63万有引力定律(教学设计)

6.3万有引力定律(授课方案)6.3万有引力定律(授课方案)4/46.3万有引力定律(授课方案)《6.3万有引力定律》授课方案【授课目的】一、知识与技术1.认识万有引力定律的得出思路和过程。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，且依据同样的规律。4.认识引力常量的测量及意义。二、过程与方法1.认识科学研究过程中依据事实和解析推理进行猜想、假定和查验的重要性，培养学生的推理能力、归纳能力和归纳总结能力。认识卡文迪许实验的重要性,认识将直接测量转变成间接测量这一科学研究中广泛采用的重要方法。三、感神情度与价值观1.学习科学家们谦虚的美德，使学生在学习中互相协作、互相借鉴，培养团队精神。2.经过学习认识和借鉴科学的实验方法，充分自己的脑筋，更好地去认识世界，提高科学的价值观。【授课重点】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。3.引力常量的有关知识。【授课难点】1.对万有引力定律及物体间距离的理解。2.对万有引力定律广泛性的理解：任何物体间都存在着万有引力，且依据同样的规律。【授课媒体】1.教室电脑多媒系通通。2.PowerPoint课件、Flash动画（行星绕太阳运动的动画）。【授课方法】阅读思虑、解析推理、归纳总结、议论沟通、练习牢固等。【课前准备】检查学生预习情况检查金版教程自主学习区达成情况【授课过程】一、复习旧知，导入新课教师：展现行星绕太阳运动的动画教师：我们前面两节课学习了那些内容？教师提示，开普勒行星运动定律和太阳与行星间的引力，谁能回答一下其详细内容呢？学生：（老师引导学生复习上节课内容）（课件展现前面两节课已学内容）教师：同学们掌握的很好,依据其引力的作用规律，圆满能够解说行星的运动了。正是由于行星遇到了太阳对它的引力作用，行星才不会飞离太阳，而是依据开普勒发现的三个规律绕太阳运动。老师：同时我们推导出了太阳与行星间的引力规律，即FGMm。知道了行星为什r2么能够绕太阳运转而不会飞离太阳。那么大家想到过，是什么力使得地面的物体不能够够走开地球，总要落回地面呢？地球吸引物体的力与地球和太阳间的引力是同种性质的力吗？还有，月球能够绕地球运转，说明月球与地球之间也必定存在着互相作使劲，这个拉住月球使它绕地球运转的力与地球对物体的引力是同一种力吗？（课件展现牛顿的思虑）这节课我们就来深入研究这些问题。下面请同学们阅读第三节开头的三个自然段，意会牛顿当年是怎样思虑这个问题的。二、新课授课1、月－地查验（考证牛顿的猜想）教师：引导学生阅读教材“月－地查验”部分的内容。学生：阅读课文，从课文中找出必要的信息，在练习本进步行定量计算。教师活动：投影学生的证明过程，一同议论。假定保持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力是同一种力,同样依据平方反比定律，（1）从理论方面推导，M地mGM地mgmaG物2物物物R地R地地球表面：maM地m月a月g(60)2月月(60R地)2月球轨道：（2）实质测量：地表重力加快度：g=9.8m/s2；地球半径：R=6400×103m；月球公转周期：T=27.3天≈2.36×106s；月球轨道半径：r≈60R=3.84×108m42r32a22.710向心加快度Tm/sag/36002.7103m/s2教师总结：数据表示,地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力，以及太阳与行星间的引力，依据同样的规律。FGMm教师：创立气氛：公式r2，在太阳与行星之间、月球和地球之间、地球和物体之间都建立，那么我们的思想还能够够够更为解放！能否宇宙中随意两个物体之间都有这样的力呢???学生：思虑教师的设疑。教师：课件展现牛顿的再度思虑，既然太阳行星间、地球月球间、地球物体间有引力，那么任何两个有质量的物体间能否也都有这样的引力呢？于是我们英勇地把以上结论推行到宇宙中的所有物体之间。2、万有引力定律经过以上内容的学习,我们知道:太阳与行星间有引力作用,地球与月球间有引力作用,地球与地面上的物体间也有引力作用。教师：引导学生总结万有引力定律内容以及公式，课件展现有关内容（1）万有引力定律内容：自然界中任何两个物体都互相吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与这两个物体的质量m1和m2的乘积成正比，与它们之间距离r的二次方成反比。（2）表达式：FGm1m2r2教师：教师引导学生明确表达式中的每一个物理量的单位，取国际单位（课件展现）（3）单位：质量mkg，距离rm,力FN；常量GN·m2/kg2，(数值上等于两质量各为1Kg的物体相距1米时的万有引力的大小)。学生：做好笔录，标记注意事项教师：对公式的合用条件作出解说（课件展现）4）直接利用公式计算引力的三种情况：1）可视为质点的两物体间的引力；）两质量平均散布的球体间的引力；）一质量平均散布的球体和一质点间的引力；）r=0时，不合用。注意：式中的r，关于相距很远能够看作质点的物体，就是指两个质点的距离；关于平均球体，指的是两球心间的距离；关于一平均球体和一质点，指的是质点和球心间的距离。学生：依据教师的解说，做好笔录教师：引导学生学习万有引力定律的意义（课件展现）（5）意义：学生：在教师的引导下感觉万有引力定律发现的意义教师：引导学生进一步理解万有引力定律（四个特点）并课件展现6）、对万有引力定律的理解1）广泛性；（2）互相性；（3）独立性；（4）宏观性。学生：在教师引导下理解万有引力定律3、引力常量的测量学生：学生阅读教材，思虑问题：1）测定引力常量有何意义？2）引力常量是由哪位物理学家测出的，它的数值是多大？教师总结：引力常量的数值，发现引力常量的物理学家引力常量：G=6.67×10－11N·m2/kg2教师：介绍卡文迪许实验方法,经过课件展现卡文迪许的扭秤装置,让学生察看意会实验装置的巧妙.实验介绍：1798年，英国物理学家卡文迪许在实验室里利用“扭秤”，经过几个铅球之间万有引力的测量，比较正确地得出了引力常量G的数值.课件展现：卡文迪许的“扭秤”实验装置.三、讲堂训练例1.既然任何物体间都存在着引力，为什么当两个人凑近时不会吸在一同？我们平时解析物体的受力时能否需要考虑物体间的万有引力？请你依据实质情况，应用合理的数据，经过计算说明以上两个问题。假定两个人均重60kg，相距1m，则有m1m26.6710116060N=2.4107NFG212r可见，一般情况下两人之间的引力很小，且小于它们与地面间的摩擦力，故两人不会吸在一同；受力解析时可不考虑物体间引力。例2.那么太阳与地球之间的万有引力又是多大呢？已知：太阳的质量为M=2.0×1030kg，地球质量为m=6.0×1024kg，日地之间的距离为R=1.5×1011mF=GMm/R2=6.67×10-11×2.0×1030×6.0×1024/(1.5×1011)2=3.5×1022(N)能拉断直径为9000km的钢柱!!!太阳对证量为50kg的人，引力很小，不到0.3N，我们感觉不到太阳的引力四、讲堂小结月－地查验，考证猜想。万有引力定律：内容、公式、使用条件。万有引力常量G的大小作业设计课本41页“问题与练习”1,2,3,4；课后练习：金版教程38页例1、变式训练1板书设计第三节万有引力定律一、“月－地”查验考证：月－地查验结论：两种计算结果一致，考证了地面上的重力与地球吸引月球的的力是同样性质的力。二、万有引力定律1.内容：自然界中