高中物理教学设计案例万有引力

《万有引力定律》

【教学目标】

教 学 设 计 一、知识与技能

1.理解万有引力定律的推导思路和过程。

2.理解掌握万有引力定律的内容及表达公式，知道万有引力定律得出的意义。 3.知道任何物体间都存在着万有引力，且遵循相同的规律。 二、过程与方法

1.认识科学研究过程中根据事实和分析推理进行猜想、假设和检验的重要性，培养学生的推理能力、概括能力和归纳总结能力。 2.结合“月—地检验”，经历思维程序“提出问题→猜想与假设→理论分析→实验观测→验证结论”培养学生探究思维能力。 三、情感态度与价值观

1.学习科学家们谦逊的美德，使学生在学习中互相协作、互相借鉴，培养团队精神。

2.认识天文观测、分析推理、归纳总结等科学意识和方法的重要性，培养学生尊重客观事实并透过现象看本质的认识观。

3.学习科学家们坚持不懈、勇往直前和一丝不苟的工作精神，培养学生良好的学习习惯和善于探索的思维品质。

【教学重点】

1.万有引力定律的推导思路和过程。 2.万有引力定律的内容及表达公式。

【教学难点】

1.对万有引力定律及物体间距离的理解。

2.对万有引力定律普遍性的理解：任何物体间都存在着万有引力，且遵循相同的规律。

【教学媒体】

1.教室电脑多媒体系统。

2. P

万有引力一二三

——《万有引力与航天》复习课教学设计

陕西省岚皋中学 李增孔

教材内容：泸科版高中物理 必修2 第五章 学情分析：

在学生学习完了《曲线运动》和《机械能》这两章的内容之后，对于这一章来说，应该是前面两章知识的综合应用。但本章内容较为抽象，离学生生活实际不是很近，加之万有引力定律是进入高中以来首次接触到的一种平方反比规律，理解难度大，应用较多、较深，这就导致大部分学生在学习完本章内容之后感觉知识很散，不太熟练用规律去解决问题。 教学目标：

知识与技能：本章知识点可简要阐述为“一个模型、两种规律、三个近似”（详细内容见“教学过程”）。 过程与方法：模型法；近似法；抓主要因素、忽略次要因素等。

情感态度与价值观：感受科学家们探究自然规律的过程；正确评价万有引力定律，叙述万有引力定律的认识论意义；通过我国在航天事业上的成就事实，增强学生的民族自豪感和社会责任感。 难点：“三个近似”的理解及应用 重点：万有引力定律的应用 课前准备：

教师：制作《地球卫星模型》课件 学生：整理复习本章知识点 教学方法：演示、讲授、交流、讨论 课时：1课时 教学过程及内容： 一、一个天体模型

展示多媒体课件——“地

万有引力一二三

——《万有引力与航天》复习课教学设计

陕西省岚皋中学 李增孔

教材内容：泸科版高中物理 必修2 第五章 学情分析：

在学生学习完了《曲线运动》和《机械能》这两章的内容之后，对于这一章来说，应该是前面两章知识的综合应用。但本章内容较为抽象，离学生生活实际不是很近，加之万有引力定律是进入高中以来首次接触到的一种平方反比规律，理解难度大，应用较多、较深，这就导致大部分学生在学习完本章内容之后感觉知识很散，不太熟练用规律去解决问题。 教学目标：

知识与技能：本章知识点可简要阐述为“一个模型、两种规律、三个近似”（详细内容见“教学过程”）。 过程与方法：模型法；近似法；抓主要因素、忽略次要因素等。

情感态度与价值观：感受科学家们探究自然规律的过程；正确评价万有引力定律，叙述万有引力定律的认识论意义；通过我国在航天事业上的成就事实，增强学生的民族自豪感和社会责任感。 难点：“三个近似”的理解及应用 重点：万有引力定律的应用 课前准备：

教师：制作《地球卫星模型》课件 学生：整理复习本章知识点 教学方法：演示、讲授、交流、讨论 课时：1课时 教学过程及内容： 一、一个天体模型

展示多媒体课件——“地

2 太阳与行星间的引力

3 万有引力定律

对点训练

知识点一 万有引力定律的发现过程

1．太阳对行星的引力F与行星对太阳的引力F′大小相等，其依据是( ) A．牛顿第一定律B．牛顿第二定律 C．牛顿第三定律D．开普勒第三定律

m

2．(多选)根据开普勒关于行星运动的规律和圆周运动知识得：太阳对行星的引力F∝2，

rM

行星对太阳的引力F′∝2，其中M、m、r分别为太阳的质量、行星的质量和太阳与行星间

r的距离．下列说法正确的是( )

mM

A．由F∝2和F′∝2知F∶F′＝m∶M

rr

B．F和F′大小相等，是作用力与反作用力

C．F和F′大小相等，是同一个力

D．太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力

r

3．把行星的运动近似看作匀速圆周运动以后，开普勒第三定律可写为T＝，则推得

k

2

3

( )

m

A．太阳对质量为m的行星的引力为F＝k2

rB．太阳对行星的引力都相同

4πkm

C．太阳对质量为m的行星的引力为F＝2 r

D．质量越大的行星，太阳对它的引力一定越大

知识点二 引力常量及对万有引力定律的理解和计算 4．(多选)关于引力常量G，下列说法中正确的是( )

A．在国际单位制中，G在数值

高中物理学习材料

（鼎尚**整理制作）

6.3 万有引力定律

【学业达标测试】

2.关于万有引力，下列说法正确的是（ ） A.万有引力只有在天体与天体之间才能明显表现出来

B.一个苹果由于其质量很小，所以它受的万有引力几乎可以忽略 C.地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的万有引力

D.地球表面的大气层是因为万有引力的约束而存在于地球表面附近的

【解析】选D.由月—地检验可知：自然界中任何两个物体间都有相同的引力作用，故A错；苹果质量虽小，但由于地球质量很大，故引力不可忽略，B错；物体间的引力是相互的，由牛顿第三定律知应等大，故C错，D选项正确.

鼎尚

4.在讨论地球潮汐成因时,地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道可视为圆轨道.已知太阳质量约为月球质量的2.7×107倍,地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的400倍.关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力,以下说法正确的是（ ） A.太阳引力远大于月球引力 B.太阳引力与月球引力相差不大 C.月球对不同区域海水的吸引力大小相等 D.月球对不同区域海水的吸引力大小有差异

鼎尚

【素能综合检测】

一、选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分.至少一个选项正确）

6.4万有引力理论的成就

1学习目标〗

1、了解万有引力定律在天文学上的重要应用，会用牛顿第二定律和万有引力定律计算天体（行星和太阳）质量和密度。

2、体会万有引力定律在人类认识自然界奥秘中的巨大作用，让学生懂得理论来源于实践，

反过来又可以指导实践的辩证唯物主义观点.

〖重点难点〗

1、地面物体、月球和行星的运动都遵守牛顿运动定律。

2、会用牛顿运动定律、万有引力定律和已知条件求中心天体的质量和密度。

〖目标导学〗

I、知识回顾

（1）____________________________ 万有引力公式F= ______________ ，引力的方向。（2）匀速圆周运动的向心力公式_______ F= _________ = =

n、合作探究

一、计算行星质量和平均密度

问题1、应用牛顿运动定律和万有引力定律如何推导出地球的质量和平均密度的表达式?

方法一：方法二：

1检测1〗、下列几组数据中能算出地球质量的是（万有引力常量G是已知的）（）

A. 地球绕太阳运行的周期T和地球中心离太阳中心的距离r

B. 月球绕地球运行的周期T和地球的半径r

C. 月球绕地球运动的角速度和月球中心离地球中心的距离r

D. 月球绕地球运动的周期T和轨道半径r

1检测2〗、宇航员在某星球表面，将

生活的色彩就是学习

强化训练11 万有引力定律及其应用

本套强化训练搜集近年来各地高中物理高考真题、模拟题及其它极有备考价值的习题等筛选而成。其主要目的在于理解万有引力定律，能运用万有引力定律来分析天体的运动.了解人造地球卫星的有关知识，能进行有关天体质量的估算、轨道平行的计算等一些简单的计算。这些题的特点是把物理基础知识与航空航天技术中的最新成果联系起来，有利于提高学生的学习兴趣，有利于理论联系实际. 一、破解依据 ㈠两个重要定律

⑴开普勒第三定律 a3T2?k.其中，k仅与中心天体的性质有关 ⑵万有引力定律 F?G㈡两种基本思想

m1m2?1122.。 G?6.67?10N?mkg2rMm?mg. r2Mmv2⑵卫星的向心力即中心天体提供的万有引力 G2?m.

rr4?2r33?r3?. ㈢中心天体的质量 M? 和密度??GT2GT2R3⑴地面附近物体的万有引力即重力 G㈣匀速圆运动的人造卫星

⑴线速度、第一、二、三宇宙速度

v?GMGM?g0R?7.9km/s, ；v1?rRv2?11.2km/s,v3?16.7km/s

GMr3⑵角速度??⑶周期T?2?（T0?84min??24h）；⑷加速度3

6.4万有引力理论的成就 教学设计

背景分析：学生们已经学习了由牛顿发现的万有引力定律，也清楚了由卡文迪许测量出来的引力常量。学生们

也有地理基础，明白地球有公转和自转，地球公转周期大约是一年，自转周期大约是一天。

【教学目标】 （一）知识与技能

1．了解万有引力定律在天文学上的重要应用。 2．会用万有引力定律计算天体质量。

3．理解并运用万有引力定律处理天体问题的思路和方法。

（二）过程与方法

1．通过万有引力定律推导出计算天体质量的公式。 2．了解天体中的知识。

（三）情感、态度与价值观

体会万有引力定律在人类认识自然界奥秘中的巨大作用，让学生懂得理论来源于实践。

【教学重点】

1．行星绕太阳的运动的向心力是由万有引力提供的。 2．会用已知条件求中心天体的质量。

【教学难点】

1.根据已有条件求中心天体的质量。

2.教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。

导入：回顾万有引力定律的有关知识

1.内容： _____________________

2.公式： _____________________ 引力常量：G=6.67×10－11 N

高中物理万有引力定律的应用提高训练含解析

一、高中物理精讲专题测试万有引力定律的应用

1．一名宇航员到达半径为R 、密度均匀的某星球表面，做如下实验：用不可伸长的轻绳拴一个质量为m 的小球，上端固定在O 点，如图甲所示，在最低点给小球某一初速度，使其绕O 点在竖直面内做圆周运动，测得绳的拉力大小F 随时间t 的变化规律如图乙所示．F 1、F 2已知，引力常量为G ，忽略各种阻力．求：

（1）星球表面的重力加速度；

（2）卫星绕该星的第一宇宙速度；

（3）星球的密度．

【答案】（1）126F F g m -=

（212()6F F R m

-(3) 128F F GmR ρπ-= 【解析】

【分析】

【详解】

（1）由图知：小球做圆周运动在最高点拉力为F 2，在最低点拉力为F 1

设最高点速度为2v ，最低点速度为1v ，绳长为l 在最高点：222mv F mg l

+= ① 在最低点：211mv F mg l

-= ② 由机械能守恒定律，得

221211222

mv mg l mv =?+ ③ 由①②③，解得1

26F F g m

-= （2）2GMm mg R

= 2GMm R =2

mv R

两式联立得：12()6F F

篇一：万有引力定律 复习提纲

万有引力定律 复习提纲

一、本章知识脉络，构建课标知识体系

应用

二、本章要点总结

1、开普勒行星运动定律

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。 第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积。 第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。即：

万有引力定律轨道定律

开普勒行星运动定律 面积定律

周期定律

发现

万有引力定律 表述

的测定

天体质量、密度 发现未知天体 人造卫星、宇宙速度

a3

?k比值k是一个与中心天体质量有关的系数 2T

2、万有引力定律

（1）开普勒对行星运动规律的描述（开普勒定律）为万有引力定律的发现奠定了基础。 （2）万有引力定律公式：F?G

m1m2?1122

， G?6.67?10N?m/kg2r

（3）适用条件：只适用于两个质点间相互作用的万有引力的计算 ．．

特殊情况：①一个质量分布均匀的球体和一个质点的相互作用

②两个质量分布均匀的球体间的相互作用

3、物体在地面上所受的万有引力与重力的区别和联系

（1）．考虑地球自转：万有引力分解为一个向心力和一个重力

两极：mg?F引 赤道：mg?F引?F向

（2）．不考虑地球自转：万有引力全部提供为重