教学案例--万有引力定律

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1、模板：☆教学基本信息课题人教版、第六章万有引力与航天、第三节万有引力定律作者及工作单位飞扬☆指导思想与理论依据在本节课教学，将让学生继续经历上节课的万有引力定律“发现之旅”为此使整个教学流程，力图体现如下规律发现过程:1.进一步猜想“天上”的力与“人间”的力可能出于同一本源；2.月-地检验，这个大胆的想法要由事实检验；3.更大胆地猜想，是否任意两个物体之间都存在这样的引力。☆教材分析万有引力定律的发现过程犹如一部壮丽的科学史诗，它歌颂了前辈科学家的科学精神，也展现了科学发展过程中，科学家们富有创造性而又严谨的科学思维是发展学生思维能力难得的好材料。本节课内容充分利用这些材料发展学生的

2、科学思维能力。教科书在尊重历史事实的前提下，通过一些逻辑思维的铺垫，让学生以自己现有的知识基础身于历史的背景下，经历一次“发现”万有引力的过程☆学情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。从知识建构的历史进程来看，在上一节中学生经历了太阳与行星间引力的探究过程，从中向学生渗透了发现问题、提出问题、猜想假设、推理论证等方法思想，依照

3、学生的认知心理特点，同时根据上节课“说一说”中的问题，很容易在他们脑中形成这样一个问题：太阳与行星间引力规律是否适用于我们与地球间的相互作用？从而为我们进一步演绎万有引力定律“发现之旅”，确定了转接点，也引入本节新课内容。　　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。☆教学目标一、知识与技能１．理解太阳与行星间存在引力２．能根据开普勒行星运

4、动定律和牛顿第三定律推导出太阳与行星间的引力表达式３．理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律４．理解地面上物体所受的重力与天体间的引力是同一性质的力，即服从平方反比定律的万有引力二、过程与方法１．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２．体会推导过程中的数量关系三、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２．通过学习认识和借鉴科学的实验方法，充实自己的头脑，更好地去认识世界，建立科学的价值观☆教学重点和难点【教学重点】1、月—地检验的推到过程。2、万有引力定律的内容及表达公式。3、在研究具体问题时，如何选取参考系。【教学难点】1

5、、对万有引力定律的理解。2、使学生能把地面上的物体所受重力与其他星球与地球之间存在的引力是同性质的力联系起来。3、质点概念的理解☆教学过程教学环节教师活动预设学生行为设计意图一、进一步猜想演示：将塑料制成且内部空心的苹果置于某位学生头顶不远处，静止释放。观察苹果的运动，并进行思考讨论通过苹果自由下落的物理情景，唤醒学生脑中当年由苹果落地而引起遐想，进而发现万 有引力定律的故事情景，从而启发学生设问，使牛顿的想法能够激发学生的兴趣与想像力。二、月-地检验创设情景：在牛顿时代，重力加速度g、月-地的距离r、月球的公转周期T都能精确的测定，已知r=3.8*108m,T=27.3天,g=9.

6、8m/s2①物体的质量为m在月球轨道上的物体受到的引力F1=GMm/r2，物体在地面附近受到的F2=GM地m/R2，则有通过创设情景，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。，月球轨道半径即月-地的距离r为地球半径R的60倍，那么，①月球轨道上的物体受到的引力F1是它在地面附近受到的引力F2的几分之一？②物体在月球轨道上的加速度a，月球公转的向心加速度是它在地面附近下落的加速度g重力加速度的几分之一？F1/F2=R2/r2=1/602②设质量为m的物体在月球的轨道上运动的加速度（月球公转的向心加速度）为a，则a=ω2r，ω=2π/T，r=60R，得a=

7、60R*4π2/T2，代入数据解得a/g=1/602三、万有引力定律提出问题，指导学生通过阅读教材：1.什么是万有引力，并举出实例。2.万有引力定律怎样反映物体之间相互作用的规律，其数学表达式如何，并注明每个符号的单位和物理意义。3.万有引力定律的适用条件是什么？4.你认为万有引力定律的发现有何深远意义对万有引力定律的理解：A、普遍性：万有引力存在于任何两个物体之间，只不过一般物体的质量与星球相比太小了，他们之间的万有引力也非常小，完全可以忽略不计。B、