高一物理万有引力理论的成就

《万有引力理论的成就》说课稿

一、教材分析

1、教材性质与地位

本章作为圆周运动的一个应用实例，是对第五章《曲线运动》所涉及的基本概念和规律在理解和应用上的进一步加深。本节是属于应用性和检验性的教学内容，从前后联系来看，有利于巩固学生对万有引力定律的认识。教材的立意是使学生感受用物理理论探索未知世界的科学魅力，培养热爱科学的情感。 2、教学目标

①知识与技能

了解万有引力定律在天文学上的重要应用。 会用万有引力定律计算天体质量。

理解并运用万有引力定律处理天体问题的思路和方法。 ②过程与方法

通过推理过程，培养科学研究兴趣，领略物理学中所蕴含的严谨的逻辑关系。 培养学生根据事件之间的相似性采取类比方法分析新问题的能力和方法。 培养学生归纳总结建立模型的能力与方法。 ③情感、态度与价值观 通过测量天体的质量、预测未知天体的学习活动，体会科学研究方法对人类认识自然的重要作用，体会万有引力定律对人类探索和认识未知世界的作用．

通过对天体运动规律的认识，了解科学发展的曲折性，感悟科学是人类进步不竭的动力． 3、教学重点、难点

根据我对教材的理解，本节重点、难点是：

重点：利用万有引力定律计算天体的质量并掌握处理天体问题的基本方法。 难点：物理

第三章第三节万有引力定律的应用教学设计

课标分析：

本节课是在学习了万有引力定律的基础上，应用万有引力定律求解天体的质量和发现新的天体等，让学生感受万有引力定律经受了实践的检验及其取得的巨大成功，进而理解万有引力理论的巨大作用和价值。

教材分析：

本节容是这一章的重点，是万有引力定律在实际中的具体应用，利用万有引力定律除了可求出中心天体的质量外，还可发现未知天体。本节是“应用+检验”性的容，着重讲清应用思路，通过本节课的学习，重点要使学生深刻体会科学定律对人类探索未知世界的作用，激起学生对科学探究的兴趣，培养学生热爱科学的情感。

学生分析：

学生要运用已有的概念和知识以及力和运动之间的关系，根据实际问题建立合理的物理模型，通过归纳总结、逻辑推理来解决问题。

教学目标：

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的质量。

过程与方法：

1、理解运用万有引力定律处理天体问题的思路、方法，体会科学定律的意义。

2、了解万有引力定律在天文学上的重要应用，理解并运用万有引力定律处理问题的思路方法。

情感、态度与价值观：

1、通过测量天体的质量、预测未知天体的学习活动，体会科学研究方法对人类认识自然的重要作用，体会万有引力定律对人类探索和认

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

高一物理万有引力定律测试题（一）

F?G一．定律内容（公式

Mmr2）及适用条件

例1． 如图所示，阴影区域是质量为M、半径为R的球体挖去一个小圆球后

R的剩余部分，所挖去的小圆球的球心和大球体球心间的距离是2，求球体

剩余部分对球体外离球心O距离为2R、质量为m的质点P的引力.

例1．分析：万有引力定律只适用于两个质点间的作用，只有对均匀球体才可将其看作是质量全部集中在球心的一个质点，至于本题中不规则的阴影区，那是不能当作一个质点来处理的，故可用补偿法，将挖去的球补上.

[解析] 将挖去的球补上，则完整的大球对球外质点P的引力：

F1?GMmGMm? 22(2R)4RR4R4RM1的小球的质量M???()2????()3??M

43823232?R3半径为

补上小球对质点1的引力：

F2?GM?mGMm ?5250R2(R)2GMmGMm23GMm?? 4R250R2100R2因而挖去小球的阴影部分对质点P的引力：

F?F1?F2?

二.综合运用牛顿定律、万有引力和匀速率圆周运动求解天体的运动的问题 （1）星体表面及其某一高度处的重力加速度的求法 例2．据报道,美国航空航天管理局计划在2008年10月发射“月球勘测轨道器” (LRO),LRO每天

《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

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

第6章 第4节 万有引力理论的成就

基础夯实

1．关于万有引力定律应用于天文学研究的历史事实，下列说法中正确的是( )[: A．天王星、海王星和冥王星，都是运用万有引力定律、经过大量计算后而发现的

B．在18世纪已经发现的7个行星中，人们发现第七个行星——天王星的运动轨道总是同根据万有引力定律计算出来的结果有比较大的偏差，于是有人推测，在天王星轨道外还有一个行星，是它的存在引起了上述偏差

C．第八个行星，是牛顿运用自己发现的万有引力定律，经大量计算而发现的 D．冥王星是英国剑桥大学的学生亚当斯和勒维列合作研究后共同发现的 答案：B

解析：只要认真阅读教材，便能作出正确判断．

2．(四川西充中学高一检测)已知地球的质量为M，月球的质量为m，月球绕地球的轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G，则月球绕地球运转轨道处的重力加速度大小等于( )

A.

Gm

2 r

2

GM

B.2 r4πD.2r T

2

4π

C.2

T答案：BD

3．(山东平度一中高一模块检测)在下列条件中，引力常量已知，能求出地球质量的是( ) A．已知卫星质量和它离地的高度 B．已知卫星轨道半径和运动周期 C．已知近地卫星的周期和它的向心加速度

D．已知地球绕太

课 题 备课时间 知识与 源:Z|xx|k.Com][来源:Zxxk.Com]来源:Zxxk.Com][来6.4 万有引力理论的成就 上课时间 总课时数 来源学。科。网Z。X。X。K] 课程目标 过程与 通过求解太阳.地球的质量，培养学生理论联系实际的运用能力 方法 使学生懂得理论来源情感态度通过介绍用万有引力定律发现未知天体的过程，与价值观 于实践，反过来又可以指导实践的辨证唯物主义观点 学科网技能 了解万有引力定律在天文学上的应用 会用万有引力定律计算天体的质量和密度 掌握综合运用万有引力定律和圆周运动学知识分析具体问题的方法 来源教学重点 教学难点 教学过程 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。 根据已有条件求中心天体的质量。 引入新课 教师活动：上节我们学习了万有引力定律的有关知识，现在请同学们回忆一下，万有引力定律的内容及公式是什么？公式中的G又是什么？G的测定有何重要意义？ 学生活动：思考并回答上述问题： 教师活动：万有引力定律的发现有着重要的物理意义：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

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7.4 万有引力理论的成就

★新课标要求

（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，反过来又可以指导实践的辩证唯物主义观点 ★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

根据已有条件求中心天体的质量。 ★教学方法

教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。 ★教学工具

有关练习题的投影片、计算机、投影仪等多媒体教学设备 ★教学过程

（一）引入新课

教师活动：上节我们学习了万有引力定律的有关知识，现在请同学们回忆一下，万有引

力定律的内容及公式是什么？公式中的G又是什么？G的测定有何重要意义？

学生活动：思考并回答上述问题：

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

向心力

向心力：做匀速圆周运动的物体受到的合外力总是指向圆心，这个力叫做向心力。

向心力的来源：可以由重力、弹力、摩擦力等提供．总之是物体所受的合外力提供了物体做匀速圆周运动所需的向心力。

向心力的方向：总是沿半径指向圆心，方向时刻在改变。因此向心力是变力。 向心力的作用效果：只改变速度的方向，不改变速度的大小。

向心力指向圆心，而物体的运动方向沿圆周上该处的切线方向。两者相互垂直，物体在运动方向上所受的合外力为零，在这个方向上无加速度，速度大小不会改变。所以向心力只改变速度的方向。

向心力的大小为 ：

F mr 或F m

2

v

2

r

向心加速度

向心加速度：在向心力作用下物体产生的加速度叫做向心加速度。 向心加速度的方向：总是沿半径指向圆心，每时每刻在不断地变化。 向心加速度大小：

2

a r 2F mr

22 F ma vv

F m a

r r

v

st 2 rT

2 r f频 r

t

vr

2 T

2 f 2 n转速

圆盘上转动的物体及圆锥摆转动的物体的向心力？ 汽车过拱桥时的向心力？ 汽车过凹形路段的向心力？ 过山车与水流星的向心力？

万有引力

1 行星的运动

1、行星运动的两种学说

（1）地心说：地心说的代表人物是亚里士多德和托勒玫。他们从人们的