高中物理 第六章 萬有引力與航天 3 萬有引力定律教學(xué)設(shè)計 新人教版必修2(2021年最新整理)

1、高中物理 第六章 萬有引力與航天 3 萬有引力定律教學(xué)設(shè)計 新人教版必修2高中物理 第六章 萬有引力與航天 3 萬有引力定律教學(xué)設(shè)計 新人教版必修2 編輯整理：尊敬的讀者朋友們：這里是精品文檔編輯中心，本文檔內(nèi)容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的，發(fā)布之前我們對文中內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)校對，但是難免會有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理 第六章 萬有引力與航天 3 萬有引力定律教學(xué)設(shè)計 新人教版必修2）的內(nèi)容能夠給您的工作和學(xué)習(xí)帶來便利。同時也真誠的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進(jìn)步的源泉，前進(jìn)的動力。本文可編輯可修改，如果覺得對您有幫助請收藏以便隨時查閱，最后祝您生活愉快 業(yè)績進(jìn)步，以下為高中

2、物理 第六章 萬有引力與航天 3 萬有引力定律教學(xué)設(shè)計 新人教版必修2的全部內(nèi)容。14萬有引力定律教學(xué)流程圖教學(xué)目標(biāo)一、知識與技能目標(biāo)（）理解萬有引力定律的推導(dǎo)思路和過程。（）理解并掌握萬有引力定律.（）知道任何物體間都存在著萬有引力,且遵循相同的規(guī)律.二、過程與方法目標(biāo)（）認(rèn)識科學(xué)研究活動中根據(jù)事實和分析推理進(jìn)行猜想、假設(shè)和檢驗的重要性，培養(yǎng)學(xué)生的推理能力、概括能力和歸納總結(jié)能力；（）結(jié)合 “月地檢驗通過思維程序 “提出問題猜想與假設(shè)理論分析實驗觀測 驗證結(jié)論”培養(yǎng)學(xué)生探究思維能力。三、情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)（)學(xué)習(xí)科學(xué)家們謙遜美德，使學(xué)生學(xué)習(xí)中互相協(xié)作、互相借鑒，培養(yǎng)團(tuán)隊精神.（)認(rèn)識天文觀

3、測、分析推理、歸納總結(jié)等科學(xué)意識和方法的重要性,培養(yǎng)學(xué)生尊重客觀事實并透過現(xiàn)象看本質(zhì)的認(rèn)識觀。（）學(xué)習(xí)科學(xué)家們堅持不懈、勇往直前和一絲不苛的工作精神，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和善于探索的思維品質(zhì)；教學(xué)重點萬有引力定律的推導(dǎo)思路和過程.萬有引力定律的內(nèi)容及表達(dá)公式。教學(xué)難點對萬有引力定律的理解；對萬有引力的理解：任意物體間都有萬有引力作用。計算萬有引力時物體間距離的含義。教學(xué)媒體與環(huán)境(）電腦、投影儀、屏幕、視頻展示臺;（)、自制多媒體積件:行星繞太陽的運動動畫、蘋果落地的受力動畫、地球引力作用于運動著的月球的受力動畫等等。教學(xué)方法啟發(fā)誘思,分析推理、猜想假設(shè)、事實驗證、歸納總結(jié)等方法.教學(xué)過程一

4、、復(fù)習(xí)提問,導(dǎo)入新課教師:我們上節(jié)課學(xué)習(xí)了兩個問題:其一是追尋牛頓的足跡學(xué)習(xí)了行星運動的動力學(xué)問題,找到了太陽與行星間引力的規(guī)律,誰能回答一下其具體內(nèi)容呢？學(xué)生:（ 引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上節(jié)課內(nèi)容）教師:同學(xué)們掌握得很好。根據(jù)其間引力的作用規(guī)律，完全可以解釋行星的運動了.正是由于行星受到了太陽對它的引力作用，行星才不會飛離太陽，而是按開普勒發(fā)現(xiàn)的三個規(guī)律繞太陽運動.教師：我們上節(jié)課學(xué)習(xí)的另一個問題是：太陽與行星間的引力規(guī)律是否適用于衛(wèi)星繞行星的運動。思考該問題的探究思維程序如何呢?學(xué)生：提出問題猜想與假設(shè)理論分析實驗觀測驗證結(jié)論（引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上節(jié)課內(nèi)容 “說一說”和相應(yīng)的探究思維程序，有助于提出 “天

5、體間引力規(guī)律的普遍性”的新問題從而導(dǎo)入新課。）教師：那么，你們是否想過天體間引力規(guī)律是否具有普遍性呢?也就是說，地面物體與地球間的相互作用力也有同樣的 “平方反比關(guān)系”的規(guī)律呢？下面請同學(xué)們閱讀第三節(jié)開頭的三個自然段,找一下牛頓當(dāng)年是怎么思考這個問題的。( 出示閱讀提綱，引導(dǎo)學(xué)生按要求閱讀理解。）二、新課教學(xué)1.天體間引力規(guī)律的普遍性-科學(xué)推理,萌發(fā)猜想教師：（投影或多媒體出示如下問題,然后再逐步顯示答案。板書如下:)閱讀提綱 學(xué)生閱讀活動或師生共同回答 行星為什么沒有飛離太陽? 其動力學(xué)原因是:太陽對行星的引力作用。 地面物體為什么不能離開地球而總是落回地面呢? 因為地面物體受到地球?qū)λ闹?/p>

6、力作用。 地球與太陽間的引力和地球吸引蘋果的力是不是一種力呢？ 猜想一：地球與太陽間的引力和地球吸引蘋果的力是一種力。 最高的山頂上或建筑物上重力有明顯減弱嗎？ 客觀表明：物體在地面和高山上所受的重力大小沒多大區(qū)別. 拉住月球的力和地面物體的重力性質(zhì)一樣嗎？ 猜想二:地球?qū)χ車矬w的重力作用應(yīng)該會延伸到很遠(yuǎn)的地方，拉位月球的力和地面物體的重力性質(zhì)一樣. 樹上掉下的蘋果砸著牛頓,使牛頓突發(fā)奇想而發(fā)現(xiàn)了萬有引力。你同意這種看法嗎？ 不同意。機遇偏愛有準(zhǔn)備的頭腦.“當(dāng)牛頓思考月亮繞地球運行的原因時，蘋果偶然落地引起了他的遐想”的說法應(yīng)該有點道理。 教師:根據(jù)以上分析，我們是否可以推測：拉住月球使它圍

7、繞地球運動的力,與拉著蘋果下落的力，以及地球、眾行星與太陽之間的作用力是同一種力，遵循相同的規(guī)律?也就說我們上節(jié)課所學(xué)習(xí)的天體間引力的規(guī)律是否具有普遍性呢？學(xué)生:可以，但這個想法的正確性要由事實來檢驗.教師：很好，科學(xué)離不開事實.牛頓為了驗證這個想法的正確性，做了著名的 “月地檢驗”。請同學(xué)們閱讀教材第頁中間的幾個自然段,然后回答檢驗的思路。2.月地間引力與地球吸引物體的力相同月地檢驗，驗證猜想（引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材,再理解月地檢驗的思路。如下板書按思路逐步顯示。）教師：根據(jù)以上分析，我們可以得出什么樣的結(jié)論呢？學(xué)生：地面物體所受地球的引力與月球所受地球的引力是同一種力。教師：牛頓并沒有就此止步。

8、我們也應(yīng)該想到，能否進(jìn)一步推廣呢？也就說任意物體間的都有平方反比關(guān)系的吸引力.3。任意物體間的吸引都有平方反比的關(guān)系解放思想，大膽推廣教師：假設(shè)任意物體間都有平方反比關(guān)系的吸引力作用，為什么我們沒有感覺到大樓、大石頭之類的物體吸引我們呢？學(xué)生：因為身邊物體的質(zhì)量比天體的質(zhì)量小得多，我們不能覺察罷了。教師：這個假設(shè)果真正確的話，我們可以大膽地把以上結(jié)論推廣到宇宙中的一切物體之間。牛頓就這樣地將之推廣了，具有劃時代意義的萬有引力定律問世了。4.萬有引力定律行星的橢圓運動與物體間距離問題的解決(按學(xué)習(xí)物理規(guī)律的常規(guī)方法進(jìn)行。可引導(dǎo)學(xué)生分析或說出各項內(nèi)容。板書如下：）（)內(nèi)容：自然界中任何兩個物體都相

9、互吸引,引力的大小與兩個物體的質(zhì)量和的乘積成正比，與它們之間的距離的二次方成反比.（）公式:(）單位:質(zhì)量,距離， 力.(）比例系數(shù)：叫做引力常量，普遍適用。（）距離的確定：牛頓應(yīng)用他發(fā)明的微積分得知可視為質(zhì)點的物體，則為質(zhì)點間的距離.對均質(zhì)球體則是兩個球心間的距離.（）意義：對物理學(xué)、天文學(xué)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響；它把地面上物體運動的規(guī)律和天體運動的規(guī)律統(tǒng)一起來了;在科學(xué)文化發(fā)展上起到了積極的推動作用，解放了人們的思想，給人們探索自然的奧秘建立了極大的信心，人們有能力理解天地間的各種事物。對于可以看做質(zhì)點的物體，當(dāng)然就是這兩個點的距離。如果是地球、月球等球體，牛頓應(yīng)用微積分的方法得知，這個距離

10、應(yīng)該是球心間的距離。同樣還用微積分的方法，牛頓證明萬有引力定律也適用于行星的橢圓運動。萬有引力定律清楚地向人們提示，復(fù)雜運動的后面隱藏著簡潔的科學(xué)規(guī)律;它明確地向人們宣告，天上和地下都遵循著完全相同的科學(xué)法則.5.扭稱裝置巧改造，引力常量被測出天才發(fā)明與天才借鑒教師:萬有引力定律-這一科學(xué)史上最偉大的定律，于年發(fā)表在牛頓的傳世之作自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理中。但在當(dāng)時，牛頓無法確定其中的引力常量，萬有引力定律的正確性仍然值得懷疑.請同學(xué)們閱讀教材第頁的最后兩段，找一下是誰、在什么時間、什么地點測出了引力常量.牛頓 (1643-1727) 1687年 萬有引力定律 自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理 時差:100多年卡

11、文迪許(17311810） 1789年在實驗室中用扭秤裝置 測出引力常量 推薦標(biāo)準(zhǔn)值：推薦使用值：（按如上方式板書或投影于屏幕上。其中,可適當(dāng)提及世紀(jì)八十年代,庫侖為定量研究電荷間的相互作用力而發(fā)明了扭秤裝置,實現(xiàn)了對微小量的巧妙測量；卡文迪許則是巧妙地利用和改進(jìn)了扭秤裝置。難怪有人形象地稱他們是“天才的發(fā)明和天才的借鑒，我們在學(xué)習(xí)中互相協(xié)作、互相借鑒也是具有重要意義的。）6.鞏固練習(xí) (）火星的半徑是地球半徑的一半,火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的;那么地球表面的物體受到地球的吸引力約是火星表面同質(zhì)量的物體受到火星吸引力的倍_.(）兩個大小相同的實心小鐵球緊靠在一起時,它們之間的萬有引力為。若兩個半

12、徑為原來倍的實心大鐵球緊靠在一起,則它們之間的萬有引力為參考答案：.四、課堂小結(jié)教師:今天，我們從太陽與行星間引力的作用出發(fā)，根據(jù)類比事實將“平方反比關(guān)系”的作用力進(jìn)行猜想和假設(shè)、檢驗和推廣,即：根據(jù)行星總是繞太陽運動而未離開太陽類比物體總是落回地面而不能離開地球的事實，猜想太陽吸引行星的力和地球吸引周圍物體的力是同一種力；兩事實類比一 猜想假設(shè)之一 根據(jù)地球上很高的地方與地面相比重力沒有明顯減弱的事實猜想地球吸引物體的力必定延伸到很遠(yuǎn)的地方,進(jìn)而猜想地球吸引物體的力和吸引月球做圓周運動的力是同一種力。 兩事實類比二 猜想假設(shè)之二 猜想以上作用力都應(yīng)該遵從同樣的“平方反比關(guān)系”的規(guī)律，并認(rèn)識了

13、著名的“月地檢驗”. 歸 納 猜? 想 ？檢 驗 假 設(shè) 根據(jù)以上猜想及對猜想的檢驗，進(jìn)行了一次大膽的推廣：任意物體間都有相互吸引的“平方反比關(guān)系”的作用力,因而得出了萬有引力定律。 可見，科學(xué)研究活動中根據(jù)事實和分析推理進(jìn)行猜想、假設(shè)和檢驗的重要性,在科學(xué)方法上它是本節(jié)課的重點，也是難點.最后，我們按學(xué)習(xí)物理規(guī)律的常規(guī)方法學(xué)習(xí)了萬有引力定律，其推導(dǎo)思路和方法以及內(nèi)容和表達(dá)公式是本節(jié)課的重點;對萬有引力及其規(guī)律、物體間距離的理解是本節(jié)課的難點;（教師通過投影到大屏幕上的結(jié)構(gòu)式板書，總結(jié)出本節(jié)課的內(nèi)容、方法。）五、布置作業(yè)問題與練習(xí)（）思考題：（）某星球的質(zhì)量約為地球的倍,半徑約為地球的一半,若

14、從地球上高處平拋一物體，射程為米，則在該星球上，從同樣高度，以同樣的初速度平拋同一物體，射程應(yīng)為多少？（）已知地球的半徑為，自轉(zhuǎn)角速度為，地球的表面的重力加速度為，在赤道上空相對地球靜止的同步衛(wèi)星離開地面的高度是多少？參考答案：（）米(）教學(xué)設(shè)計說明“萬有引力定律”是高一物理曲線運動動力學(xué)萬有引力與航天一章中的重要內(nèi)容，而新課程理念下實驗教科書安排先認(rèn)識太陽與行星間引力規(guī)律再學(xué)習(xí)萬有引力定律是有其道理的,這既符合歷史事實，更主要的是為了培養(yǎng)學(xué)生的探究思維能力和邏輯分析能力。在設(shè)計本教案時，充分考慮這一新要求設(shè)計了如下的教學(xué)程序：首先，從太陽與行星間引力的作用出發(fā),根據(jù)類比事實將“平方反比關(guān)系”

15、的作用力進(jìn)行猜想和假設(shè)、檢驗和推廣,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識科學(xué)研究活動中根據(jù)事實和分析推理進(jìn)行猜想、假設(shè)和檢驗的重要性，在科學(xué)方法上它是本節(jié)課的重點，也是難點。然后,結(jié)合“月地檢驗”培養(yǎng)學(xué)生“提出問題猜想與假設(shè)理論分析實驗觀測 驗證結(jié)論的探究思維意識和能力。其次,我們按學(xué)習(xí)物理規(guī)律的常規(guī)方法學(xué)習(xí)了萬有引力定律，對其理解以及其內(nèi)容和表達(dá)公式是本節(jié)課的重點;對萬有引力及其規(guī)律、物體間距離的理解是本節(jié)課的難點。最后,認(rèn)識引力常量的測量與發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的時間差，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識普通常見物體間的萬有引力太小而不易測量是造成多年時間差的主要原因；認(rèn)識學(xué)習(xí)中互相協(xié)作、互相借鑒的重要意義，培養(yǎng)其團(tuán)隊精神。素質(zhì)能力訓(xùn)練關(guān)于

16、萬有引力定律的正確說法是(）要天體間萬有引力與它們的質(zhì)量成正比，與它們之間的距離成反比任何兩個物體都是相互吸引的，引力的大小跟兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比,跟它們的距離平方成反比萬有引力與質(zhì)量、距離和萬有引力恒量都成正比萬有引力定律對質(zhì)量大的物體適用，對質(zhì)量小的物體不適用地球的質(zhì)量為.，月球的質(zhì)量是。月球表面到地球的距離是。月球的半徑為，則月球表面上質(zhì)量為的人，受到地球的引力為_，受到月球的引力為_.下列說法正確的是（）萬有引力定律是卡文迪許發(fā)現(xiàn)的中的是一個比例常數(shù)，是沒有單位的萬有引力定律只是嚴(yán)格適用于兩個質(zhì)點之間兩物體引力的大小與質(zhì)量成正比,與此兩物間距離平方成反比地球?qū)υ虑蛴邢喈?dāng)大的萬有引力,而且月球?qū)Φ厍蛞灿腥f有引力,為什么它們不靠在一起,其原因是()不僅地球?qū)υ虑蛴腥f有引力，而且月球?qū)Φ厍蛞灿腥f有引力，這