太阳与行星间的引力_教学设计

《太阳与行星间的引力_教学设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、《太阳与行星间的引力》教学设计一、设计思想为了让学生掌握建立物理模型、运用数学工具进行数学推导发现物理规律的研究方法，教学中应该调动学生参与探究的过程，这需要教师的引导，为此，本节课采用“导探”式教学法，即在教师的引导下，让学生通过独立思考、合作交流、小组讨论的方式完成探究的过程，然学生真正体验科学探究的方法。本节课的教学力求按两条线索展开，明线是引导学生在解决了行星运动的运动学问题的基础上探索解决行星运动的动力学问题，促使学生拓展性地运用前面已学的经典力学知识（此前用于解决地球上的问题）解决天体运动，暗线是再现历史上牛

2、顿完成这些探索性工作的细节和历史意义，从而体现科学探究的方法。二、教材分析从行星运动规律到万有引力定律的简历过程，是本章的重要内容，是极好的科学探究过程及对学生进行人文教育的教育素材。在行星运动规律与万有引力定律两节内容之间安排本节内容，是为了更突出发现万有引力定律的这个科学过程。如果说上一节内容是从运动学角度描述行星运动的话，那么，本节内容是从动力学角度来研究行星运动的，研究过程是依据已有规律进行的演绎推理过程。本节内容与下一节内容结合起来应该说是一个比较完整的探究过程，从问题的提出、猜想与假设、演绎与推理、结论的得出

3、、检验论证等，是一次很好的探究性学习的过程。三、学情分析从学生已有的知识结构来看，学生在学习万有引力之前，应该对力、质量、速度、加速度、向心力、向心加速度等概念有较好的理解，并且掌握自由落体、抛体和匀速圆周运动的运动学规律，能熟练运用牛顿运动定律解决动力学问题。所以在推导太阳与行星运动规律时，教师可以要求学生自主地运用原有已经习得的知识进行推导，并要求说明每一步推理的理论依据是什么，教师仅在难点问题上做适当的点拨。四、教学目标1.知识与技能（1）了解关于行星绕太阳运动的不同观点和引力思想形成的历程。（2）在开普勒行星运动

4、定律、匀速圆周运动知识和牛顿运动定律的基础上，推导得到太阳与行星间的引力的表达式，并初步理解其物理意义。2.过程与方法（1）追寻得出太阳与行星间引力的科学探究过程，认识科学探究中交流和独创的意义。（2）了解物理学的研究方法，认识物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用。（3）通过推导太阳与行星间的引力公式，体会逻辑推理在物理学中的重要性．3.情感态度与价值观（1）感受太阳与行星间的引力关系，从而体会大自然的奥秘．领略自然界的奇妙与和谐，蕴涵其中的规律之简洁，发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，体验探索自然

5、规律的艰辛与喜悦。（2）通过探究体验“发现”的乐趣．体验逻辑推理的乐趣，提高分析问题、解决问题。（3）培育与他人合作的精神，将自己的见解与他人交流的愿望，和勇于修正错误的科学精神。五、教学重点重点：太阳与行星间引力的推导。7突出教学重点的方法：引导学生动手参与推导过程，关注学生推导细节并及时交流和反馈，总结推导步骤；教师呈现推导过程要层次分明，突出关键。一、教学难点难点：太阳与行星间引力的推导。突破教学难点的策略：启发和引导学生思考并界定问题、预定目标，明确达成目标过程中的每一步的研究对象、物理模型、物理规律和数学工具。

6、二、教学准备1.历史上关于行星运动原因的猜想（文本）。2.太阳对行星的引力与行星对太阳的引力大小相等（动画）。3.前人和牛顿关于太阳与行星间引力问题的思考及贡献（文本）。4.牛顿在乡间的苹果树下沉思1（图片、文本）。5.多媒体教学设备。三、教学过程（一）新课引入：（5分钟）在有些人看来，物理是枯燥、难懂的，其实物理学是优美的，它的美表现在基本物理规律的简洁和普遍性，然而物理学的简洁性是隐蔽的，它所具有的美是深邃而含蓄的，不懂得它的语言，是很难领会到的。万有引力定律的发现堪称一部逐步揭示物理规律简洁美的壮丽史诗。上穷碧落下

7、黄泉，天上人间，凡有引力参与的一切复杂现象，无不归结为一条简洁的定律，真可谓“囊括万殊，裁成一相”。从本节课开始，我们来探索万有引力定律的美之所在。让我们从回顾开普勒行星运动定律开始本节课的探究之旅。1、开普勒行星运动定律的内容是什么？从运动的描述角度看，分别描述了什么物理情景？第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上；第一定律指明了研究行星运动的参考系、及行星运动的轨迹；第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积；第二定律揭示了行星在椭圆轨道上运动经过不同位置的

8、快慢情况，近日点附近速度大，远日点附近速度小；第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。第三定律：揭示了不同行星虽然椭圆轨道和环绕周期不同，但由于中心天体相同，所以共同遵循轨道半长轴的三次方与周期的二次方比值相同的规律。72、开普勒行星运动定律揭示了行星的运动规律，回答了人们千百年来