2023年高一下冊物理教案：引力

高一下冊物理教案：引力【#高一#導(dǎo)語】學(xué)習(xí)是一個堅持不懈的過程，走走停停便難有成就。比如燒開水，在燒到80度是停下來，等水冷了又燒，沒燒開又停，如此周而復(fù)始，又費(fèi)精力又費(fèi)電，很難喝到水。學(xué)習(xí)也是一樣，學(xué)任何一門功課，都不能只有三分鐘熱度，而要一鼓作氣，每天堅持，久而久之，不論是狀元還是伊人，都會向你招手。我高一頻道為正在努力學(xué)習(xí)的你整理了《高一下冊物理教案：引力》，盼望對你有關(guān)心！

【一】

教學(xué)目標(biāo)

學(xué)問目標(biāo)：

1、使同學(xué)把握萬有引力定律并應(yīng)用萬有引力定律解決簡潔問題．

2、使同學(xué)能應(yīng)用萬有引力定律解決天體問題及衛(wèi)星問題．

3、了解我國航天事業(yè)的進(jìn)展?fàn)顩r并用所學(xué)學(xué)問解釋（我國近幾年在航天事業(yè)上有了長足的進(jìn)步，如：長征一號、長征二號、風(fēng)云一號、風(fēng)云二號、神州一號、二號、三號等）．

力量目標(biāo)

通過圖片或自制教具展現(xiàn)卡文迪許扭秤的設(shè)計方法，滲透科學(xué)發(fā)覺與科學(xué)試驗(yàn)的方法論教育．

情感目標(biāo)

通過了解卡文迪許扭秤的設(shè)計過程，使同學(xué)了解卡文迪許這位宏大的科學(xué)家是如何攻克難關(guān)、戰(zhàn)勝困難的．

教學(xué)設(shè)計方案

一、教學(xué)過程設(shè)計：本節(jié)是關(guān)于萬有引力定律的應(yīng)用，主要通過例題的講解加深同學(xué)對該部分學(xué)問的理解以及運(yùn)用。

二、教學(xué)過程：

（一）講解例題

例題1：已知地球的半徑為，地球的自轉(zhuǎn)角速度為，地球表面的重力加速度為。在赤道上空有一顆相對地球靜止的同步通訊衛(wèi)星離地面的高度是多少？

解：關(guān)于同步衛(wèi)星的學(xué)問請同學(xué)回答：

1、同步衛(wèi)星的周期是24h；

2、同步衛(wèi)星的角速度與地球的自轉(zhuǎn)角速度相等；

3、同步衛(wèi)星必需在赤道上空；（追問同學(xué)為什么？）

由萬有引力定律得：

解得：

在解決此題時應(yīng)讓同學(xué)充分爭論和充分理解，讓同學(xué)建立一個清楚的衛(wèi)星繞地球的軌道。

例題2：已知地球的質(zhì)量為，地球的半徑為，地球表面的重力加速度為。求萬有引力恒量是多少？

解：由萬有引力定律得：

解得：

同學(xué)在解決此題后，老師提出問題：

1、萬有引力恒量是誰首先測量的？

同學(xué)回答后，老師可以補(bǔ)充說明：卡文迪許是最富有的學(xué)者，最有學(xué)問的富翁，并對卡文迪許加以較具體的介紹。

亨利·卡文迪許是英國杰出的物理學(xué)家和化學(xué)家，他的一生為科學(xué)的進(jìn)展作出了重要的貢獻(xiàn)。或許這位科學(xué)家在生活中不是一個精彩者，但在科學(xué)討論中不愧為一顆閃亮的明星。1731年10月10日，卡文迪許生于法國尼斯的一個貴族家庭。他的父親是英國公爵的后裔，由于他的母親喜愛法國的氣候，才搬到法國居住。當(dāng)卡文迪許兩歲的時候，他的母親就去世了。由于早年喪母，他形成一種過于孤獨(dú)而羞怯的習(xí)性。

2、萬有引力恒量是用什么方法測量的？

老師可用展現(xiàn)扭秤試驗(yàn)的圖片并具體解釋有關(guān)物理問題。（教學(xué)建議中有資料）

需要留意兩個地方：

（1）兩個1千克的物體間的萬有引力很小，他是如何解決的？

（2）力很小讀數(shù)如何解決的？

3、測量的萬有引力恒量的數(shù)值和單位？

4、在現(xiàn)實(shí)生活中，兩物體間的萬有引力我們無法觀看到呢？為什么？請同學(xué)爭論并舉例說明。

探究活動

組織同學(xué)收集相關(guān)資料，完成以下的探究活動．同時在完成題目1的基礎(chǔ)上分組自行設(shè)計一種測量萬有引力常量的方法．

1、萬有引力常量測量的歷史過程．

2、依據(jù)觀看和查閱資料設(shè)計一種測量萬有引力常量的方法．

【二】

教學(xué)目標(biāo)

學(xué)問目標(biāo)

1、在開普勒第三定律的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)得到萬有引力定律，使同學(xué)對此定律有初步理解；

2、使同學(xué)了解并把握萬有引力定律；

3、使同學(xué)能熟悉到萬有引力定律的普遍性（它存在宇宙中任何有質(zhì)量的物體之間，不管它們之間是否還有其它作用力）．

力量目標(biāo)

1、使同學(xué)能應(yīng)用萬有引力定律解決實(shí)際問題；

2、使同學(xué)能應(yīng)用萬有引力定律和圓周運(yùn)動學(xué)問解決行星繞恒星和衛(wèi)星繞行星運(yùn)動的天體問題．

情感目標(biāo)

1、使同學(xué)在學(xué)習(xí)萬有引力定律的過程中感受到萬有引力定律的發(fā)覺是經(jīng)受了幾代科學(xué)家的不斷努力，甚至付出了生命，最終牛頓總結(jié)了前人閱歷的基礎(chǔ)上才發(fā)覺的．讓同學(xué)在應(yīng)用萬有引力定律的過程中應(yīng)多觀看、多思索．

教學(xué)建議

萬有引力定律的內(nèi)容當(dāng)然重要，讓同學(xué)了解發(fā)覺萬有引力定律的過程更重要．建議老師在授課時，應(yīng)提倡同學(xué)自學(xué)和查閱資料．老師應(yīng)預(yù)備的資料應(yīng)更廣更全面．通過讓同學(xué)閱讀“萬有引力定律的發(fā)覺過程”，讓同學(xué)依據(jù)牛頓提出的幾個結(jié)果自己去猜想萬有引力與那些量有關(guān)．老師在授課時可以讓同學(xué)自學(xué)，也可由老師提出問題讓同學(xué)爭論，也可由老師展現(xiàn)出開普勒三定律和牛頓的一些故事引導(dǎo)同學(xué)爭論．

萬有引力定律的教學(xué)設(shè)計方案

教學(xué)目的：

1、了解萬有引力定律得出的思路和過程；

2、理解萬有引力定律的含義并會推導(dǎo)萬有引力定律；

3、把握萬有引力定律，能解決簡潔的萬有引力問題；

教學(xué)難點(diǎn)：萬有引力定律的應(yīng)用

教學(xué)重點(diǎn)：萬有引力定律

教具：

展現(xiàn)第谷、哥白尼，伽利略、開普勒和牛頓等人圖片．

教學(xué)過程

（一）新課教學(xué)(20分鐘)

1、引言

展現(xiàn)第谷、哥白尼，伽利略、開普勒和牛頓等人照片并敘述物理學(xué)史：

十七世紀(jì)中葉以前的漫長時間中，很多天文學(xué)家和物理學(xué)家(如第谷、哥白尼，伽利略和開普勒等人)，通過了長期的觀看、討論，已為人類揭示了行星的運(yùn)動規(guī)律．但是，長期以來人們對于支配行星根據(jù)肯定規(guī)律運(yùn)動的緣由是什么．卻缺乏了解，更沒有人敢于把天體運(yùn)動與地面上物體的運(yùn)動聯(lián)系起來加以討論．

宏大的物理學(xué)家牛頓在哥白尼、伽利略和開普勒等人討論成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將地面上的動力學(xué)規(guī)律推廣到天體運(yùn)動中，討論、確立了《萬有引力定律》．從而使人們熟悉了支配行星按肯定規(guī)律運(yùn)動的緣由，為天體動力學(xué)的進(jìn)展奠定了基礎(chǔ)．那么：

(1)牛頓是怎樣討論、確立《萬有引力定律》的呢？

(2)《萬有引力定律》是如何反映物體間相互作用規(guī)律的？

以上兩個問題就是這節(jié)課要討論的重點(diǎn)．

2、通過舉例分析，引導(dǎo)同學(xué)粗略領(lǐng)悟牛頓討論、確立《萬有引力定律》的科學(xué)推理的思維方法．

蘋果在地面上加速下落：(由于受重力的緣由)：

月亮繞地球作圓周運(yùn)動：(由于受地球引力的緣由)；

行星繞太陽作圓周運(yùn)動：(由于受太陽引力的緣由)，

(牛頓認(rèn)為)

牛頓將上述各運(yùn)動聯(lián)系起來討論后提出：這些力是屬于同種性質(zhì)的力，應(yīng)遵循同一規(guī)律；并進(jìn)一步指出這種力應(yīng)存在于宇宙中任何具有質(zhì)量的物體之間．

3、引入課題．

板書：其次節(jié)、萬有引力定律

(1)萬有引力：宇宙間任何有質(zhì)量的物體之間的相互作用．(板書)

(2)萬有引力定律：宇宙間的一切物體都是相互吸引的．兩個物體間的引力大小，跟他們之間質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比．(板書)

式中：為萬有引力恒量；為兩物體的中心距離．引力是相互的(遵循牛頓第三定律)．

（二）應(yīng)用（例題及課堂練習(xí)）

同學(xué)中存在這樣的問題：既然宇宙間的一切物體都是相互吸引的，哪為什么物體沒有被吸引到一起？（請同學(xué)帶著這個疑問解題）

例題1、兩物體質(zhì)量都是1kg，兩物體相距1m，則兩物體間的萬有引力是多少？

解：由萬有引力定律得：

代入數(shù)據(jù)得：

通過計算這個力太小，在很多問題的計算中可忽視

例題2.已知地球質(zhì)量大約是，地球半徑為km，地球表面的重力加速度．

求：

（1）地球表面一質(zhì)量為10kg物體受到的萬有引力？

（2）地球表面一質(zhì)量為10kg物體受到的重力？

（3）比較萬有引力和重力？

解：（1）由萬有引力定律得：

代入數(shù)據(jù)得：

（2）

（3）比較結(jié)果萬有引力比重力大．緣由是在地球表面上的物體所受萬有引力可分解為重力和自轉(zhuǎn)所需的向心力．

（三）課堂練習(xí)：

老師請同學(xué)作課本中的練習(xí)，老師引導(dǎo)同學(xué)審題，并提示使用萬有引力定律公式解題時，應(yīng)留意因單位制不同，值也不同，強(qiáng)調(diào)用國際單位制解題．請同學(xué)同時到前面，在黑板上分別作1、2、3題．其它同學(xué)在座位上逐題解答．此時老師巡回指導(dǎo)同學(xué)練習(xí)隨時留意黑板上演算的狀況．

（四）小結(jié)：