万有引力定律教案

3.2万有定威竞学

物组

朱教目知与能1了万有引力定得出的思路和过程道球上的重物下落与天体运动的统一性。2.知万有引力是种存在于所有物体之间的吸引，知道万有引力定律的适用范围。3.会万有引力定解决简单的引力计算问题，知万有引力定律公式中r的理意义。4.了万有引力定发现的意义。过与法1通演绎牛顿当发现万有引力定律的过程会在科学规律发现过程中猜想与求证的要性。2．体会推导过程中的量关系．情、度价值1.感受自然界任何物体间引力的关，从而体会大自然的奥秘．2.通过演绎牛顿当年发现万有引力律的过程让学生体会科学家们勇探索、永不知足精神和发现真理的曲折与艰辛教重、点1有力律的推导过程是本节课的重点是生解的难点。2．由于一般物体间的有引力极小，学生对此缺乏感性认识。教方探究、讲授、讨、练习教学活动(一)

引新复习回顾上节课内容如果行星的运动道是圆行星将作匀圆周运动根据匀速周运动的条件可知必要受到一个力认这是太阳对行星的引力，那么，太阳对行的引力F提行星作速圆周运动所需的向心力。学活：推得=m

2r

6868将V＝πr/T代上式得

Fm

42

rr利用开普勒第三律=K代入上2得到：=K

mr师总由上式可得出结论阳对行星的引力跟行星的质量成正比行星到太阳的距的二次方成反比。即∝

mr教牛顿根据其三定律阳吸引行星力与行星吸引太阳的力是同性质的作用力，且小相等。于是提出大胆的设想既然这个引力与行星的质量成正比也应跟太阳的质量M成比。即∝

r写成等式就是＝Ｇ

r

（其中为例数）（）行课教牛顿得到这规律以后是不是就停止思考了呢？假如你是牛顿又会想到什么呢？学回基上教总：猜一既然星与太阳之的力遵从这个规律么其他天体之间的力是否也遵从这个规呢？（比如说月球与地球之间师：因其他天体的运动规律与之类,根据前的推导所以月球与地球之间的力他行星的卫星和该行之间的力足上面的规,而且都是同一种质的力。教：但是牛顿的思还是没有停止假如你是顿你又会想到什么呢？学回基上教总：猜二地球与月球之间的地球与其周围物体间的力是否遵从相同的规律教：球对月球的引力提供向心，即

F

=

2r

＝

ma地球对其周围物的力，就是物体受到的重力，’m’g从以上推导可知地球对月球的引力遵从以上规，即FＧ

r那么，地球对其围物体的力是否也满足以上规呢？即

F’ＧMmR

2此等式是否成立？已知：地球半径R=6.37×m月球绕地球的轨道半径r=3.×10m

22r222122r2221月球绕地球的公周期T=27.3天重力加速度

s

(以上数据在当时都已能够精确测量提：同学们能通过提供的数据验证关系式F=Ｇ学回基上教总：Mm假设此关系式成，即F=R

MmR

是否成立？可得：F=m

2r

＝＝Ｇ

rMm’=mg＝ＧR两式相比得：a/g/r但此等式是在以假设成立的基础上得到的来若能通过其他途径证明此等式成立，就证明了前面的假设是成立的代人数据计算：a

42

r

2.71

s

≈1/3600/≈1/3600即a/g=/r成，从而证明以上设是成立的，说明地球与其围物体之间的力也从相同的规律，即F=Ｇ

MmR这就是牛顿当年做的著名的“月－地”检验，果证明他的猜想是正确的从验证了地面上的重力与地球吸月球阳引行星力是同一性质的力，遵守样的规律。教：不过牛顿的思还是没有停止假如你是顿此时你又会想到什么呢？学回基上教总：猜三自然界任何两个物体间的作用力是否遵从相同的规?牛顿在研究了这多不同物体间的作用力都遵循述引力规律之后。于是他大胆地把这规律推广到自然界中任意两个体间，于1687年正式发表了具有划时代义的万有引力定律。万有引力定律①内容自然界中任何两物体都是相互吸引的大小跟这两个物体质量的乘积成正比，跟们的距离的二次方成反比。②公式如果用m和表两个物体的质量用r表它们的距离那么万有力12m定律可以用下面公式来表示F=G（其为力量）r2

一一说：为引力常量在SI制中G＝6.67×10N·/kg.2万引力定律中的物体是指质点而言能意用于一般物体。a.对相距很远因而可以看作质点的物体，公式的r就指两个质点间的距离；b.对匀的球体，可以看成是质量集中于球心上质点，这是一种等效的简化处理法。教：牛顿虽然得到万有引力定律但并没有大的实际应用因为当时他没有办法测定力常量的值。直到一百多年后英国的另一位物理学家卡文迪才用实验测定了G的数值。教：有引力定律建立的重要意