萬有引力定律說課

1、萬有引力定律說課第1頁，共28頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)51分，星期六萬有引力定律教學(xué)方法教學(xué)目標(biāo)教材分析學(xué)生分析教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)過程說課內(nèi)容第2頁，共28頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)51分，星期六萬有引力定律、教材分析 萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)是人類第一次揭示自然界中一種基本相互作用的規(guī)律，在人類認(rèn)識(shí)自然的歷史上樹立了一座里程碑，對(duì)人類文化的發(fā)展有巨大的影響。從內(nèi)容上來說，本節(jié)是對(duì)上一節(jié)教學(xué)內(nèi)容的進(jìn)一步外推，是下一節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，在本章中具有承上啟下的作用。 本節(jié)課主要講述了萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程和牛頓憑借他超凡的數(shù)學(xué)能力證明萬有引力的思路與方法，是猜想、假設(shè)與驗(yàn)證相結(jié)合的內(nèi)容第3

2、頁，共28頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)51分，星期六萬有引力定律、學(xué)情分析 從知識(shí)結(jié)構(gòu)來看，在學(xué)習(xí)萬有引力定律前，學(xué)生已經(jīng)對(duì)力、重力、向心力、太陽對(duì)行星的引力、加速度、重力加速度、向心加速度等概念有了較好的理解，并且掌握自由落體運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)等運(yùn)動(dòng)規(guī)律，能熟練運(yùn)動(dòng)牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決動(dòng)力學(xué)問題。已經(jīng)完全具備深入探究和學(xué)習(xí)萬有引力定律的起點(diǎn)能力。 從知識(shí)建構(gòu)的歷史進(jìn)程來看，在上一節(jié)中學(xué)生經(jīng)歷了太陽與行星間引力的探究過程，從中向?qū)W生滲透了發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、猜想假設(shè)、推理論證等方法思想。學(xué)生已經(jīng)具備了基本的探究能力，但利用已有知識(shí)創(chuàng)造新的知識(shí)規(guī)律的能力較弱。第4頁，共28頁，2022年，5月20

3、日，23點(diǎn)51分，星期六萬有引力定律知識(shí)與技能、教學(xué)目標(biāo)1、了解萬有引力定律得出的過程和思路，知道地面 上物體所受重力與天體間的引力是同一性質(zhì)的力； 2、理解萬有引力定律的含義及公式的適用范圍；知道公式中r的物理意義；3、理解萬有引力常量的意義及測(cè)定方法，了解卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)。第5頁，共28頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)51分，星期六萬有引力定律1、推導(dǎo)萬有引力公式，體會(huì)地面上物體所受重力與天體間引力是同一性質(zhì)的力。2、查閱相關(guān)資料，自創(chuàng)情景親自推導(dǎo)進(jìn)行“月-地”檢測(cè)。過程與方法情感態(tài)度與價(jià)值觀1、讓學(xué)生在這種充滿大膽的猜想、巧妙的驗(yàn)證中體驗(yàn)科學(xué)探索的精神與方法。2、事物的偶然性與必然性的

4、辯證關(guān)系。3、科學(xué)理論必須受實(shí)踐的檢驗(yàn)，科學(xué)理論也是發(fā)展的。第6頁，共28頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)51分，星期六萬有引力定律1、萬有引力的建立過程；2、對(duì)萬有引力內(nèi)容的理解及應(yīng)用1、“天上”的力與“人間”的力可能出于同一本源這一想法的產(chǎn)生2、創(chuàng)設(shè)情景進(jìn)行”月-地”檢測(cè)。、教學(xué)重、難點(diǎn)及突破教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)第7頁，共28頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)51分，星期六萬有引力定律2、通過課堂活動(dòng)，用問題引領(lǐng)學(xué)生在物理情景中主動(dòng)參與構(gòu)建知識(shí)的過程。1、用牛頓的敏銳的物理思維引領(lǐng)學(xué)生思考。重、難點(diǎn)突破第8頁，共28頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)51分，星期六萬有引力定律通過問題回顧并引

5、發(fā)進(jìn)一步猜想；創(chuàng)設(shè)情景，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“月地檢驗(yàn)”；解放思想，更大膽的猜想得到萬有引力定律；自主學(xué)習(xí)，對(duì)定律深入解讀；學(xué)習(xí)引力常量測(cè)定。、教學(xué)方法第9頁，共28頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)51分，星期六萬有引力定律、教學(xué)方法1、對(duì)萬有引力定律的推理采用分析推理、歸納總結(jié)的方法。2、對(duì)疑難問題的處理采用講授法、例證法。本節(jié)課先介紹萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的思路，然后運(yùn)用科學(xué)推理得出萬有引力定律，重在邏輯思維和滲透物理學(xué)的研究方法。因此，根據(jù)教材編排的意圖和教材內(nèi)容的特點(diǎn)，結(jié)合高一學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)和認(rèn)識(shí)能力，我采用“閱讀啟發(fā)”式教學(xué)法。教學(xué)中運(yùn)用設(shè)問、提問、多媒體教學(xué)等綜合手段，體現(xiàn)教師在教學(xué)中的主導(dǎo)地

6、位。第10頁，共28頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)51分，星期六萬有引力定律問題1.行星為什么能夠繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)而不會(huì)飛離太陽？問題2.行星與太陽間的引力與什么因素有關(guān)？問題3.可以根據(jù)哪些已知規(guī)律推導(dǎo)出推出太陽與行星間的引力遵從的是什么樣的規(guī)律？問題回顧，引發(fā)猜想設(shè)計(jì)意圖：通過設(shè)置三個(gè)回憶性問題幫助學(xué)生回顧上節(jié)課所學(xué)的太陽與行星間引力規(guī)律，回顧萬有引力定律“發(fā)現(xiàn)之旅”前半程。、教學(xué)過程第11頁，共28頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)51分，星期六又是什么力使得地面的物體不能離開地球總要落回地面呢？萬有引力定律第12頁，共28頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)51分，星期六萬有引力定律創(chuàng)設(shè)情

7、境，再現(xiàn)歷史（再現(xiàn)牛頓當(dāng)時(shí)的思考情景）第13頁，共28頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)51分，星期六萬有引力定律預(yù)設(shè)問題：蘋果為什么只落向這位同學(xué)，而不是落向其他同學(xué)呢？蘋果受到重力又是怎么產(chǎn)生的呢？是由于地球?qū)μO果的吸引產(chǎn)生的嗎?猜想地球?qū)μO果的引力和太陽對(duì)行星的引力是否根本就是同一種力？將蘋果延伸到月球那么遠(yuǎn)，蘋果還受重力嗎？第14頁，共28頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)51分，星期六萬有引力定律設(shè)計(jì)意圖：通過再現(xiàn)牛頓當(dāng)年由蘋果落地而引發(fā)思維遐想，引導(dǎo)學(xué)生通過觀察蘋果的運(yùn)動(dòng)，借鑒牛頓的思維在一層層遞進(jìn)和深入的問題啟發(fā)下，通過師生互動(dòng)，生生互動(dòng)，進(jìn)而大膽猜測(cè)，突破難點(diǎn)。使接下來出現(xiàn)的“

8、月-地檢測(cè)”自然而合理。同時(shí)牛頓的大膽而敏銳的想法也激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與想像力。同時(shí)展示牛頓的設(shè)想。第15頁，共28頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)51分，星期六牛頓的設(shè)想：蘋果不離開地球，是否也是由于地球?qū)μO果的引力造成的？地球?qū)μO果的引力和太陽對(duì)行星的引力是否根本就是同一種力呢？若真是這樣，物體離地面越遠(yuǎn)，其受到地球的引力就應(yīng)該越小，可是地面上的物體距地面很遠(yuǎn)時(shí)，如在高山上，似乎重力沒有明顯地減弱，是物體離地面不夠遠(yuǎn)嗎？再往遠(yuǎn)處設(shè)想，如果物體延伸到地月距離那么遠(yuǎn)，物體是否也會(huì)像月球那樣圍繞地球運(yùn)動(dòng)？地球?qū)υ虑虻牧Α⒌厍驅(qū)Φ孛嫔衔矬w的力、太陽對(duì)行星的力，也許真是同一種力！ 第16頁，共28

9、頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)51分，星期六創(chuàng)設(shè)情景 月地檢驗(yàn) r月R地第17頁，共28頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)51分，星期六萬有引力定律設(shè)計(jì)意圖：1.變課本中直接描述為形象化的情景展示，通過層層遞進(jìn)而巧妙地設(shè)問，讓學(xué)生在情景中思考討論，體會(huì)牛頓的智慧和邏輯思維的魅力。2.利用牛頓時(shí)代已知的數(shù)據(jù)，讓學(xué)生結(jié)組討論、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、推導(dǎo)并得出結(jié)果，最后將推導(dǎo)過程結(jié)果通過投影展示。3.用無可辯駁的事實(shí)證明猜想的正確性，增強(qiáng)了學(xué)生的理性認(rèn)識(shí)，突破了又一難點(diǎn)。第18頁，共28頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)51分，星期六月-地檢驗(yàn)過程展示已知：重力加速度g =9.8m/s2；地球的半徑R

10、=6.4106m ; 月-地的距離r =3.84108m；月球的公轉(zhuǎn)周期T =27.3天 設(shè)質(zhì)量為m的物體在月球軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度（月球公轉(zhuǎn)的向心加速度）為a，則讓數(shù)據(jù)說話，用不可辯駁的事實(shí)印證猜想第19頁，共28頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)51分，星期六萬有引力定律問題預(yù)設(shè)：更大膽設(shè)想：是否任何兩個(gè)物體之間都存在這樣的力？ 萬有引力定律:自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引，引力的方向在他們的連線上，引力大小與物體的質(zhì)量m1和m2的乘積成正比，與它們之間間的距離r的二次方成反比，即第20頁，共28頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)51分，星期六設(shè)計(jì)意圖：提出問題，讓學(xué)生帶著問題閱讀教材，通過

11、教師設(shè)問，學(xué)生自主閱讀思考，做到有的放矢，最后引導(dǎo)學(xué)生討論總結(jié)回答問題，在增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)表達(dá)能力的同時(shí)，讓學(xué)生加深體會(huì)對(duì)萬有引力定律及公式的理解。萬有引力定律第21頁，共28頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)51分，星期六引力常量G =6.6710-11 Nm2/kg2意義：（1）為萬有引力定律的普遍意義奠定了強(qiáng)有力的實(shí)驗(yàn)基 礎(chǔ)。 （2）使萬有引力定律有了更大的實(shí)用價(jià)值?？ㄎ牡显S扭稱實(shí)驗(yàn)萬有引力常量測(cè)定第22頁，共28頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)51分，星期六要使兩物體間萬有引力減小到原來的1/4,可采用的方法是( )A.使兩物體的質(zhì)量各減少一半,距離保持不變B.使兩物體間距離增至原來的

12、2倍,質(zhì)量不變C.使其中一個(gè)物體質(zhì)量減為原來的1/4,距離不變D.使兩物體質(zhì)量及它們之間的距離都減為原來的1/4 課堂練習(xí) 學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生展示結(jié)果第23頁，共28頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)51分，星期六課堂小結(jié)第24頁，共28頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)51分，星期六課后作業(yè)：完成課后習(xí)題閱讀課本，預(yù)習(xí)扭秤實(shí)驗(yàn)萬有引力定律第25頁，共28頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)51分，星期六萬有引力定律一、月地檢驗(yàn)牛頓的猜想：“天上”的力與“人間”的力可能是同種性質(zhì)的力。驗(yàn)證：月地檢驗(yàn)。結(jié)論：地面上的重力和地球語月球間的吸引力是相同性質(zhì)的力。二、萬有引力定律1、內(nèi)容：自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引，引力的方向在它們的連線上，引力的大小與物體的質(zhì)量m1和m2的乘積成正比、與它們之間的距離r的二次方成反比。2、表達(dá)式：3、使用三、引力常量的測(cè)量1、測(cè)量者：卡文迪許2、測(cè)量裝置：扭秤裝置3、意義：（1）為萬有引力定律的普遍意義奠定了強(qiáng)有力的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。 （2）使萬有引力定律有了更大的實(shí)用價(jià)值。板書設(shè)計(jì)第26頁，共28頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)51分，星期六教學(xué)反思萬有引力的得出是牛頓“站在巨人的肩膀上”的結(jié)果，也是牛頓天才而敏銳的物理思維最突出的體現(xiàn)，這是牛頓善于