万有引力定律及引力常量测量

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1、5.1万有引力定律内容与地位《普通高中课程标准》共同必修模块“物理2”中涉及本节的内容有：“通过有关事实了解万有引力定律的发现过程。知道万有引力定律。认识发现万有引力定律的重要意义，体会科学定律对人类探索未知世界的作用。”因此，在教与学的过程中应让学生领悟到万有引力定律揭示了自然界最普遍的一种相互作用，它的发现具有非常重要的意义，如促使物流学完成了第一次大综合。引力常量的测定又赋予了万有引力定律真正的实用价值。沿着历史的足迹了解万有引力定律的发型过程，体验科学过程的艰辛与乐趣，并从中学习科学的研究方法和科学精神。　《万有引力定律》这节内容是对上两节

2、课教学内容的进一步推演，并与之构成本章的第一单元内容。同时，本节内容也是下节课教学内容的基础，是本章的教学重点，在高中物理中占有重要地位。　　【学生分析】　　从知识结构来看，在学习万有引力定律前，学生已经对力、重力、向心力、太阳对行星的引力、加速度、重力加速度（即自由落体运动的加速度）、向心加速度等概念有了较好的理解，并且掌握自由落体运动和圆周运动等运动规律，能熟练运动牛顿运动定律解决动力学问题。已经完全具备深入探究和学习万有引力定律的起点能力。 　　然高一学生其思维方式容易停滞在知识接受层面，而忽视概念间、规律间的相互联系，且很多学生不能建立明确

3、的动态的物理图像或物理情景，进而无法通过同化和顺应，完成知识的建构过程。因此，在教学过程中要注重从学生实际入手，依据学生认知规律，注重创设物理情景，创造和谐、民主、自由课堂气氛，进行探究教学。一、教学目标一、知识与技能（1）掌握开普勒三定律的内容并能解释一些现象。（2）通过有关事实了解万有引力定律的发现过程，知道万有引力定律并能进行简单计算。（3）理解万有引力常量的测定方法及意义，了解卡文迪许实验室。　二、过程与方法　　1、在万有引力定律建立过程的学习中，培养学生的科学思维过程。2、通过引力常量的测定理解“将直接测量量转化为间接测量量”是科学探究的

4、重要方法之一。　　三、情感态度与价值观　　1、认识发现万有引力定律的重要意义，体会科学定律对人类探索未知世界的作用，提高学生科学价值观。 　　2、培养学生尊重知识、尊重历史、尊重科学的精神；培养学生不畏艰难险阻攀登科学高峰的精神。二、教学重难点理解万有引力定律的含义，万有引力定律并能进行简单的计算理解引力常量的测定思路、方法和意义。三、教学方法四、教学用具多媒体五、教学过程（一）新课引入多媒体课件展示：“嫦娥奔月”到“阿波罗”飞船登月。为什么飞船能够登上月球；为什么飞船为什么能绕地球旋转。从今天开始，我们将探索天体运动的奥秘。师：同学们，我们现在开

5、始上课，首先我们来看幅图片。我们与无数生灵生活在地球上，白天我们沐浴着太阳的光辉。夜晚，仰望苍穹，繁星闪烁，美丽的月亮把我们带入了无限的遐想之中，这浩瀚无边的宇宙中有着无数的大小不一、形态各异的天体，它们的神秘始终让我们渴望了解，并不断地去探索。而伟大的天文学家、物理学家已为我们的探索开了头，从今天开始，让我们了解一下神秘的宇宙。自古以来，人们不仅创造了关于星空的神话诗词，而且孜孜不倦地探索天体运动的规律。教师在课前让学生查阅、收集上述相关资料感受人类对太空的向往和不懈探索追求。引入时选择几个典型的材料让学生发表简短的演说，激发学生的学习热情。【历

6、史回顾】中国对天体认识：距今2100多年的马王堆西汉墓中，出土了嫦娥奔月的画帛，（书上83面）画中嫦娥赞乘坐飞龙飘然奔月。嫦娥奔月是个传说，也可以说是个梦想，它说明中国对天的研究早就有了。如果世界第八大奇迹秦始皇陵中的天穹据说是由夜明珠按星星的分布镶嵌上的，中国对天体的追求早在秦朝之前就一定的尝试。从战国时期的楚国伟大诗人屈原的佳作《天问》就是对茫茫宇宙提出了一系列问题，体现了人类了解自然奥秘的渴望。但中国对天体的认识由于种种原因没能进入实质性，同样的文明古国对这个问题有不同的探索。1古希腊人的探索：首先从星体的轨迹入手，最早认为天体围绕地球转动的

7、说法（地心说），主要观察到月球、太阳、水星、金星、火星、土星等，还能做好火星绕地球黑心的轨迹图，基于托密勒地心本轮理论的宇宙横向发展（书上100面），从古至今人类孜孜不倦地探索天体的运动规律，天文学家托勒密设计一套非常复杂的体系，完善了地心本轮理论。这个学说持续了近2000年2文艺复兴的撞击：1943年天文学家哥白尼提出日心说，太阳是宇宙中心，行星都绕太阳做匀速圆周运动。日心说还太阳系的真实感面貌，但还有不足：第谷观察到a星体与计算结果不符b开普勒研究第谷测量数据得的绪论。第谷是个天文观测家，他对星体进行认真系统的观测，其测量的结果是托勒密和哥白尼

8、的理论计算结果与观测数据不相符。开普勒研究第谷的观测数据希望进一步解释哥白尼的行星圆形轨道，但是他的努力失败，他相信不是第