高一物理教案万有引力定律

2017-06-01

物理教案万有引力定律【教材分析】

万有引力定律是本章的核心，从内容性质与地位上看，本节内容是对上一节“太阳与行星间的引力”的进一步外推，即：从天体运动推广到地面上任何物体的运动;又是下一节掌握万有引力理论在天文学上应用的学习的基础。本节重点内容是理解万有引力定律的推导思路和过程，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，知道任何物体间都存在着万有引力，且遵循相同的规律。本节难点是物体间距离的理解。另外本节内容还注重是对学生“科学方法”教育和“情感态度与价值观”的教育：使学生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;本节结合“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;使学生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。

物理教案万有引力定律【学情分析】

上节内容中，学生用所学的“圆周运动”、“开普勒行星运动定律”和“牛顿运动定律”知识，经历了一系列科学探究过程，得出了太阳与行星间的引力特点，学生对天体运动的研究产生了极大的兴趣和求知欲。本节课教师再引导学生从太阳与行星间引力的规律出发，根据类比事实将“平方反比关系”的作用力进行猜想，假设和推广，从太阳对行星的引力到地球对月球的引力，再到任意物体间的吸引力都满足“平方反比的关系”。学生会带着好奇和探究意识以及必要的检验论证，一路探究下去，最终得出万有引力定律。使学生在理解掌握万有引力定律的基础上，培养了探究思维能力和良好的思维品质，为学生终身发展打下基础。

物理教案万有引力定律【教学流程】

物理教案万有引力定律【教学目标】

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。

物理教案万有引力定律【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。

物理教案万有引力定律【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。

物理教案万有引力定律【教学媒体】

1.教室电脑多媒体系统。

2. PowerPoint课件、Flash动画(行星绕太阳运动的动画，月球在地球引力作用下运动及受力的动画，苹果在地球引力作用下落地的动画)。

物理教案万有引力定律【教学方法】

阅读思考、猜想假设、分析推理、事实验证、归纳总结、讨论交流、练习巩固等。

物理教案万有引力定律【教学过程】

一、复习提问，导入新课

教师：我们上节课学习了两个问题：一是追寻牛顿的足迹学习了行星运动的动力学问题，找到了太阳与行星间引力的规律，谁能回答一下其具体内容呢?

学生：(老师引导学生复习上节课内容)

老师：同学们掌握的很好,根据其引力的作用规律，完全可以解释行星的运动了。正是由于行星受到了太阳对它的引力作用，行星才不会飞离太阳，而是按照开普勒发现的三个规律绕太阳运动。

老师：我们上节课学习的另一个问题是：太阳与行星间的引力规律是否适用于卫星绕行星的运动。思考该问题的探究思维程序如何呢?

学生：提出问题→猜想与假设→理论分析→实验观测→验证结论。

(引导学生复习上节课的内容“说一说”和相应的探究思维程序，有助于提出“天体间引力规律的普遍性”的新问题从而导入新课。)

老师：那么，你们是否想过天体间引力规律是否具有普遍性呢?也就是说，地面物体与天体间的相互作用力也有同样的“平方反比关系”的规律吗?下面请同学们阅读第三节开头的三个自然段，体会牛顿当年是怎样思考这个问题的。

二、新课教学

1.天体间引力规律的普遍性——科学推理，萌发猜想

教师：(多媒体出示如下阅读提纲，引导学生阅读理解，然后再多媒体演示行星绕太阳运动的动画，月球在地球引力作用下运动及受力的动画，苹果在地球引力作用下落地的动画，引导学生逐步完成阅读问题。)

教师：根据以上分析，我们是否可以推测：拉住月球使它围绕地球运动的力，与拉着苹果下落的力以及地球、众行星与太阳之间的作用力是同一种力，遵循相同的规律?也就是说我们上节课所学习的天体间引力的规律是否具有普遍性呢?

学生：可以，但这个想法的正确性要由事实来检验。教师：很好，科学离不开事实。牛顿为了验证这个想法的正确性，做了“月—地检验”。请同学们阅读教材，然后回答检验的思路。

2.月地间引力与地球吸引物体的力相同——月—地检验，验证猜想

(引导学生阅读教材，理解月—底检验的思路。按如下板书思路逐步显示。)

教师：根据以上分析，我们可以得出什么结论?

学生：地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是同一种力。

教师：牛顿并没有就此止步。我们也应该想到，能否再进一步推广呢?也就是说任意物体间都有平方反比关系的吸引力吗?

3.任意物体间的吸引都有平方反比的关系——解放思想，大胆推广

教师：假设任意物体间都有平方反比关系的吸引力作用，为什么我们都没有感觉到大楼、大石头之类的物体吸引我们呢?

学生：因为身边物体的质量比天体的质量小得多，我们觉察不出罢了。

教师：这个假设果真正确的话，我们可以大胆地把上面的结论推广到宇宙中的一切物体之间。牛顿就这样地将之推广了，于是就有了具有划时代意义的万有引力定律的问世。

4.万有引力定律——天地统一，得出万有引力定律

(按学习物理规律的常规方法进行，引导学生分析得出下列各项板书内容。)

(1)内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小与两个物体的质量m1和m2的乘积成正比，与它们之间的距离r的二次方成反比。

(2)公式：

(3)单位：质量——Kg、距离——m、力——N 。

(4)比例系数G叫做引力常量，普遍适用。

(5)距离的确定：

○ 1可视为质点的物体，则为质点间的距离;

○ 2对均质球体则是两个球心间的距离。

(6)意义：

○ 1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了;

○3在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起了极大的信心，人们有能力理解天地间的各种事物。

万有引力定律清楚地向人们提示，复杂运动的背后隐藏着简洁的科学规律;它明确地向人们宣告，天上和地下都遵循着完全相同的科学法则。