物理-人教版-必修2-教学设计13：6.3 万有引力定律.doc-第六章 万有引力与航天-教学设计.doc

联系电话万有引力定律年级高一科目物理主备教师审核教师一知识与技能了解月地检验的基本思想认识万物之间存在着引力且都遵从相同的规律理解万有引力定律的含义并掌握基本的应用方法知道引力常量的大小理解该量对完善万有引力定律的意义二过程与方法领会推导月地检验的过程了解万有引力定律的建立过程练习应用万有引力定律解决实际问题了解引力常量时卡文迪许在实验室利用扭秤通过大量实验首先测出的三情感态度与价值观了解一些物理学史理解牛顿卡文迪许为人类所做的巨大贡献通过牛顿现万有引力定律的思考过程和卡文迪许扭秤的设计方法渗透科学发现与科学实验的方法论教育由行星间引力推广到万有引力的思想过程月地检验万有引力定律的理解与应用月地检验的思维过程及推导方法课件月地检验模型卡文迪许扭秤模型苹果模型计算器一复习导入明确目标一复习引入上节课我们学习了太阳与行星间的引力推导出了太阳与行星间的引力规律首先我们复习一下问题行星为什么能够绕太阳运转而不会飞离太阳问题太阳与行星间的引力与什么因素有关遵明确本节课学习目标和评价标准引起学生学习新知识的兴趣联系电话从什么规律正是由于太阳与行星间存在的引力使得行星能够绕太阳运转而不飞离太阳老师现在手上拿着一个苹果如果放手苹果会落到地面即便把它拿到比较高仙人山公园山顶上或者世界最高峰上它还是会落回地面上不能离开地球那又是什么力使得地面上空的物体不能离开地球总要落回地面呢又比如说一位同学无论是站在仙人山上还是在喜马拉雅山上都会感觉到重力的作用这就意味着这个力可以延伸到很远的地方那它会不会作用在月球上也就是说月球受到地球的引力人在地面上受到的重力乃至太阳与各行星间的引力会不会是同一种性质的力这节课我们就来深入研究这些问题出示并解读学习目标建立本节课的评价机制二新知探究预设分钟问题探究一月地检验几百年前牛顿也对这个问题冥思苦想一个苹果的落地引起了他的遐想现在我们沿着它的思路重新进行一次检验展示月地检验模型检验目的使苹果落地的力与维持月球绕地球运动的力是否是同一种性质的力检验方法比较两处引力产生的加速度是否符合相同的规律即平方反比理论分析地球半径地球与月球之间的距离是地球半径的倍一个物体放在地球表面上受到的力和将这个物体放在月球轨道上联系电话所受到的引力满足什么比例关系它们的加速度又满足什么比例关系你可以算出物体在月球轨道上的加速度吗天文观测天地球半径地球与月球之间的距离是地球半径的倍我们把物体放在月球轨道上那么它会绕着地球做圆周运动需要的向心力由物体与地球之间的引力提供那向心加速度怎么求出来呢速算小竞赛计算出理论分析中的与天文观测中的并作对比检验结果地球对在月球轨道上的物体的力与地球使苹果下落的力是同一种性质的力设计思想引导学生定量计算用无可辩驳的事实证明猜想的正确性增强学生的理性认识有了这样的一个基础之后牛顿又把这一规律进一步地向前推了一步他在想那是否任意两个物体之间都存在这种引力并且都遵从这样一种规律呢牛顿大胆地把这个规律推广开来把它称之为万有引力定律联系电话问题探究二万有引力定律内容自然界中任何两个物体都相互吸引引力的方向在它们的连线上引力的大小与物体的质量和的乘积成正比与它们之间距离的二次方成反比表达式引导学生注意各个符号代表的物理意义适用条件适用于任意两个可看作质点的物体教师补充如果两个物体不能看做质点就不能用这个公式计算并不是这个公式不成立而是要把这个物体进行适当的分割再对各部分分别求引力然后再合成我们在高中阶段适当了解一下就行了不要求具体的计算如果两个物体不能看做指点但是有一种特殊的情况就是质量分布均匀的两个球体间的引力计算此时取两球心的距离万有引力定律的意义由学生发表感想后作展示说明牛顿推导出了万有引力定律但是没有给出的取值你觉得是什么原因呢例如两同桌之间感受到了万有引力了吗没有因为一般的两个物体的引力非常小而当时的测量的精确度不够引力小应该是由于这个比例系数小那我们怎么去测量比较小的物理量呢引导学生回想曾见过的模型联系电话总结上面两个装置的物理思想放大微小形变引出卡文迪许的扭秤实验直到牛顿的万有引力定律发表一百多年后同是英国的一位物理学家卡文迪许也用放大微小形变的思想设计了一个非常精确巧妙的实验最后测量出了的取值问题探究三卡文迪许扭秤实验我们在这里也模拟一下卡文迪许所做的实验展示卡文迪许扭秤实验的模拟器材学生活动引力常量讲明单位的推导当的取值确定之后两物体之间的万有引力就可以真正的实际地进行计算了意义引导牛顿最开始在发表万有引力的时候其实具有一定的假设性卡文迪许通过测量两个物体之间的万有引力求得了引力常量并且反过来测量其他物体之间的引力然后与这个公式计算的数据进行比较发现吻合得非常好这说明万有引力定律是完全正确的思考阐述工作原理动手组装模拟实验三达标检测预设分钟探究设想人类开发月球不断将月球上的矿藏搬运到地球假定经过长时间的开采后月球仍可看作均匀的球体仍沿开采前的圆周轨道运动则与开采前相比地球与月球间的万有引力将怎么变化月球绕地球运动的周期将怎样变化学生阅读谈论与交流联系电话四课堂小结预设分钟经过这节课的学习我们了解了万有引力定律的发现过程知道了什么是万有引力定律想要进一步应用万有引力定律来解决天体运动的问题且听下回分解在作业本上总结本节的知识点板书设计第三节万有引力定律一月地检验理论检验天文观测结论月球地面物体所受地球的引力与太阳对行星的引力是同一种性质的力二万有引力定律内容表达式适用条件适用于任意两个可看作质点的物体质量分布均匀的两个球体间引力计算时可取两球心的距离三卡文迪许扭秤实验引力常量