《万有引力定律》doc版

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1、6.3万有引力定律【教学目标】：知识与技能：1．体会物理研究中猜想与验证的魅力，能够踏着牛顿的足迹了解月地检验。2．进一步大胆地推导得出万有引力定律。3.了解引力常量的测量及意义。过程与方法：1．通过月地检验感觉逻辑推理的严谨。2.感受牛顿在推导出万有引力定律过程中的魄力。3.体会物理学中将微波形变放大的思想。情感态度、价值观：1.让学生体验感受物理研究过程中的严谨与魅力，激发学生研究物理的兴趣。2．感受科学知识在生产生活中的巨大作用力。【教学重点】：1.万有引力推导的过程。2.万有引力公式的体会及应用。3.引力常量的有关知识。【教学重点】：1

2、.万有引力推导的过程。2.万有引力公式的体会及应用【教学过程】：一、引入新课：课件展示行星环绕太阳运转的动画,引导复习上节课学习的知识。通过上一节课的学习我们了解到：行星绕太阳的运动可以视为匀速圆周运动，且其做匀速圆周运动的向心力是由太阳与行星间的引力提供的，引力大小为，与两星体质量的乘积成正比，与两星体距离的平方成反比。课件展示：一个苹果引发的思考。思考：1.是什么力使得地面的物体不能离开地球，总要落回地面呢？2.地球吸引物体的力与地球和太阳间的引力是同种性质的力吗？3.试想把物体的高度升高，（移到山顶）物体同样受重力的作用，即这个力可延伸到

3、离地球很远的地方，那么会不会延伸到月球上呢？地球对月球有引力的作用吗？4.地球对苹果的力、地球对月球的力及太阳对行星的力是同一种性质的力吗？这节课我们就来深入研究这些问题。二、进行新课（一）牛顿猜想，月——地检验教师设疑：如果它们是同种力，即都遵守“反平方”的规律，那该如何验证呢？学生阅读教材“月－地检验”部分的内容。1.校验思路学生分组讨论1：从课文中找出检验的思路？教师总结1：①.由引力公式可知地球对其表面物体的引力为：又：地球对物体的引力近似等于物体的重力，即：=m1g——①②.由引力公式可知地球对月亮的引力为：又：地球对月球的引力等于月

4、球的向心力，即：=m2an————②③.由①、②两式可以求出月球的向心加速度an，此为向心加速度的推导值。④.根据向心加速度的公式an==，代入常量r、T即可求出an的真实值。⑤.然后将向心加速度的推导值和真实值作比较，看是否相同，若相同，则地球对物体、月球的引力和太阳对行星的引力是同种力。2.计算向心加速度的推导值与真实值学生分组讨论2：如何计算？需要知道哪些物理量？教师分析总结2：①.根据天文观测数据（事实）计算月球所在处的向心加速度。地球表面附近的重力加速度：g=9.8m/s2地球半径：R=6.4×106m月球围绕地球公转的周期：T=27

5、.3天≈2.36×106s月球轨道半径：r=3.8×108m≈60R②.由①式/②式可得向心加速度的推导值an=两者十分接近，为牛顿的假想提供了有力的事实根据。月——地检验表明：地面物体所受地球的引力，与月球所受地球的引力，太阳对行星的引力是同一种性质的力。（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。）（二）万有引力定律学生阅读教材，思考问题：1、把太阳与行星之间、地球与月球之间、地球与地面物体之间的引力遵从的规律推广到宇宙万物之间，你觉得合适吗？发表自己的见解。2、万有引力定律的内容是什么？写出表达式。并注明每个

6、符号的单位和物理意义3、你认为万有引力定律的发现有何深远意义？教师总结：1.万有引力定律的内容自然界中任何两个物体之间都相互吸引，引力大小与两个物体质量的乘积成正比，与物体间距离的平方成反比，即：2.万有引力定律适用的条件①．严格地说，万有引力定律只适用于质点间的相互作用。②．r的确定：对两个质量分布均匀的球体间相互作用，此时r是两个球体球心间的距离。对一个均匀球体与球外一个质点的万有引力，其中r为球心到质点间的距离。两个物体间距离远大于物体本身大小时，其中r为两物体质心间的距离。3.万有引力的方向：在两个物体的连线上。4.万有引力定律的发现有

7、着重要的物理意义。它对物理学、天文学的发展具有深远的影响。它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一起来，对科学文化发展起到了积极的推动作用，解放了人们的思想，给人们探索自然的奥秘建立了极大信心，人们有能力理解天地间的各种事物。（三）引力常量学生阅读教材，思考问题：1、测定引力常量有何意义？2、引力常量是由哪位物理学家测出的，它的数值是多大？学生讨论，发表见解。教师总结：1.牛顿在前人的基础上，应用他超凡的数学才能，发现了万有引力定律，却没能给出准确的引力常量，使万有引力定律只有其理论意义，而无更多的实际意义。引力常量G的测出，证明了万有引力

8、的存在，使得万有引力定律有了实用价值。2.英国物理学家卡文迪许通过实验比较准确地测出了G值。G=6.67×10-11。3.卡文迪许扭秤装置介绍三、当堂