鲁科版必修二51《万有引力定律及引力常量的测定》WORD教案03

1、名师精编 优秀教案5.1 万有引力定律及引力常量的测定【学问目标 】一、学问与技能 1 明白“ 地心说” 和“ 日心说” 2 明白万有引力定律的进展过程 3 知道开普勒三个定律 4 懂得万有引力定律 5 明白引力常数二、过程与方法 1 通过课件模拟天体的运动说明开普勒三个定律 2 运用圆周运动的学问懂得天体运动 3 懂得万有引力定律并会运用其说明天表达象 4 明白利用扭称测量引力常数运用探究方法三、情感态度与价值观 1 熟悉发觉万有引力定律的重要意义 2 体会科学定律对人类探究未知世界的作用【学问重点 】 1 开普勒三个定律 2 万有引力定律 3 卡文迪许的扭称试验【学问难点 】1 懂得万有引

2、力定律及应用2 懂得卡文迪许的扭称试验的科学理念【教学方法 】1 问题教学法【教学过程 】：【历史回忆】 中国对天体熟悉：距今2100 多年的马王堆西汉墓中,出土了嫦娥奔月的画帛,（书上 83 面）画中嫦娥赞乘坐飞龙飘然奔月；嫦娥奔月是个传奇,也可以说是个理想,它说明中国对天的讨论早就有了；假如世界第八大奇迹秦始皇陵中的天穹据说是由夜明珠按名师精编 优秀教案星星的分布镶嵌上的,中国对天体的追求早在秦朝之前就肯定的尝试；从战国时期的楚国宏大诗人屈原的佳作天问 就是对茫茫宇宙提出了一系列问题,体现了人类明白自然秘密的期望；但中国对天体的熟悉由于种种缘由没能进入实质性,同样的文明古国对这个问题有不同

3、的探究；1 古希腊人的探究：第一从星体的轨迹入手,最早认为天体环绕地球转动的说法（地心说）,主要观看到月球、太阳、水星、金星、火星、土星等,仍能做好火星绕地球黑心的轨迹图,基于托密勒地心本轮理论的宇宙横向进展（书上100 面）,从古至今人类孜孜不倦地探究天体的运动规律, 天文学家托勒密设计一套特别复杂的体系,完善了地心本轮理论；这个学说连续了近 2022 年2 文艺复兴的撞击：1943 年天文学家哥白尼提出日心说,太阳是宇宙中心, 行星都绕太阳做匀速圆周运动； 日心说仍太阳系的真实感面貌,但仍有不足： 第谷观看到 a 星体与运算结果不符 b 开普勒讨论第谷测量数据得的绪论；第谷是个天文观测家,

4、他对星体进行仔细系统的观测,其测量的结果是托勒密和哥白尼的理论运算结果与观测数据不相符；开普勒讨论第谷的观测数据期望进一步说明哥白尼的行星圆形轨道, 但是他的努力失败,他信任不是第谷的马虎而是哥白尼的理论需要进一步完善,开普勒开头讨论行星非匀速非圆周的运动,最终提出三大定律；（通过对历史回忆来让同学明白人对未知世界的探究是艰辛的但却是永无止境的,激起同学对人类探究未知世界的爱好）【课件演示】 呈现行星的运动轨及太阳的位置,引导同学仔细观看,加深同学对开普勒第肯定律的熟悉,说明行星运动轨迹是非圆周的运动；请同学观看行星在相等时间内扫过面积相等,让同学明白开普勒其次定律,行星在同一轨道上越接近太阳

5、运动就越快,说明行星运动是非匀速运动；要求同学把握开普勒第三定律,行星绕太阳运行轨道半长轴r 的立方与其公转周期T的平方成比：R2KT3引导同学自学信息窗大定律的懂得；,通过学习行星绕太阳运动的有关数据加深同学对开普勒三【创设问题】 开普勒三大定律只说明行星运动规律,没有说明为什么会如此运转？为什么 即不会脱离太阳又不会坠向太阳？人在空中停留一下都很思想观念,越高越思想观念, 但行星这么高却一点也不思想观念？名师精编 优秀教案请同学们回答行星做什么运动？行星做曲线运动；请同学分析一下行星是否受到力的作用呢？依据曲线运动条件,行星必定受到一个与运动方向成肯定角度力的作用,这就说明白太阳的行星之间

6、有存在着力的作用；从开普勒其次定律可知行星在同一轨道上越接近太阳运动就越快,依据圆周运动离心现象, 如运动速度增大,而向心力不变情形下,就会显现离心现象,运动行星不但不显现离心现象反而做向心运动,请同学分析缘由： 说明太阳与行星之间作用力跟距离有关,距离越小时作用力就越大；引导同学自学 拓展一步 的内容, 从而明白到太阳与行星之间作用力跟太阳和行星质量有关；从上面几个方面初步明白太阳与行星之间存在相互作用力,定性知道力跟什么因素有关；牛顿运用开普勒三大定律和自己在力学、数学方面的讨论成果从定量的角度提出万有引F 与力定律（详细过程有潜力的同学可以过后在书中自习讨论）：自然界中任何两个物体都是相

7、互吸引的,引力方向沿两物体的连线,引力的大小两个物体质量乘积Mm 成正比,与这两个物体距离r 的平均成反比；FGMmr2【公式说明】 两个物体只能是质点； r 是两个质点之间的距离（如是匀质球体就是两球心的距离）； G是引力常数； 自然界中任何两个物体存在引力；可以从三个方面说明：地球吸引也是满意万有引力定律；太阳与行星之间作用满意万有引力定律；地球邻近物体也受 通过例题 可知地球上的两个物体之间同样存在引力作用也是满意万有引力定律,这就说明万有引力定律适应自然界中任何两个物体；牛顿万有引力定律只提出引力与两个物体质量和之间距离有关,却没能给出精确的引 力常数,如何精确测量引力常数成为物理界普

8、遍关怀的重大课题；【存在困难】 请同学分析引力常数与什么因素有关？与物体质量、物体间距离有关,这两方面在试验中要精确他们数值不会很困难的,当然仍跟引力有关,由于引力比较微小,这必然给试验测量引力带来困难；【克服困难】英国物理学家卡文迪许运用正确试验方法和思路,奇妙利用力矩平稳条件和微量放大法设计出扭称,将于精确测出两个铅球之间微小的引力,从而证明万有引力定律的名师精编优秀教案2 ；正确性,由此得到精确度很高的引力常数G=6.65 12-11m 3/kg.s【课件演示】 通过对卡文迪许试验原理课件演示,让同学对卡文迪许扭称试验原理的更加明白； 倒梯形架对称地拉动扭转比拉伸的形变大得多,更简单测量微小的力；利用小镜面反射的光起到示数放大和微小质量指针的