《万有引力定律是怎样发现的》

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1、万有引力定律是怎样发现的物理组景海霞学法分析：沿着牛顿的足迹，带领学生在现有知识状态下，重新“发现”万有引力定律，在“发现”万有引力的过程中充分体现学生学习的主体性。教师仅仅是引导而已，通过学生自己发现万有引力定律及引力常量的测量，增强学生的自信心。只要学好现在的知识，大胆猜想，敢于质疑，敢于发现，就可能有所成功，从而使学生养成良好的科学价值观。教学目标：知识与技能：⒈了解万有引力定律得出的思路和过程。⒉理解万有引力定律的含义并会推导。⒊知道任何物体间都存在着万有引力，且遵循相同的规律。过程与方法：1.了解并体会科学研究对人们认识自然的重要性2.理解万有引力定律

2、的含义并会推导万有引力定律情感态度与价值观：通过牛顿在前人的基础上发现万有引力的思想过程，说明科学研究的长期性，连续性及艰巨性教学重点：1.万有引力定律的推导2.万有引力定律的内容及表达公式教学难点：⒈对万有引力定律的理解；①用数学公式描述万有引力定律；②计算万有引力时物体间距离的含义；⒉对万有引力的理解：①地面物体受到的重力与天体间的引力性质相同；②一般物体间的引力很小，学生缺乏感性认识；教学方法：⒈对万有引力定律的推导－采用分析推理、归纳总结的方法。⒉对疑难问题的处理－采用讲授法、例证法。3．支架探究教法教学过程：一：锚式问题想一想：苹果树上的苹果为什么会落

3、到地面上来？如果把苹果树挪到月球上，苹果还会落回地球吗？行星为何饶着太阳运动而不脱离行星，速度为何距太阳近就快，远就慢？离太阳越远的行星，为何运行周期越远？牛顿认为它们的根本原因是地球对苹果有吸引力，太阳对行星也具有巨大无比的吸引力。二、自主探究：阅读课本并思考：什么力来维持行星绕太阳的运动呢？许多科学家都对运动的原因提出了各猜想：开普勒说：行星的运动是由于太阳磁力吸引的缘故，磁力与距离成反比。笛卡尔说：宇宙由不停旋转着的微粒所组成，微粒的运动形成漩涡，太阳和行星在各自的漩涡中心，行星漩涡带动卫星运动，太阳的漩涡带动行星和卫星一起运动胡克说：我和雷恩·哈恩都认为

4、行星的运动是太阳引力的缘故，并且力的大小与到太阳距离的平方成反比。思考探究1：从开普勒第一定律可知，行星运动时的轨迹并不是圆形的，而是椭圆轨道，那么在椭圆轨道下这个引力大小是否还和距离的二次方成反比呢？（一）、万有引力定律的得出：牛顿在前人的基础上，凭借他超人的数学能力证明了：如果太阳和行星的引力与距离的二次方成反比，则行星的轨迹是椭圆。想一想：如果认为行星绕太阳作匀速圆周运动，那么：谁来充当向心力？（太阳对行星的引力充当向心力）试推算：太阳对行星的引力与行星质量的关系？设行星的质量为m，速度为v，行星到太阳的距离为r，则行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力由太阳对

5、行星的引力来提供天文观测难以直接得到行星的速度v，但可以得到行星的公转周期T有：代入：得：再根据开普勒第三定律代入上式可得到：其中m为行星的质量，r为行星轨道半径，即太阳与行星的距离.由上式可得出结论：太阳对行星的引力跟行星的质量成正比，跟行星到太阳的距离的二次方成反比.即：F∝根据牛顿第三定律：太阳吸引行星的力与行星吸引太阳的力是同性质的相互作用力.既然太阳对行星的引力与行星的质量成正比，那么行星对太阳也有作用力，也应与太阳的质量M成正比，即：F∝用文字表述为：太阳与行星之间的引力，与它们质量的乘积成正比，与它们的距离的平方成反比.用公式表述：三、指导

6、探究：思考探究2:万有引力定律是否只存在于行星和太阳之间?（不仅存在于太阳和行星之间,同时它存在于世间万物之间。）思考探究3:万有引力定律是否适用与行星与卫星及地面上的物体之间呢?对于行星与卫星之间,地面上的物体之间同样存在着相互作用的万有引力。（二）、万有引力定律：1.内容:自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比.2.如果用m1,m2表示两物体的质量,用r表示两物体间的距离,那么万有定律可以表示为:3.引力常量G适用于任何两个物体,它在数值上等于两个质量都是1㎏的物体相距1m时相互作用力的大小.

7、其标准值为:通常情况下取：4.适用条件：①两质点间的万有引力,则r为两质点间距②质量分布均匀的两球体间的万有引力,r应是两球心间距③一均匀球体与球外一质点间的万有引力，为质点到球心间的距离④距离远大于本身大小的两物体间的万有引力，两物体质心间的距离5.万有引力的特点：①普遍性②相互性③宏观性6.万有引力定律的发现有着重要的物理意义:①它对物理学,天文学的发展具有深远的影响;②它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一起来;③对科学文化发展起了积极的推动作用,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.思考探究4:万有引

8、力和重力之间有何关系?（