萬有引力定律教學(xué)設(shè)計(jì)(教科版必修2)1

1、1萬開劄力定律敦學(xué)說計(jì)（敦弭版夾修2）一、設(shè)計(jì)思想本卩課的設(shè)計(jì)是在讓學(xué)生通過萬有引力龍律的發(fā)現(xiàn)之旅為線索，了解科學(xué)的研究方法，感受 牛頓等科學(xué)家的創(chuàng)新思維、大膽猜測(cè)、和深刻的洞察力以及牛頓超凡的數(shù)學(xué)能力：以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生 科學(xué)思想和探索精神的目的。二、教材思想本節(jié)教材的目的是通過已知的天體的運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，追尋牛頓的足跡探究地球與月球、地球與地 而物體、物體與物體間的作用力規(guī)律。重在通過讓學(xué)生以自己的知識(shí)經(jīng)歷一次“發(fā)現(xiàn)”萬有引力左 律的過程，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維。萬有引力左律的發(fā)現(xiàn)是物理學(xué)上的一個(gè)重大事件，是對(duì)人類意識(shí) 形態(tài)的一次革命，所以科學(xué)思想的教育和知識(shí)內(nèi)容本身具有同樣重要性。三、教學(xué)目標(biāo)1.了

2、解牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力左律的思路與過程：2.理解萬有引力泄律的內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式及適用的范囤：3.知道卡文迪許測(cè)量萬有引力常量實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想；4.了解科學(xué)歸納與演繹推理的方法：5.培養(yǎng)探究問題的科學(xué)態(tài)度、探究創(chuàng)造的心理品質(zhì)，感受科學(xué)探究永無止境.四、教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體電教設(shè)備，動(dòng)畫、視頻、圖片及PPT演示文稿.五、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)：萬有引力泄律的物理意義以及公式的適用條件；難點(diǎn)：萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程.六、教學(xué)_蒔環(huán)節(jié)|教師活動(dòng)，生活動(dòng)設(shè)計(jì)說明引入新課提出問題科學(xué)家的觀點(diǎn)介紹播放動(dòng)畫與視頻：1.誰是宇宙的創(chuàng)作者2.若把行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)簡化為勻速圓周運(yùn)動(dòng),此時(shí)需要的向心力由什么力提供？3.太陽與行星間

3、的引力遵循怎樣的規(guī)律？自開普勒提出行星運(yùn)動(dòng)三泄律后，很多科學(xué)家 都試圖去弄淸楚行星運(yùn)動(dòng)的力學(xué)本質(zhì).一、關(guān)于行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的各種解釋1.開普勒：太陽磁力的吸引：2.笛卡爾： 太陽的漩渦帶動(dòng)行星和衛(wèi)星一起運(yùn) 動(dòng)；3.胡克和哈雷等：太陽引力的緣故，并且力的 大小與到太陽距離的平方成反比.觀看、討論.思考、回答:創(chuàng)設(shè)問題情境,營造氣氛，激發(fā)學(xué)生探索自然奧秘的強(qiáng)烈愿望.23可得到其中加為行星的質(zhì)量，r為行星軌道半 徑，即太陽與行星的距離.即：八根據(jù)牛頓第三泄律， 太陽吸引行星的力與行 星吸引太陽的力是同性質(zhì)的相互作用力.既然太 陽對(duì)行星的引力與行星的質(zhì)量成正比，那么行星 對(duì)太陽也有作用力，也應(yīng)與太陽的

4、質(zhì)量M成正 比，即：* 、廠用文字表述為：太陽與行星之間的引力，與它們 質(zhì)量的乘積成正比，與它們的距離的平方成反比 牛頓還研究了月地間的引力、許多不同物體間 的作用力都遵循上述引力規(guī)律，他把這一規(guī)律推4牛頓:學(xué)生參與猜想引導(dǎo)學(xué)生由向心力公式和開普勒第三定律推導(dǎo)牛頓在此基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律？下面就重步一下他的旅程 二、萬有引力定律的建立過程1、牛頓的思考2、萬有引力定律的建立過程3、若把行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)簡化為勻速圓周 運(yùn)動(dòng)，太陽與行星間的引力規(guī)律的推導(dǎo).= m rTfffv 2冷再根堀開普勒第三定徉出:學(xué)生討論并回答:太陽對(duì)行星的引力F為行星運(yùn)動(dòng) 所受的向心力。學(xué)生參與推導(dǎo)：讓學(xué)生參與論證牛

5、頓的猜想第49頁“物理在學(xué)生答：1.蘋果受重力作用.2.月球繞地球旋轉(zhuǎn)，所受地球引力提供向心力.3.是的4.是的結(jié)論：蘋果受到的力與月亮受 到的力應(yīng)該是同 一種力.學(xué)生總結(jié):F= 4rr2依據(jù):r6.67xl0_11x50- 6.67x10學(xué)生回答: 對(duì)此問題，英國科學(xué)家牛頓做了深入的思考與分析，下而就讓我們一起來經(jīng)歷一下這個(gè)思考過程.2、實(shí)驗(yàn)原理簡介線牛頓的月地檢驗(yàn)的內(nèi)容課堂討論學(xué)生分析廣到自然界中任意兩個(gè)物體間，即具有劃時(shí)代意義的萬有引力左律.月球軌道處的加速度結(jié)論：蘋果受到的引力與月亮受到 的引力應(yīng)該遵從 “平方反比“的關(guān) 系兩若的比值;符合g 3603602平方反比關(guān)系。三、萬有引力定

6、律（一）內(nèi)容任何兩個(gè)物體之間都存在相互作用的引力,學(xué)生回答：地球?qū)πl(wèi)星也遵守 平方反比關(guān)系學(xué)生記筆記.體會(huì)牛頓的思維過程萬有引力圧律這個(gè)力的大小與這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘枳成正比，與兩物體之間的距離的二次方成反比.（二）表達(dá)式：F式中：G為萬有引力常量，r為兩物體中 心的距離.相距很遠(yuǎn)的物體可以看成質(zhì)點(diǎn)，對(duì)球 形物體而言，r為球心距離.（三）適用條件：兩質(zhì)點(diǎn)之間學(xué)生答：利用光的反射巧妙地將微小形變進(jìn)行了放大.了解地月檢驗(yàn)四、萬有引力引力常量學(xué)生回答:1、實(shí)驗(yàn)裝置討論與思考5引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材1將兩個(gè)小球固左在桿上， 并用金屬細(xì)線懸 掛起來，當(dāng)兩個(gè)大球分別靠近小球時(shí)，桿轉(zhuǎn)動(dòng)，金屬細(xì)絲扭轉(zhuǎn)， 與桿的轉(zhuǎn)動(dòng)

7、相抗衡， 平衡時(shí)桿不 再轉(zhuǎn)動(dòng).金屬細(xì)絲轉(zhuǎn)過的角度與大小球之間的引 力對(duì)應(yīng)，通過轉(zhuǎn)角可以求出引力.2在金屬絲上裝上一塊平而鏡，隨金屬細(xì) 絲一起旋轉(zhuǎn)，光線射到平面鏡后反射，在較遠(yuǎn)的 光屏觀察光斑的移動(dòng)，就可以測(cè)出金屬細(xì)線轉(zhuǎn)過 的角度.3、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)當(dāng)時(shí)測(cè)量的G值為6.754x1 O.jnVkg2,現(xiàn)在公認(rèn)的G值為6.672xlC|TiN m7kf五、課堂內(nèi)容總結(jié)牛頓在17世紀(jì)60年代到17世紀(jì)80年代的20年中，把引力思想不斷擴(kuò)展最終擴(kuò)展 到宇宙萬物中：任意兩個(gè)物體之間都存在吸引 力.牛頓的理論著作：1687年發(fā)表自然哲學(xué) 的數(shù)學(xué)原理，對(duì)猜想進(jìn)行嚴(yán)格地理論證明.萬有引力定律（一）內(nèi)容任何兩個(gè)物體之間

8、都存在相互作用的引力，這個(gè)力的大小與這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘枳成正 比，與兩物體之間的距離的二次方成反比.F=G警（二）表達(dá)式：尸式中：G為萬有引力常量，r為兩物體中 心的距離.相距很遠(yuǎn)的物體可以看成質(zhì)點(diǎn)，對(duì)球 形物體而言，r為球心距離.（三）適用條件：兩質(zhì)點(diǎn)之間卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)：該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有什么巧妙之處？2.利用光的反射巧妙地將微小形變進(jìn)行了 放大這個(gè)實(shí)驗(yàn)從設(shè)il到測(cè)屋對(duì)科學(xué)家都是極大體會(huì)萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的意義7的挑戰(zhàn)，卡文迪許研究了整整50年才成功.3. G值的物理含義：兩個(gè)質(zhì)量為1kg的 物體相距In】時(shí)，它們之間萬有引力為6.67x1011N 怖置作業(yè)導(dǎo)學(xué)案當(dāng)堂檢測(cè)板書設(shè)計(jì)第二節(jié)萬有引力定律一、關(guān)于行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的各種解釋二、萬有引力定律的建立過程三、萬有引力定律（一）內(nèi)容：G淅化（二*）表達(dá)式：式中：G為萬有引力常量，r為兩物體中心的距離.相距很遠(yuǎn)的物體可以看成質(zhì)點(diǎn)， 對(duì)球形物體而言，r為球心距離.（三）適用條件：嚴(yán)格地，適用于質(zhì)點(diǎn)間的相互作用；近似地，用于兩個(gè)物體間的距