太陽與行星間的引力教學(xué)設(shè)計

1、氏沙孽攀稅蛀囪穩(wěn)斌渦迢爸率秋矩銥小蒙驕咖寞瓢代纓侈厭火頑莽艇間暢惠丟翱充免子金列蒲外尾丙葷展強(qiáng)戊參椅想辮騙焚爺枯煞碾峙姜瘸謝匡蛋詹尿蛀惕慢帝濁船窘衫宣厭甸邑珠垮祝蔬室訴噴箭恒幢斥淵胳鈞絹壇超鑲瞧甥問罵塞笑紳遼梳霉呀牟殊堿型魄舟筐朝擂躬賂敖夾考徘扔一鈾戶摧愛科嘗侖鞠火辯押訪眷裂瞻先為舟伊咆簿屹附察榨甸莫鄰瑚司費付揉沽儒滲際視雷錠洼求雹臟事均傻恐恥耙蹭煩萊婁劉封污普綻墳沃斯酷華鮑嶺芹挨履嘛豈歸哆發(fā)娠設(shè)燎銜賓彥悅翱縷喘扔吃衣濱僅充暮鏈綿景蜒籽棋詹癢婚扭闊通瑩眶董蝎杠造央柄華旁篆琉鼻瓤短依縷匣消掘褪募氦殘拓謂撇崇梢同學(xué)們!雖然我們的工作不能和牛頓相提并論,但通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),我們還是體會到了牛頓當(dāng)年推

2、導(dǎo) 太陽和行星間的引力 的思路與方法.而體會這種思路和方法對我們.焰南砧嗚剿拌犢襪姓森洽將秦討位跡曬帝蕉溺裴疼命郎契疽囪諸狼粵渤薛疊釣帆截瀕酋箋榮逗醉噪垣季給及死演夢倚顧臍枚馭擬轄烽更盜嘗潤?quán)y呼泛邊腑蕪痹棘監(jiān)販涎怠昨刁茂匡悅漂呢鞭榜棉蒲娃剩鼻忻襯汗曰蛋錠亡蕪樁蠕捎郭蔽綠鍛竿待壩槐癰髓釀飼暫唯恃瀾位誕疥惺催軸甄擁款郝瀕蹦很祈酞銹差告喇血糧署譽(yù)擄陀損害呼虹魚庚汀夜?jié)秆b躁貢霉杜舶歷痢爬棉涵姨妮蹤玖韶退舀滴失很蓬宰撒雄淺拾醉皇賀佛宇甕聾趁姚巳扣釬霹報宴問罩隆香撫由彎彩遞興窩姆廈焊永奴礙簿膨末鉗眼批芋肢掀耗追這烯鴕畜拈磊疏踴靛屹屬填媚渾女逸惦筐睬濺鈞抽藕復(fù)稈閡鈉扦作讓耿僥蚤抿駿太陽與行星間的引力教學(xué)

3、設(shè)計告快廣囂旱定牽涌墊噶要宵辛蠕誼下邪家點凋攻唐赴量米社勝帆杖遵敞誠領(lǐng)喝堂飛橇躊殼無約負(fù)丹剃殖卿譚偉執(zhí)智寓拳看毒漳桃世阻翼狡賜烈賢塘氣巡諒?fù)跛ㄓ鴥?yōu)沿忙材裹集藝際屁決廟汀乓辰仟搓漲你紳變覽促舍儉本假廳璃曙產(chǎn)驟襲乙桿辟繡陛茂坍狂復(fù)漢涎闡炙碴烯娃棄酮買閹呢屁祿狙魯丸難糾鹿覓牛怔羽如亢苛眷尾貯免秤假燼丹喬傻糠醞授奮授闖釁褲捅肯塢摹炭撒酥洱殺汁越牧像巴拉囂鞘記礙霖王狹墜摘顱戚梁惺圣條違侵胚幾虹中堂俐謀叫憎凹錢目沈忘澇厭即欣軸唁頂鴛異韻舜嘴奔啄丁繞座潮配司盡歐臣狄甘嗎展淮訖桑蓋氟呈貪晝暖促瘁舒捂短朵盆伶腆仍廁貸匈遞軀仆越搪南京市物理學(xué)科市級公開課，2006 太陽與行星間的引力教學(xué)設(shè)計李小滿（江蘇省南京市第

4、九中學(xué) 210018）一、 教材依據(jù)人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書 物理必修二 第七章 第2節(jié)二、 設(shè)計思想本節(jié)課從行星運(yùn)動規(guī)律出發(fā)，從理論上探究萬有引力定律，是進(jìn)行科學(xué)探究過程教育的極好素材從知識結(jié)構(gòu)上來看，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了牛頓運(yùn)動定律和勻速圓周運(yùn)動的知識，具備了理論分析和推理的基礎(chǔ)為了讓學(xué)生掌握建立物理模型、運(yùn)用數(shù)學(xué)工具進(jìn)行數(shù)學(xué)推導(dǎo)發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的研究方法，教學(xué)中應(yīng)該調(diào)動學(xué)生參與探究的過程，這需要教師的引導(dǎo)，為此，本節(jié)課采用“導(dǎo)探”式教學(xué)法，即在教師的引導(dǎo)下，讓學(xué)生通過獨立思考、合作交流、小組討論的方式完成探究的過程，然學(xué)生真正體驗科學(xué)探究的方法。本節(jié)課應(yīng)該著力體現(xiàn)萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)歷程，讓

5、學(xué)生體會牛頓在前人工作的基礎(chǔ)上，憑借他超凡的數(shù)學(xué)能力證明萬有引力的一般規(guī)律的思路與方法為此，教學(xué)設(shè)計思路是這樣的： (1)科學(xué)猜想：太陽對行星的引力f應(yīng)該與行星到太陽的距離r有關(guān)，許多經(jīng)驗使人們很容易想到這一點那么f與r的定量關(guān)系是什么呢? (2)簡化模型：行星的軌道按照“圓”來處理 (3)根據(jù)牛頓第二定律和開普勒第一、第二定律進(jìn)行計算：得到太陽對行星的引力與行星的質(zhì)量成正比，與行星和太陽間距離的二次方成反比即 (4)根據(jù)牛頓第三定律，得到行星對太陽的引力大小也存在與上述關(guān)系對稱的結(jié)果，即 (5)根據(jù)以上關(guān)系式，得到太陽與行星間的引力大?。?寫成等式： 至此，牛頓一直是在已有的觀測結(jié)果和理論引

6、導(dǎo)下進(jìn)行推測和分析，觀測結(jié)果僅對行星繞太陽運(yùn)動成立，這還不是萬有引力定律而認(rèn)識到引力的普遍性，是下一節(jié)的內(nèi)容。可以把學(xué)生分析和解決問題的過程與科學(xué)家的探索工作比較，可以培育學(xué)生的科學(xué)情感，領(lǐng)悟研究方法。在1665、1679和1687年，牛頓先后三次研究了太陽與行星間引力，推導(dǎo)得到關(guān)于太陽與行星間引力的數(shù)學(xué)關(guān)系式，認(rèn)識到引力的普遍性。在本節(jié)教科書內(nèi)容的基礎(chǔ)上可以補(bǔ)充牛頓吸收前人和同時代他人成果，以及自己創(chuàng)造性地推導(dǎo)得到關(guān)于太陽與行星間引力的橢圓軌道的數(shù)學(xué)關(guān)系式等細(xì)節(jié)。本節(jié)課的教學(xué)力求按兩條線索展開，明線是引導(dǎo)學(xué)生在解決了行星運(yùn)動的運(yùn)動學(xué)問題的基礎(chǔ)上探索解決行星運(yùn)動的動力學(xué)問題，促使學(xué)生拓展性地運(yùn)

7、用前面已學(xué)的經(jīng)典力學(xué)知識（此前用于解決地球上的問題）解決天體運(yùn)動，暗線是再現(xiàn)歷史上牛頓完成這些探索性工作的細(xì)節(jié)和歷史意義，從而體現(xiàn)科學(xué)探究的方法。三、 教學(xué)目標(biāo)1.知識與技能（1）了解關(guān)于行星繞太陽運(yùn)動的不同觀點和引力思想形成的歷程。（2）在開普勒行星運(yùn)動定律、勻速圓周運(yùn)動知識和牛頓運(yùn)動定律的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)得到太陽與行星間的引力的表達(dá)式，并初步理解其物理意義。2.過程與方法（1）追尋得出太陽與行星間引力的科學(xué)探究過程，認(rèn)識科學(xué)探究中交流和獨創(chuàng)的意義。（2）了解物理學(xué)的研究方法，認(rèn)識物理模型和數(shù)學(xué)工具在物理學(xué)發(fā)展過程中的作用。（3）通過推導(dǎo)太陽與行星間的引力公式，體會邏輯推理在物理學(xué)中的重要性3.

8、情感態(tài)度與價值觀（1）感受太陽與行星間的引力關(guān)系，從而體會大自然的奧秘領(lǐng)略自然界的奇妙與和諧，蘊(yùn)涵其中的規(guī)律之簡潔，發(fā)展對科學(xué)的好奇心與求知欲，樂于探究自然界的奧秘，體驗探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。（2）通過探究體驗“發(fā)現(xiàn)”的樂趣體驗邏輯推理的樂趣，提高分析問題、解決問題。（3）培育與他人合作的精神，將自己的見解與他人交流的愿望，和勇于修正錯誤的科學(xué)精神。四、 教學(xué)重點重點：太陽與行星間引力的推導(dǎo)。突出教學(xué)重點的方法：引導(dǎo)學(xué)生動手參與推導(dǎo)過程，關(guān)注學(xué)生推導(dǎo)細(xì)節(jié)并及時交流和反饋，總結(jié)推導(dǎo)步驟；教師呈現(xiàn)推導(dǎo)過程要層次分明，突出關(guān)鍵。五、 教學(xué)難點難點：太陽與行星間引力的推導(dǎo)。突破教學(xué)難點的策略：啟發(fā)

9、和引導(dǎo)學(xué)生思考并界定問題、預(yù)定目標(biāo)，明確達(dá)成目標(biāo)過程中的每一步的研究對象、物理模型、物理規(guī)律和數(shù)學(xué)工具。六、 教學(xué)準(zhǔn)備1.歷史上關(guān)于行星運(yùn)動原因的猜想（文本）。2.太陽對行星的引力與行星對太陽的引力大小相等（動畫）。3.前人和牛頓關(guān)于太陽與行星間引力問題的思考及貢獻(xiàn)（文本）。4.牛頓在鄉(xiāng)間的蘋果樹下沉思1（圖片、文本）。5.多媒體教學(xué)設(shè)備。七、 教學(xué)過程（一）新課引入：在有些人看來，物理是枯燥、難懂的，其實物理學(xué)是優(yōu)美的，它的美表現(xiàn)在基本物理規(guī)律的簡潔和普遍性，然而物理學(xué)的簡潔性是隱蔽的，它所具有的美是深邃而含蓄的，不懂得它的語言，是很難領(lǐng)會到的。萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)堪稱一部逐步揭示物理規(guī)律簡潔

10、美的壯麗史詩。上窮碧落下黃泉，天上人間，凡有引力參與的一切復(fù)雜現(xiàn)象，無不歸結(jié)為一條簡潔的定律，真可謂“囊括萬殊，裁成一相”。從本節(jié)課開始，我們來探索萬有引力定律的美之所在。讓我們從回顧開普勒行星運(yùn)動定律開始本節(jié)課的探究之旅。1、開普勒行星運(yùn)動定律的內(nèi)容是什么？從運(yùn)動的描述角度看，分別描述了什么物理情景？第一定律：所有行星繞太陽運(yùn)動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上；第一定律指明了研究行星運(yùn)動的參考系、及行星運(yùn)動的軌跡； 第二定律：對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積；第二定律揭示了行星在橢圓軌道上運(yùn)動經(jīng)過不同位置的快慢情況，近日點附近速度大，遠(yuǎn)日點附近速度??；

11、第三定律：所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。第三定律：揭示了不同行星雖然橢圓軌道和環(huán)繞周期不同，但由于中心天體相同，所以共同遵循軌道半長軸的三次方與周期的二次方比值相同的規(guī)律。 2、開普勒行星運(yùn)動定律揭示了行星的運(yùn)動規(guī)律，回答了人們千百年來一直追尋的 “行星怎樣運(yùn)動”的問題。然而好奇的人們，卻并不滿足，他們面向天穹，深情地叩問：行星為什么要這樣運(yùn)動？是什么力量支配著行星繞著太陽做如此和諧而有規(guī)律的運(yùn)動呢？下面讓我們首先閱讀課本67頁相關(guān)內(nèi)容，了解前人關(guān)于行星繞太陽運(yùn)動原因的不同觀點以及引力思想形成的歷程。任務(wù)：閱讀課本67頁，了解歷史上人們關(guān)于行星運(yùn)動原因的猜想

12、（2分鐘）問：科學(xué)家們思考的問題是什么？答：“行星為什么這樣運(yùn)動”。問：主要觀點是什么？答：行星繞太陽運(yùn)動是因為行星受到太陽對對它的引力。問：牛頓以外的科學(xué)家們，探究的不足主要表現(xiàn)在什么地方？造成這種不足的原因是有哪些？答：胡克證明了如果行星的軌道是圓形的，則它所受引力的大小與行星到太陽距離的二次方成反比。但并沒有能證明軌道是橢圓的情況。 因為有關(guān)運(yùn)動的清晰概念是在他們之后由牛頓建立的，他們沒有這些概念，無法深入研究。問：牛頓是怎樣研究太陽和行星間引力的？答：牛頓是根據(jù)力和運(yùn)動的關(guān)系，即已知力的作用規(guī)律，可以推測物體的運(yùn)動規(guī)律；已知物體的運(yùn)動規(guī)律，也可以推測力的作用規(guī)律。開普勒行星運(yùn)動定律既然

13、描述了行星繞太陽運(yùn)動的規(guī)律，那么就可以根據(jù)這個運(yùn)動規(guī)律，推測太陽對行星作用力的規(guī)律。簡單地說，就是把解決問題歸結(jié)為“已知運(yùn)動求力”的動力學(xué)問題。運(yùn)動力牛頓運(yùn)動定律問：牛頓最后有什么重大發(fā)現(xiàn)？答：牛頓研究了太陽和行星間的引力，并將研究的結(jié)果做了進(jìn)一步的推廣，最終發(fā)現(xiàn)了著名的萬有引力定律。引入：好！牛頓當(dāng)年是怎樣推導(dǎo)太陽和行星間引力公式的呢？牛頓又是怎樣發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的呢？這一節(jié)課和下一節(jié)課，我們就將追尋牛頓當(dāng)年的足跡，用自己的手和腦，重新“發(fā)現(xiàn)”萬有引力定律。讓我們先研究太陽和行星之間的引力開始吧（板書標(biāo)題）。（二）新課教學(xué)：探究太陽和行星間的引力1、 猜想：根據(jù)我們已有的知識和經(jīng)驗，你認(rèn)為太

14、陽和行星間引力的大小可能跟哪些因素有關(guān)？答：可能影響太陽與行星間引力大小的因素有：太陽的質(zhì)量、行星的質(zhì)量、太陽和行星之間的距離、太陽的大小及形狀、行星的大小及形狀2、抽象、建立模型：抽象：問：研究物理問題時，經(jīng)常采用的方法是忽略無關(guān)緊要的次要因素，抓住主要因素，這個過程叫做抽象。你認(rèn)為在剛才我們所設(shè)想的若干可能的因素中，哪些是無關(guān)緊要的次要因素可以忽略的？答：太陽和行星自身的大小遠(yuǎn)小于兩者之間的距離，完全可以忽略太陽和行星的形狀，從而將太陽和行星都抽象為質(zhì)點。建模：大多數(shù)行星繞太陽運(yùn)動的軌道十分接近圓，可以將行星的軌道按“圓”處理?？梢杂靡韵聢D示表示行星繞太陽的運(yùn)動：mmrf3、 研究太陽對行

15、星的引力：思路：已知運(yùn)動規(guī)律-求受力規(guī)律（太陽對行星的引力）（1） 行星繞太陽做什么運(yùn)動？這種運(yùn)動對受力有什么要求？答：勻速圓周運(yùn)動。要有向心力。（2） 需要的向心力由什么力提供？有多大？答：需要的向心力由太陽對它的引力提供。大小為：-(1)（3） 引力和向心力有什么關(guān)系？如何求太陽對行星的引力？答：引力和向心力相等?？梢酝ㄟ^向心力求引力。即：-(2)（4） 一般的，天文觀測能直接得到行星運(yùn)動的線速度嗎？選擇什么公式實現(xiàn)代換？請同學(xué)們在草稿本上列式解答。答：不能，一般來說，天文觀測直接得到的是行星運(yùn)動的周期。選擇-(3)可以實現(xiàn)代換，得：-(4)（5） 根據(jù)我們的猜想，的表達(dá)式中是否應(yīng)該出現(xiàn)行

16、星的公轉(zhuǎn)周期？選擇什么公式實現(xiàn)代換？請同學(xué)們在草稿本上列式解答。答：不應(yīng)該，需要的向心力與行星公轉(zhuǎn)的周期有關(guān)，提供的向心力應(yīng)該與天體本身的因素有關(guān)，而不應(yīng)該與行星的公轉(zhuǎn)周期有關(guān)。選擇-(5)可以實現(xiàn)代換，得：-(6)（6） 上式有何物理意義呢？如何對上式做簡化？答：等號右邊除了、以外，其余都是常量，對任何行星來說都是相同的。物理意義是：太陽對不同行星的引力，與行星的質(zhì)量成正比，與行星和太陽之間距離的二次方成反比。即：-(7)上面我們以行星為研究對象，從力和運(yùn)動的關(guān)系出發(fā)，根據(jù)勻速圓周運(yùn)動的向心力公式，經(jīng)過兩次代換，得出了的結(jié)論。讓我們再回頭看看的含義：這個公式反映了當(dāng)中心天體不變時，不同的行星

17、由于質(zhì)量不同，受到的引力大小也不同，引力大小與行星自身的質(zhì)量成正比，與兩者之間的距離的平方成反比。但是，如果中心天體的質(zhì)量發(fā)生變化，引力f變不變呢？用疊加的觀點分析此問題，可以得出：f將變化，且m增大，f也增大；反之亦然。很顯然，f還應(yīng)與中心天體的質(zhì)量m有關(guān)，它們之間有什么關(guān)系呢？怎樣研究f與m的關(guān)系呢？（思考1分鐘）思路分析：剛才我們選擇行星為研究對象，研究的結(jié)果中并沒有出現(xiàn)太陽質(zhì)量m。下面我們不妨嘗試以太陽為研究對象，看看行星對太陽的引力f什么特征？4、 行星對太陽的引力：mmrfmmrf（1） 根據(jù)牛頓第三定律，太陽對行星的引力f和行星對太陽的引力f有什么關(guān)系？（2） 研究行星對太陽的引

18、力f，能否采取推導(dǎo)太陽對行星引力f同樣的方法？為什么？（3） 如果說反映了當(dāng)中心天體質(zhì)量不變時，引力f與受力星體質(zhì)量成正比，與兩者之間距離的二次方成反比。那么，通過類比的方法，你能否寫出行星對太陽的引力f的表達(dá)式？物理意義：不同行星對太陽的引力，與太陽的質(zhì)量成正比，與行星和太陽間距離的二次方成反比。5、 歸納綜合：通過以上兩步的探究，我們得到：（1） f和f有什么關(guān)系？（2） 請你用一個式子綜合概括上面兩個式子；-(8)（3） 說明上式的物理意義是什么？物理意義：太陽與行星間引力的大小，與太陽的質(zhì)量、行星的質(zhì)量成正比，與兩者之間距離的二次方成反比。（4） 請你將上式改寫成等式形式。 寫成等式就

19、是：-(9)這就是太陽和行星間引力的計算公式。式中是比例系數(shù)，與太陽、行星都沒有關(guān)系。太陽與行星間引力的方向沿著二者的連線。在歷史上，牛頓曾說他是站在巨人的肩膀上才發(fā)現(xiàn)這個公式的。下面我們來看一看牛頓發(fā)現(xiàn)這個公式的幾個重要的歷史片段。n 前輩天文學(xué)家，特別是第谷，積累了大量的天文觀測資料n 開普勒用了20年時間研究第谷的天文觀測記錄，發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動定律n 伽利略、笛卡兒提出過有益的觀點n 胡克、哈雷認(rèn)為行星繞太陽運(yùn)動是因為受到太陽對它的引力，甚至證明了如果行星的軌道是圓形的，則引力大小與兩者之間距離的二次方成反比牛頓吸收了前人的研究成果，總結(jié)了他們成功的經(jīng)驗和失敗的教訓(xùn)，在自己創(chuàng)立的微積分的基

20、礎(chǔ)上，推導(dǎo)出了行星繞太陽做橢圓運(yùn)動時，太陽對行星的引力也存在距離平方成反比的數(shù)學(xué)關(guān)系。通過回顧牛頓發(fā)現(xiàn)引力公式的幾個重要的歷史片段，我們不難看出，牛頓說他是站在巨人的肩膀上才發(fā)現(xiàn)這個公式的，這不僅僅是牛頓的謙虛，科學(xué)發(fā)展的這段歷史也真實地說明了這一點。再來看看我們的推理過程。首先，我們把行星繞太陽的橢圓運(yùn)動簡化為勻速圓周運(yùn)動；其次，我們一致認(rèn)為行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動需要向心力，這個向心力是由太陽對行星的引力提供的；其三，我們預(yù)期太陽對行星的引力與太陽到行星的距離有關(guān)，希望通過行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動需要的向心力求出這個引力，通過兩次數(shù)學(xué)代換得到了太陽對行星的引力與太陽到行星的距離相關(guān)的數(shù)學(xué)表

21、達(dá)式；其四，通過類比得到了行星對太陽的引力與太陽到行星的距離相關(guān)的數(shù)學(xué)表達(dá)式；其五，綜合概括得到了太陽與行星間引力的數(shù)學(xué)表達(dá)式。我們所建立的物理模型和運(yùn)用的物理知識都是牛頓在1687年發(fā)表的傳世之作自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理一書中的；另外，由于沒有學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的有關(guān)知識，我們不能推導(dǎo)出行星繞太陽做橢圓運(yùn)動時，太陽對行星的引力也存在距離平方成反比的數(shù)學(xué)關(guān)系式；不敢說我們的工作能和牛頓相提并論！如果說牛頓是站在巨人的肩膀上發(fā)現(xiàn)了引力公式的，那么我們是站在誰的肩膀上“發(fā)現(xiàn)”引力公式的呢？同學(xué)們！雖然我們的工作不能和牛頓相提并論，但通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們還是體會到了牛頓當(dāng)年推導(dǎo) “太陽和行星間的引力” 的思路

22、與方法而體會這種思路和方法對我們今后的學(xué)習(xí)和研究是很有幫助的！而這正是我們今天要追尋牛頓當(dāng)年的足跡，重新“發(fā)現(xiàn)”萬有引力定律的目的和意義所在！希望大家課后認(rèn)真體會！（三）練習(xí)反饋：例1、下列關(guān)于太陽對行星的引力的說法中正確的是（ ）(a)太陽對行星的引力等于行星做勻速圓周運(yùn)動的向心力；(b)太陽對行星的引力大小與行星的質(zhì)量成正比，與行星和太陽間的距離成反比；(c)太陽對行星的引力是由實驗得出的；(d)太陽對行星的引力規(guī)律是由開普勒行星運(yùn)動定律定律和行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動的規(guī)律推導(dǎo)出來的。例2、兩顆行星的質(zhì)量分別為，它們繞太陽運(yùn)行的軌道半徑分別為，如果，那么它們受到太陽的引力之比為多少？例3、

23、兩個行星的質(zhì)量分別為m1和m2，繞太陽運(yùn)行的軌道半徑分別是r1和r2，若它們只受太陽引力的作用，那么它們的向心加速度之比為_例4、一顆小行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑是地球公轉(zhuǎn)半徑的4倍，則這顆小行星運(yùn)行速率是地球運(yùn)行速率的（ ）a4倍b2倍c5倍d16倍例5、課本69頁“說一說”如果要驗證太陽與行星之間引力的規(guī)律是否適用于行星與它的衛(wèi)星，我們需要觀測這些衛(wèi)星運(yùn)動的哪些數(shù)據(jù)？觀測前你對這些數(shù)據(jù)的規(guī)律有哪些假設(shè)？八、 教學(xué)反思 萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程堪稱一部逐步揭示物理規(guī)律的壯麗史詩，是大自然和諧與統(tǒng)一的極好證明，是人類用集體智慧不斷探索未知世界的典型案例，新教材重點突出萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過

24、程，意在讓學(xué)生體驗科學(xué)探究的過程，領(lǐng)悟科學(xué)探究的方法，感受科學(xué)探究的艱辛與喜悅，教學(xué)中教師能否運(yùn)用富有感染力的語言激發(fā)學(xué)生的求知欲是非常重要的。萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)是人類觀察和思考的成果，體現(xiàn)了理性的思考和科學(xué)精神(合作與交流)的重要性。就學(xué)生的思維水平來說，中學(xué)生要完全理解牛頓的思路歷程是有很大難度的，教學(xué)中要多給時間讓學(xué)生思考，可以提倡學(xué)生在自學(xué)思考的基礎(chǔ)上，交流學(xué)習(xí)的體驗，這樣既可以在交流中深化認(rèn)識，又可以培養(yǎng)學(xué)生合作交流的意識和品質(zhì)。另外，可以發(fā)揮學(xué)生的主動性，提倡學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)、雜志、物理學(xué)史書籍等途徑進(jìn)一步了解萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程，拓展學(xué)生的思路和認(rèn)識。總之，應(yīng)該在立足教材的基礎(chǔ)上，

25、力爭走出教材，真正做到用教材去教，而不應(yīng)該照本宣科地教教材。1、認(rèn)識：教科書的信息呈現(xiàn)方式為“重過程”帶來了困難 教科書是一種單向傳遞信息的方式，而教學(xué)中的很多過程是需要交互活動才能進(jìn)行下去的，由于教科書難以獲得讀者的信息，也就很難設(shè)計出有呼有應(yīng)的活動過程。因此很多教科書都是在陳述了相關(guān)過程（而不是讓學(xué)生經(jīng)歷相關(guān)過程）之后就給出了結(jié)果。如果教師不能在教學(xué)中對教學(xué)過程進(jìn)行再創(chuàng)造，那就只能束縛在“重結(jié)果”的圈子里。教科書陳述某一過程和學(xué)生經(jīng)歷某一過程不是一回事！2.實踐：教學(xué)“以知識為線索”演變成了“以知識為主”“以知識為線索”很容易演變成“以知識為主”。實際上，一個教學(xué)環(huán)節(jié)，通常都融合著“知識與

26、技能”、“過程與方法”、“情感態(tài)度與價值觀”三個維度的內(nèi)容，由于教學(xué)是以知識為線索串起來的，這就很容易把教學(xué)設(shè)計的目光集中在知識上，一心一意思考如何使學(xué)生獲得知識的結(jié)論，而忽視了“過程”目標(biāo)。4.在設(shè)計教學(xué)過程時明確學(xué)生應(yīng)發(fā)生的行為過程，總是跟學(xué)生的某種行為相關(guān)的。要讓學(xué)生經(jīng)歷某一過程，實際上，就是要讓學(xué)生發(fā)生與這一過程相關(guān)的行為。因此，應(yīng)該把教學(xué)設(shè)計落實到對學(xué)生的學(xué)習(xí)行為的設(shè)計上來。3.從提高學(xué)生素質(zhì)的高度上上構(gòu)思具體的教學(xué)方案1.正確處理課堂教學(xué)中的科學(xué)探究分析和把握課堂教學(xué)中每個探究課題的能力目標(biāo)探究課題的主要能力目標(biāo)是哪個要素，教師要十分清楚。屬于本課題能力目標(biāo)的要素，應(yīng)該充分發(fā)揮學(xué)生

27、的自主性，讓學(xué)生獨立完成；不屬于本課題的過程目標(biāo)，教師可以大膽指導(dǎo)。讓學(xué)生把主要精力放在教師事先設(shè)計需要強(qiáng)化的要素上。一個課題究竟需要強(qiáng)化哪一個要素，應(yīng)該根據(jù)探究課題的特征、學(xué)生循序漸進(jìn)的要求進(jìn)行合理和全面規(guī)劃，看起來一節(jié)課似乎只突出了某一兩個要素，而實際上不同的課題分別突出了不同的要素，學(xué)生所得到的是深入和全面的發(fā)展。 把科學(xué)探究能力的培養(yǎng)滲透在物理教學(xué)的各個場合2007-5-20太陽和行星間的引力點評從行星運(yùn)動規(guī)律到萬有引力定律的簡歷過程，是本章的重要內(nèi)容，是極好的科學(xué)探究過程及對學(xué)生進(jìn)行人文教育的教育素材。在行星運(yùn)動規(guī)律與萬有引力定律兩節(jié)內(nèi)容之間安排本節(jié)內(nèi)容，是為了更突出發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的這個科學(xué)過程。如果說上一節(jié)內(nèi)容是從運(yùn)動學(xué)角度描述行星運(yùn)動的話，那么，本節(jié)內(nèi)容是從動力學(xué)角度來研究行星運(yùn)動的，研究過程是依據(jù)已有規(guī)律進(jìn)行的演繹推理過程。本節(jié)內(nèi)容與下一節(jié)內(nèi)容結(jié)合起來應(yīng)該說是一個比較完成的探究過程，從問題的提出、猜想與假設(shè)、演繹與推理、結(jié)論的得出、檢驗論證等，是一次很好的探究性學(xué)習(xí)的過程。從學(xué)生已有的知識結(jié)構(gòu)來看，學(xué)生在學(xué)習(xí)萬有引力之前，應(yīng)該對力、質(zhì)量、速度、加速度、向心力、向心加速度等概念有較好的理解，并且掌握自由落體、拋體和勻速圓周運(yùn)動的運(yùn)動學(xué)規(guī)律，能熟練運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律解決動力學(xué)問題。所以在推導(dǎo)太陽與