上前行,将我们大家的想法与他们做一比较:
类比——分析——猜想:
吉尔伯特---行星是依靠太阳发出的磁力维持着绕日运动的。
笛卡尔---漩涡带动行星的运动
分析——直觉——猜想:
布里奥---行星受太阳发出的力支配,力的大小跟行星与太阳距离的平方成反比
胡克--- 行星运动是太阳吸引力的缘故,并且力的大小遇到太阳距离的平方成反比
3.虽然他们当时的猜想各异而且一步步有一定的进展,但最终还是没有将此问题解释清楚。那是为什么呢?主要是当时还存在其他的一些困难.
天体是一个庞然大物,如果认为天体间有引力,那么如何计算由天体各部分对行星产生的力的总效果呢?
当时存在一定的理论依据的缺乏——困难之二
如果天体间是互相吸引的,那么在众多天体共存的太阳系中,如何解决他们之间相互干扰这一复杂问题呢?——困难之三
那么,给出问题答案的又会是谁呢?
3.创设情境,继续设置问题
师:同学们,首先我让大家欣赏这样两幅图片(讲述苹果落的传奇故事),看看你们有什么想法:
如果你是牛顿,你会想到什么呢?
同学们说的都非常好,我把大家的想法总结了一下,那接下来让我们对这些问题共同做一探讨:
1.苹果为什么会落地呢?
老师为大家准备了两样东西,大家以四人小组玩一玩,看看能发现什么。
大家一起再来看一看,这就是引力——能把东西拉过来的一种力。想一想苹果落到地面上是不是和回形针吸到磁铁身上差不多啊,这就说明是由于地球本身的一种力(演示地心引力课件)
2.那如果苹果树长到月球那么高,苹果还会落到地球上吗?
3.苹果既然由于地球的吸引而落到地面上,那月球为什么就不会落到地面上呢?
4.月球为什么绕地球做圆周运动?
同学们真的非常聪明,简直各个都是牛顿了,你们将牛顿当时的发现全说出来了。现在我们知道月球绕地球运动是由于地球引力为它提供了向心力,再去回想刚开始提出的问题是什么原因促使行星绕太阳运动?
篇4:高中物理万有引力定律教案
教材分析
万有引力定律的核心地位:万有引力定律是本章的核心,是17世纪自然科学最伟大的成果之一,它为研究天体运动提供了理论依据,彻底使人们对宇宙的探索从被动描述走向主动发现。
万有引力定律承上启下的作用:上承圆周运动,下启卫星的运动。掌握好本节课,对前面知识的加深理解,后面问题的顺利解决,将会起到重要的作用。
[教学目标]
(一)知识目标
1.介绍牛顿发现万有引力定律的思考过程,体会研究物理问题的方法,渗透科学的发现方法。
2.掌握万有引力定律的内容,认识万有引力定律的普遍性。
3.介绍万有引力恒量的测定方法,增加学生对万有引力定律的感性认识。
(二)能力目标:会应用万有引力定律解决一般的相关问题。
(三)情感目标
1、本节课重在逻辑思维和渗透物理学的研究方法,因此本节课的教学中应该在学习品质方面对学生
进行教育。让学生感受到万有引力定律的发现是经历了几代科学家不断努力的结果。
3、通过中国飞天第一人杨利伟、神舟六号的资料,激发学生的爱国热情,增强学生建设祖国的神圣
使命感。
[重点难点]
1.万有引力定律的发现过程、应用,是本节课的重点。
2.由于一般物体间的万有引力极小,学生对此缺乏感性认识,又无法进行演示实验,故应加强举例。
[重点难点突破]
通过具体事例、例题、习题、多媒体手段加强了重点教学;通过及时复习,突破了难点教学;而且通过探究性活动,使学生对重难点知识的同化过程..在时间和空间上得以延续。
[教学过程]
引入新课:
课前4分钟开始播放课件中杨利伟的图片、神州六号发射的全过程。创设一个物理情景、进入状态、激发学生的学习欲望。
(二)教学过程
(提问学生,共同回答)。刚才看到的一些图片上的人物是谁呢?(中国飞天第一人杨利伟)。那么第二段视频记录下的又是什么事件呢?(神州六号发射全过程)。近几年来,我国的航天事业取得了非常大的成就,全国人民欢欣鼓舞,这与我们这一章万有引力定律联系是很密切的,也是近几年来各种大小考试的考试热点和重点。
(展示前辈科学家的人物图片)万有引力定律的发现过程犹如一部壮丽的科学史诗,它歌颂了前辈科学家的科学精神,也展现了科学发展过程中科学家们富有创造而又严谨的科学思维。那么就让我们以现有的知识基础处身于历史的背景下,踏着牛顿的足迹,经历一次发现万有引力定律的过程吧!
一.复习:
人类认识事物总是有一个过程和规律的,第一节中主要介绍了前辈科学家们通过观测得到的行星绕太阳运动的规律――开普勒行星运动定律。分别是几何定律、面积定律、周期定律。进而人们开始进一步的了解其本质原因,牛顿利用他数学方面的才能推理演绎得到了太阳与行星间的引力公式满足: EMBED Equation.DSMT4 。这样就可以很好的解释行星绕太阳运动的原因了。
二.牛顿的思考:
介绍牛顿苹果树下的思考,吸引学生进入当时的历史情景。引导从苹果落地联想到月球绕地球运动,思考太阳与行星间、地球与月球间、地球与苹果间是不是同一种力?并且如何验证这个猜想?进入月地检验,留给学生自己计算。
然后引导总结,通过月地检验,牛顿的猜想是正确的。然后进一步推广到宇宙中任何物体之间都存在这样的一种引力,即万有引力定律。
三.更进一步推广――万有引力定律:
(1)定律表述:自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量成正比,跟它们的距离的二次方成反比.方向在它们连线上。
(2)公式表示:
(介绍表达式中的各个物理量及其单位)
(3)引力常量G适用于任何两个物体;它在数值上等于两个质量都是1kg的物体相距1m时的相互作用力.
这么一个猜想推广而来的结论是正确的吗?
海王星 冥王星
介绍有力证据:海王星和冥王星的发现,有力的证明了万有引力的正确性。牛顿在44岁时,也就是1687年把他在二十多岁时形成的这一理论发表在了传世之作《自然哲学的数学原理》之中,也希望同学们在二十多岁时也有牛顿这样的发现。
回顾牛顿万有引力定律得到的历程,从观察获得规律→猜想原因→数学演绎得到规律→进一步的猜想→猜想得到验证→更大胆的猜想→得到万有引力定律。
进行情感价值观教育:物理学中许多重大理论的发现,不是简单实验结果的总结,它需要直觉和想象力、大胆的猜想和假设,再引人合理的模型,深刻的洞察力、严谨的数学处理和逻辑思维,是一个充满艰辛和曲折的过程。
知道前辈科学家得到万有引力定律的艰辛,我们更应该去认真的学习掌握好万有引力定律,来看这样一个问题:
练习一:
要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4,下列方法不可采用的是:(D)
A.使两物体的质量各减小一半,距离不变
B.使其中一个物体的质量减小到原来的1/4,距离不变
C.使两物体间的距离增为原来的2倍,质量不变
D.使两物体间的距离和质量都减为原来的1/4
(本练习重在万有引力定律的定性应用。)
那么如果我们想知道万有引力的具体数值,可以计算出来吗?不行,G未知,怎么测G?公式变形得G的表达式,只要知道两个物体的质量、距离、万有引力即可。但万有引力多大?能测出来吗?举个例子,两位50kg同学相距一米时万有引力多大?测一测。能感觉到吗?可见这个G应该是一个很小大的数值。牛顿当年也曾经设计了好多种方案,很遗憾,最终都失败了。直到一百多年以后,英国的物理学家卡文迪许利用了一个十分巧妙的扭秤装置才比较准确的测得G的数值
四.万有引力常量G的测定
介绍装置,播放动画,动态演示。
篇5:高中物理万有引力定律教案
【概述】
本节选自人教版高中物理必修二第六章第三节。
本节课所需课时为1课时,45分钟。
万有引力定律是本章的核心,是17世纪自然科学最伟大的成果之一,它为研究天体运动提供了理论依据,彻底使人们对宇宙的探索从被动描述走向主动发现。万有引力定律承上启下的作用:上承圆周运动,下启卫星的运动.掌握好本节课,对前面知识的加深理解,后面问题的顺利解决,将会起到重要的作用。
【教学目标分析】
知识目标:
1、在开普勒第三定律的基础上,推导得到万有引力定律,使学生对此定律有初步理解。
2、使学生了解并掌握万有引力定律。
3、使学生能认识到万有引力定律的普遍性(它存在宇宙中任何有质量的物体之间,不管它们之间是否还有其它作用力)。
能力目标:
1、使学生能应用万有引力定律解决实际问题。
2、使学生能应用万有引力定律和圆周运动知识解决行星绕恒星和卫星绕行星运动的天体问题。
情感目标:
1、使学生在学习万有引力定律的过程中感受到万有引力定律的发现是经历了几代科学家的不断努力,甚至付出了生命,最后牛顿总结了前人经验的基础上才发现的。让学生在应用万有引力定律的过程中应多观察、多思考。2、通过神舟五号的资料,激发学生的爱国热情,增强学生建设祖国的神圣使命感。
【学生特征分析】
高中的学生已经有一定的天文学与物理学的基础,具备一定的思维能力。对物理知识具有因果关系的认识兴趣;对物理知识具有概括性的认识兴趣。他们喜欢活跃的课堂形式,热忠于讨论、归纳、分析、争辩等思维活动,兴趣广泛,求知欲强,探究和讨论的风气较浓厚。但他们易于用生活观念代替物理概念,学习物理的思维障碍表现为凝固性、片面性和干扰性障碍。为了克服学生的思维障碍,教学中多让学生接触真实、具体的物理情境,提高从真实、具体的物理情境中获得信息的辩识能力,让学生暴露出错误观念并加以纠正。
【教学策略选择与设计】:
1. 重点:万有引力定律的推导,应用难点:万有引力定律的推导。本节的重点是。万有引力定律的推导和应用。因为它既是前面圆周运动知识的发展,又是后面卫星运动知识的基础。本节的难点是:万有引力定律的推导。因为它综合了开普勒第三定律,圆周运动知识,牛顿第三定律,涉及知识点多;而且一般物体间的引力极小,学生对此缺乏感性认识,又无法进行演示实验。我们通过具体事例,例题,习题,多媒体手段加强了重点教学;通过及时复习,突破了难点教学;而且我们通过探究性活动,使学生对重难点知识的同化过程,,在时间和空间上得以延续。
2.教学中渗透科学思想和方法教育,还注重能力的培养。由各种日常的生活现象和一些天文知识引入万有引力定律,体现了学习物理知识的新理念:生活---物理---生活。如:从月球围绕地球旋转的例子中,猜测出影响月球环绕时间,速度的因素,最后又用影响这些因素来解释学生熟悉的生活现象。但要从现象中得出结论,还需通过实验来认识。教学中着重引导学生设计实验,从中观察并分析得出结论,培养了学生自主思维的能力。本节课也体现了学习物理知识的认知过程—由简单到复杂、由形象思维到抽象思维的过程。物理课堂教学除了传授知识,培养能力外,还应注重知识的形成过程,提高学生的科学素养,初步认识科学及其相关技术对于社会发展、自然环境及人类生活的影响。如:利用“神州系列飞船”的图片,在教学中渗透了天文与万有引力息息相关的的观念,使学生有能在个人力所能及的范围内对社会的可持续发展有所贡献的意识。
3.采用“情境—活动”课堂教学模式。 把教学活动的重点放在指导学生主动获取知识上。利用学生生活经验创设的情境,引导学生参与积极思维、主动探索、动手实验等一系列活动来获得新知。同时应用媒体画面展现生活实例来培养学生应用物理知识解释生活现象的能力,从而突破教学难点。这样既增长知识,又培养能力,也激发学生学习物理的浓厚兴趣。在结尾部分采用抢答活动,不仅将课堂气氛推向高潮,还可达到良好的教学效果。
【教学资源和工具】 本节课是在学生人手一机的多媒体网络教室实施的。
教版高中物理必修二。
专门为本课设计、制作的网络资源课件。
网络留言板。
【教学过程环节】:
(一)创设情境,引入万有引力定律:
展示伽俐略在比萨斜塔上,做自由落体实验的图片,激发学生的兴趣,学生看完后依次提出下面6个问题:1,2问,比较简单,为后面的问题作准备,3,4,问由于1,2问作铺垫,学生也能答出。通过设计这四个问题,逐步把学生的思路导向“引力的作用“这一实质.然后安排“行星运动的各种动力学解释“,让学生认识到历史上得出这一结论经历了漫长的过程:球为什么向下运动,不向上运动—重力是竖直向下的。球为什么受重力—地球引力的作用。月球为什么绕地球太阳作圆周运动—地球引力的作用地球为什么绕太阳作圆周运动—太阳引力的作用。
(二)问题提出:
1.地球绕太阳的运动简化为匀速圆周运动遵循什么规律
2.它们的内容是什么
3.向心力公式中不包含周期怎么办
4.怎样才能用开普勒第三定律
5.力的作用是相互的,结合牛顿第三定律,还能进一步得出什么结论
6.怎样改写成等式
7.这个结论能不能推广
这样,我们通过7个问题,环环紧扣,层层推进,步步引发学生思考;同时向学生指出牛顿是在椭圆轨道上证明的,我们进行了简化;由于条件所限,直到1后卡文迪才测出引力恒量的值。通过强调了公式中每个字母的涵义,定律的理解,及它的适用条件,加深了学生对定律的认知程度。
(二)理解万有引力:
(1)普遍性
(2)相互性
(3)宏观性
(三)意义
指出在万有引力定律的指引下,人们先后发现了海王星,冥王星,计算出了各种天体的质量和密度,人们一步步向宇宙迈进,在神州飞船图片的基础上我们提出了第一个问题:
例1 “神舟“五号飞船从发射到回收历时约21h,绕地球飞行14圈,飞船在运行期间,按照地面指挥控制中心的指令成功地实施了数十个动作,包括从椭圆轨道变换到圆轨道等。假若把飞船从发射到着陆的整个过程中的运动都看作圆周运动处理,试粗略估计飞船离地面的平均高度h。(已知地球半径R=6.37×106m,地球表面处的重力加速度g=9.8m/s2)
天体运动是历来高考的重点,安排本题是为了强调解决天体运动问题的思路。学生中存在这样的问题:既然宇宙间的一切物体都是相互吸引的,那么为什么没有吸引到一起 为了解决这个问题,安排了例题2
例2,两物体质量都是1kg,相距1m,它们间的万有引力是多少
通过本题,让学生认识到一般物体间的引力极小,不用考虑.那么,质量很大的天体为什么没被吸引到一块 从而引出下节课题.
为进一步巩固万有引力定律,按排了下面的练习
八,练习:已知地球质量大约是 ,地球半径为 km,地球表面的重力加速度 .求:地球表面一质量为10kg物体受到的万有引力 和重力
篇6:万有引力定律
教学目标
知识目标
1、在开普勒第三定律的基础上,推导得到万有引力定律,使学生对此定律有初步理解;
2、使学生了解并掌握万有引力定律;
3、使学生能认识到万有引力定律的普遍性(它存在宇宙中任何有质量的物体之间,不管它们之间是否还有其它作用力).
能力目标
1、使学生能应用万有引力定律解决实际问题;
2、使学生能应用万有引力定律和圆周运动知识解决行星绕恒星和卫星绕行星运动的天体问题.
情感目标
1、使学生在学习万有引力定律的过程中感受到万有引力定律的发现是经历了几代科学家的不断努力,甚至付出了生命,最后牛顿总结了前人经验的基础上才发现的.让学生在应用万有引力定律的过程中应多观察、多思考.
教学建议
万有引力定律的内容固然重要,让学生了解发现万有引力定律的过程更重要.建议教师在授课时,应提倡学生自学和查阅资料.教师应准备的资料应更广更全面.通过让学生阅读“万有引力定律的发现过程”,让学生根据牛顿提出的几个结果自己去猜测万有引力与那些量有关.教师在授课时可以让学生自学,也可由教师提出问题让学生讨论,也可由教师展示出开普勒三定律和牛顿的一些故事引导学生讨论.
万有引力定律的教学设计方案
教学目的:
1、了解万有引力定律得出的思路和过程;
2、理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律;
3、掌握万有引力定律,能解决简单的万有引力问题;
教学难点 :万有引力定律的应用
篇7:万有引力定律
教具:
展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人图片.
教学过程
(一)新课教学(20分钟)
1、引言
展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人照片并讲述物理学史:
十七世纪中叶以前的漫长时间中,许多天文学家和物理学家(如第谷、哥白尼,伽利略和开普勒等人),通过了长期的观察、研究,已为人类揭示了行星的运动规律.但是,长期以来人们对于支配行星按照一定规律运动的原因是什么.却缺乏了解,更没有人敢于把天体运动与地面上物体的运动联系起来加以研究.
伟大的物理学家牛顿在哥白尼、伽利略和开普勒等人研究成果的基础上,进一步将地面上的动力学规律推广到天体运动中,研究、确立了《万有引力定律》.从而使人们认识了支配行星按一定规律运动的原因,为天体动力学的发展奠定了基础.那么:
(1)牛顿是怎样研究、确立《万有引力定律》的呢?
(2)《万有引力定律》是如何反映物体间相互作用规律的?
以上两个问题就是这节课要研究的.重点.
2、通过举例分析,引导学生粗略领会牛顿研究、确立《万有引力定律》的科学推理的思维方法.
苹果在地面上加速下落:(由于受重力的原因):
月亮绕地球作圆周运动:(由于受地球引力的原因);
行星绕太阳作圆周运动:(由于受太阳引力的原因),
(牛顿认为)
牛顿将上述各运动联系起来研究后提出:这些力是属于同种性质的力,应遵循同一规律;并进一步指出这种力应存在于宇宙中任何具有质量的物体之间.
3、引入课题.
篇8:万有引力定律
代入数据得:
通过计算这个力太小,在许多问题的计算中可忽略
例题2.已知地球质量大约是 ,地球半径为 km,地球表面的重力加速度 .
求:
(1)地球表面一质量为10kg物体受到的万有引力?
(2)地球表面一质量为10kg物体受到的重力?
(3)比较万有引力和重力?
篇9:万有引力定律
代入数据得:
(2)
(3)比较结果万有引力比重力大.原因是在地球表面上的物体所受万有引力可分解为重力和自转所需的向心力.
(三)课堂练习:
教师请学生作课本中的练习,教师引导学生审题,并提示使用万有引力定律公式解题时,应注意因单位制不同, 值也不同,强调用国际单位制解题.请学生同时到前面,在黑板上分别作1、2、3题.其它学生在座位上逐题解答.此时教师巡回指导学生练习随时注意黑板上演算的情况.
(四)小结:
1、万有引力存在于宇宙中任何物体之间(天体间、地面物体间、微观粒子间).天体间万有引力很大,为什么?留学生去想(它是支配天体运动的原因).地面物体间,微观粒子间:万有引力很小,为什么?它不足以影响物体的运动,故常常可忽略不计.
2、应用万有引力定律公式解题, 值选 ,式中所涉其它各量必须取国际单位制.
(五)布置作业 (3分钟):教师可根据学生的情况布置作业 .
探究活动
组织学生编写相关小论文,通过对资料的收集,了解万有引力定律的发现过程,了解科学家们对知识的探究精神,下面就是相关的题目.
1、万有引力定律发现的历史过程.
2、第谷在发现万有引力定律上的贡献.
篇10:万有引力定律
(1)万有引力:宇宙间任何有质量的物体之间的相互作用.(板书)
(2)万有引力定律:宇宙间的一切物体都是相互吸引的.两个物体间的引力大小,跟他们之间质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比.(板书)
式中: 为万有引力恒量 ; 为两物体的中心距离.引力是相互的(遵循牛顿第三定律).
(二)应用(例题及课堂练习)
学生中存在这样的问题:既然宇宙间的一切物体都是相互吸引的,哪为什么物体没有被吸引到一起?(请学生带着这个疑问解题)
例题1、两物体质量都是1kg,两物体相距1m,则两物体间的万有引力是多少?
篇11:万有引力定律
教学目标
知识目标
1、在开普勒第三定律的基础上,推导得到,使学生对此定律有初步理解;
2、使学生了解并掌握;
3、使学生能认识到的普遍性(它存在宇宙中任何有质量的物体之间,不管它们之间是否还有其它作用力).
能力目标
1、使学生能应用解决实际问题;
2、使学生能应用和圆周运动知识解决行星绕恒星和卫星绕行星运动的天体问题.
情感目标
1、使学生在学习的过程中感受到的发现是经历了几代科学家的不断努力,甚至付出了生命,最后牛顿总结了前人经验的基础上才发现的.让学生在应用的过程中应多观察、多思考.
教学建议
的内容固然重要,让学生了解发现的过程更重要.建议教师在授课时,应提倡学生自学和查阅资料.教师应准备的资料应更广更全面.通过让学生阅读“的发现过程”,让学生根据牛顿提出的几个结果自己去猜测万有引力与那些量有关.教师在授课时可以让学生自学,也可由教师提出问题让学生讨论,也可由教师展示出开普勒三定律和牛顿的一些故事引导学生讨论.
的教学设计方案
教学目的:
1、了解得出的思路和过程;
2、理解的含义并会推导;
3、掌握,能解决简单的万有引力问题;
教学难点:的应用
教学重点:
教具:
展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人图片.
教学过程
(一)新课教学(20分钟)
1、引言
展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人照片并讲述物理学史:
十七世纪中叶以前的漫长时间中,许多天文学家和物理学家(如第谷、哥白尼,伽利略和开普勒等人),通过了长期的观察、研究,已为人类揭示了行星的运动规律.但是,长期以来人们对于支配行星按照一定规律运动的原因是什么.却缺乏了解,更没有人敢于把天体运动与地面上物体的运动联系起来加以研究.
伟大的物理学家牛顿在哥白尼、伽利略和开普勒等人研究成果的基础上,进一步将地面上的动力学规律推广到天体运动中,研究、确立了.从而使人们认识了支配行星按一定规律运动的原因,为天体动力学的发展奠定了基础.那么:
(1)牛顿是怎样研究、确立的呢?
(2)是如何反映物体间相互作用规律的?
以上两个问题就是这节课要研究的重点.
2、通过举例分析,引导学生粗略领会牛顿研究、确立的科学推理的思维方法.
苹果在地面上加速下落:(由于受重力的原因):
月亮绕地球作圆周运动:(由于受地球引力的原因);
行星绕太阳作圆周运动:(由于受太阳引力的原因),
(牛顿认为)
牛顿将上述各运动联系起来研究后提出:这些力是属于同种性质的力,应遵循同一规律;并进一步指出这种力应存在于宇宙中任何具有质量的物体之间.
3、引入课题.
板书:第二节、
(1)万有引力:宇宙间任何有质量的物体之间的相互作用.(板书)
(2):宇宙间的一切物体都是相互吸引的.两个物体间的引力大小,跟他们之间质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比.(板书)
式中: 为万有引力恒量 ; 为两物体的中心距离.引力是相互的(遵循牛顿第三定律).
(二)应用(例题及课堂练习)
学生中存在这样的问题:既然宇宙间的一切物体都是相互吸引的,哪为什么物体没有被吸引到一起?(请学生带着这个疑问解题)
例题1、两物体质量都是1kg,两物体相距1m,则两物体间的万有引力是多少?
解:由得:
代入数据得:
通过计算这个力太小,在许多问题的计算中可忽略
例题2.已知地球质量大约是 ,地球半径为 km,地球表面的重力加速度 .
求:
(1)地球表面一质量为10kg物体受到的万有引力?
(2)地球表面一质量为10kg物体受到的重力?
(3)比较万有引力和重力?
解:(1)由得:
代入数据得:
(2)
(3)比较结果万有引力比重力大.原因是在地球表面上的物体所受万有引力可分解为重力和自转所需的向心力.
(三)课堂练习:
教师请学生作课本中的练习,教师引导学生审题,并提示使用公式解题时,应注意因单位制不同, 值也不同,强调用国际单位制解题.请学生同时到前面,在黑板上分别作1、2、3题.其它学生在座位上逐题解答.此时教师巡回指导学生练习随时注意黑板上演算的情况.
(四)小结:
1、万有引力存在于宇宙中任何物体之间(天体间、地面物体间、微观粒子间).天体间万有引力很大,为什么?留学生去想(它是支配天体运动的原因).地面物体间,微观粒子间:万有引力很小,为什么?它不足以影响物体的运动,故常常可忽略不计.
2、应用公式解题, 值选 ,式中所涉其它各量必须取国际单位制.
(五)布置作业 (3分钟):教师可根据学生的情况布置作业 .
探究活动
组织学生编写相关小论文,通过对资料的收集,了解的发现过程,了解科学家们对知识的探究精神,下面就是相关的题目.
1、发现的历史过程.
2、第谷在发现上的贡献.
篇12:万有引力定律
教学目标
知识目标
1、在开普勒第三定律的基础上,推导得到万有引力定律,使学生对此定律有初步理解;
2、使学生了解并掌握万有引力定律;
3、使学生能认识到万有引力定律的普遍性(它存在宇宙中任何有质量的物体之间,不管它们之间是否还有其它作用力).
能力目标
1、使学生能应用万有引力定律解决实际问题;
2、使学生能应用万有引力定律和圆周运动知识解决行星绕恒星和卫星绕行星运动的天体问题.
情感目标
1、使学生在学习万有引力定律的过程中感受到万有引力定律的发现是经历了几代科学家的不断努力,甚至付出了生命,最后牛顿总结了前人经验的基础上才发现的.让学生在应用万有引力定律的过程中应多观察、多思考.
教学建议
万有引力定律的内容固然重要,让学生了解发现万有引力定律的过程更重要.建议教师在授课时,应提倡学生自学和查阅资料.教师应准备的资料应更广更全面.通过让学生阅读“万有引力定律的发现过程”,让学生根据牛顿提出的几个结果自己去猜测万有引力与那些量有关.教师在授课时可以让学生自学,也可由教师提出问题让学生讨论,也可由教师展示出开普勒三定律和牛顿的一些故事引导学生讨论.