万有引力定律教案.doc

6.3 万有引力定律 教学目标:(一)知识与技能1、了解万有引力定律发现的思路和过程,知道地球上的重物下落与天体运动的统一性。2、理解万有引力定律的内容和公式。会简单应用万有引力定律计算问题。3、了解引力常量的测量及意义。(二)过程与方法4、通过万有引力定律的推导，了解科学规律的得出过程。体会在科学规律发现过程中猜想与求证的重要性。5、感受牛顿在推导出万有引力定律过程中的胆识、魄力和惊人的想像力。 (三)情感态度与价值观6、让学生体验感受物理研究过程中的严谨与魅力，体验自然科学的简洁美。激发学生探究自然的兴趣。7、感受科学知识在生产生活中的巨大作用力。8、感觉科学家的科学素养和人格魅力。教学重点1、万有引力定律推导的过程。2、万有引力定律的内容和公式。教学难点1、月地检验。2.引力常量的测定及意义。教学器材：多媒体设备及课件教学方法：讨论、探究与教师讲授相结合教学过程一、引入 出示:课件“行星的运动”回顾：前两节课的内容。重点回顾上节课的学习过程和结论：1、问题的提出2、猜想与假设3、简化模型4、演绎推理5、相互性6、平等性结论：上千个数据三句话一个公式出示课件并配合讲解:但牛顿并没在到此为止，他的思考还在继续，他的思想超越了行星与太阳因此，才有了伟大的万有引力定律的诞生。本节，我们将继续沿着牛顿的“足迹”，用自己的手和脑去探索这神奇的宇宙，去发现“万有引力定律”。二、新课教学：（一）、提出问题：学生活动1：请同学们相互交流、讨论：牛顿所思考的问题是什么？你能提出自己的问题吗？你能帮牛顿解开困惑吗？提示：可参考课本前二段。思想要大胆，开放！学习小组内交流讨论小组代表发言：提出问题教师帮助学生归纳问题，用课件展示出来，让学生讨论回答：1、月球为什么绕着地球转？它和行星与太阳间的引力是同一种力，同样遵循“平方反比”定律吗？2、苹果为什么会落地？苹果受到的重力与地球对月球的引力是同一种力吗？月球绕地球做圆周运动的向心力就是由月球受到的重力提供的？3、地球对苹果的力、地球对月球的力，以及太阳对行星的力会是同一各力，它们遵循同一规律？学生对最后一个问题不易解答，由此引出下一内容：（二）、月地检验：学生活动2：探究：如何验证问题3中的猜想？资料：当时已知的一些量： 地表重力加速度：g = 9.8m/s2 地球半径： R = 6400103m 月亮周期： T = 27.3天2.36106s 月亮轨道半径： r 60R提示：可参考课本上相关内容。思维要清晰、严谨！ 小组内交流讨论：如何验证各小组之间交流：自己的验证思路在此基础上，教师当点拨学生，帮助学生整理思路： ga月1、月地检验思路:若它们是同一种性质的力，遵循相同的“平方反比”的规律。则：对苹果：对月球：即： 又因为：所以： 所以我们只需通过计算验证上式是否成立即可2、各小组继续讨论并计算：结果：结论：月球绕地球运动的力以及地面物体所受地球的引力和太阳与行星之间的力遵循同一规律。它们是同一种力！ （三）、万有引力定律 学生活动3：我们的思想还可以更解放些！还能提出什么样的猜想呢？学生讨论并提出：是否任意两个物体间都有这样的力呢？我们为什么感觉不到人与人之间的这种引力？两个分子间呢？宇宙中其它星系间呢？讨论后告诉学生：我们虽然无法验证，但也没有反驳它的理由教师引导得出结论：万有引力定律牛顿在于1687年在它的传世之作自然哲学的数学原理中正式发表了科学史上最伟大的定律之一：万有引力定律内容:自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比，与它们之间距离r的二次方成反比.公式： 说明：1、式中质量的单位用kg，距离的单位用m，力的单位用N。G是比例系数，叫做引力常量，适用于任何两个物体。2、尽管这个推广十分自然，但仍要接受事实的直接或间接的检验。3、这一定律清晰地向人们揭示：复杂的运动后面隐藏着简洁的科学规律。4、天上和地上的物体都遵循着完全相同的科学法则。5、牛顿当时无法算出两个天体之间的万有引力的大小，因为他不知道引力常量G的值。 （四）、引力常量牛顿得出了万有引力定律，但他却无法用这个公式来计算天体间的引力，因为他不知道引力常量G的值。直到一百多年后英国物理学家卡文迪许通过实验比较准确地测出了G值。1、 简单介绍：卡文迪许和他的扭秤实验 G=6.6710-11N.m2/kg2G值的物理含义：两个质量为1kg的物体相距1m时，它们之间万有引力为6.6710-11 N2、卡文迪许测出G值的意义：（1）自然界中少数几个最重要的物理常量之一。（2）证明了万有引力的存在。（3）使得万有引力定律有了实用价值。三、课堂小结：1、万有引力定律提出的过程：大胆假设、严格求证相结合，是一个充满曲折和艰辛的过程。从中领略了牛顿的胆识，魄力，惊人的想像力。2、万有引力定律的内容和公式。3、万有引力定律的检验。四、课堂练习：1、粗略的计算一下两个质量为50kg，相距0.5m的人之间的引力？ 一粒芝麻重的几千分之一!2、关于万有引力，下列说法中正确得是：( )A. 万有引力只有在天体之间才体现出来B.一个苹果由于其质量很小，它受到地球的万有引力几乎可以忽略C.