万有引力定律(教案)

第3节万有引力定律三维目标（一）知识与技能1、了解万有引力得出的思路和过程．2、理解万有引力定律的含义并掌握用万有引力定律计算引力的方法．3、记住引力常量G并理解其内涵．（二）过程与方法1、了解并体会科学研究方法对人们认识自然的重要作用．2、认识卡文迪许实验的重要性，了解将直接测量转化为间接测量这一科学研究中普遍采用的重要方法．（三）情感、态度与价值观通过牛顿在前人的基础上发现万有引力的思想过程，认识科学研究的长期性、连续性．教学重点掌握万有引力定律的建立过程，掌握万有引力定律的内容及表达公式．教学难点对万有引力定律的理解．教学方法教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果．教学工具计算机、投影仪等多媒体教学设备、学生用计算器教学过程（一）设疑导入1666年夏末一个温暖的夜晚，在英格兰林肯郡乌尔斯索普，一个腋下夹着一本书的年轻人走进他母亲的花园，坐在一棵树下，开始埋头读书．当他翻动书页时，他头顶的树枝中有样东西晃动起来，一个历史上最著名的苹果落了下来，正好打在23岁的牛顿头上．恰巧在这天，牛顿正苦苦思考着一个问题：是什么力量使月球保持在环绕地球运行的轨道上？又是什么力量使行星保持在环绕太阳运行的轨道上？为什么这个打中他脑袋的苹果会坠落到地上？于是……一个伟大的定律——万有引力定律诞生了！（二）合作探究1、问题探究:⑴通过课件展示八大行星围绕太阳运动、月球围绕地球运动、苹果落地，并提出问题：①、为什么行星不会飞离太阳?太阳与行星间的引力满足什么关系？②、为什么月球也不会飞离地球呢？③、为什么苹果会落地？④、以上几个力有无相似之处？⑵引导学生“品味”牛顿的思考及牛顿的猜想思考①地球和月球之间的吸引力会不会与地球吸引苹果的力是同一种力？思考②地球表面的重力能否延伸到很远的地方，会不会作用到月球上？思考③拉住月球使它绕地球运动的力，与拉着苹果使它下落的力，以及众行星与太阳之间的作用力也许真的是同一种力，遵循相同的规律?猜想：这些力是同一种性质的力，并且都遵从与距离的平方成反比的规律．2、月－地检验⑴引导学生阅读教材“月－地检验”的内容，并回答问题①月地检验的目的是什么？②月地检验的验证原理是什么？③已知地面附近的重力加速度g=9．8m/s2，月球绕地球运动的周期为27．3天，地球半径为R=6．4×106m，r=60R，试利用提供信息通过计算，证明提出的猜想．⑵展示证明过程，进行点评．设质量为m的物体在月球的轨道上运动的加速度（月球公转的向心加速度）为a，则，，r=60R，得代入数据解得3、万有引力定律⑴引导学生阅读教材，思考问题：①、把太阳与行星之间、地球与月球之间、地球与地面物体之间的引力遵从的规律推广到宇宙万物之间，是否可行？请发表自己的见解．②、万有引力定律的内容是什么？写出表达式．并注明每个符号的单位和物理意义．⑵引导学生认识对万有引力的进一步理解：①、万有引力的普遍性．②、万有引力的相互性．③、万有引力的独立性．④、万有引力的宏观性．4、引力常量⑴引导学生阅读教材，思考问题：①、引力常量的单位是什么？②、引力常量是由哪位物理学家测出的，它的数值是多大？⑵展示课件，引导学生了解卡文迪许的扭秤实验：①、介绍实验的原理②、引力常量的测定有何实际意义？５、典题评析例一、估算两个质量50kg的同学相距0．5m时之间的万有引力约有多大？解： =×10-7N例二、已知：太阳的质量为M=2．0×1030kg，地球质量为m=5．98×1024kg，日、地之间的距离为R=1．5×1011m．求太阳与地球之间万有引力的大小？解： =×1022(N)（三）拓展探究：引导学生概括总结科学发现的一般过程．（四）检测反馈1、第一次通过实验比较准确地测出万有引力常量的科学家是()A．英国的胡克B．英国的牛顿C．意大利的伽利略D．英国的卡文迪许2、如图所示，r虽然大于两球的半径，但两球的半径不能忽略，而球的质量分布均匀，大小分别为m1与m2，则两球间万有引力的大小为()rrr1r23、关于万有引力的说法，正确的有()A．物体落到地面上，说明地球对物体有引力，物体对地球没有引力B．万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的C．地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的都是地球的万有引力D．中的G是一个比例常数，是没有单位的（五）小结归纳1、月地检验