2. 万有引力定律教案推荐

第2节

万有引力定律

教学过程：

新课教学

1．引入

2．组织学生讨论交流

（ 1 ）为

什么苹果从树上落向地面而不飞向天空？苹果做什么运动？ 苹果受到地球的吸引——重力、自由落体运动． （ 2 ）为

什么月亮不会落到地球的表面，而是绕地球运动？ 月球绕地球做圆周运动，由力和运动的关系，明确向心力的来源——地球对月球的吸引力． （ 3 ）在地面上很高的地方，重力并没有明显减弱，因此重力能延伸到离地球很远的空间，那

么月球受到重力作用吗？ 苹果树上的苹果相对地球静止，因此会落到地面；若月球相对地球静止，月球也将像苹果一样落回地面，月球在地面上空相对地球运动具有速度，没有落回地面，同样在月球处的苹果若具有与月球一样的运动速度，也将像月球一样不会落回地面．——月球和苹果受到的是同一性质的力． 教师说明：上面这些问题也是牛顿从猜测开始思考的问题，

牛顿将上述各运动联系起来研究后提出——这些力是属于同种性质的力，应遵循同一规律，并进一步指出这种力应存在于宇宙中任何具有质量的物体之间． 3．拓展

（ 1 ）

行星绕太阳做圆周运动的向心力是

什么呢？这个力与前面提到的苹果和月亮受的力是同一性质的力吗？ （ 2 ）设想一下，苹果也可以变成“月球”吗？ 动画演示：山顶上水平抛苹果． 4．万有引力定律

行星绕太阳做圆周运动，向心力是太阳对行星的吸引力，这个力的大小跟什

么

因素有关？ 引导学生建立行星绕太阳做匀速圆周运动的模型，配合生动的动画演示，使学生运用所学知识独立完成推导工作． 设太阳的质量为

M

，行星的质量为

m

，轨道半径为

r, 速率为

v, 周期为

T

， 第

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万有引力定律：任何两个物体之间都存在相互作用的引力，这个力的大小与这两个物体的质量的乘积成正比，与两物体之间的距离的平方成反比．

式中： G 为万有引力常量．教师介绍此常量得出的历程，牛顿时代由于技术问题，没有精确的测量仪器，所以始终没有测量出此数值的大小，在此定律发表 100 多年后，由英国的卡文迪许利用扭秤测量出该数的值为．万有引力常量的测出使万有引力定律有了真正的实用价值，使得万有引力定律在天文学的发展上起了重要的作用．由此可见，实验对物理学及其相关学科的发展上起着多么重大的作用． 例题

学生存在这样的疑问：既然宇宙间的一切物体都是相互吸引的，

那么在日常生活中，人们之间或人与物体之间，为什么对这种作用没有任何感觉呢？

请学生带着这个疑问解题． 例题1：两物体质量都是 1kg ，相距 1m ，则两物体间的万有引力是多少？ 说明：

通过学生计算，可以看出这个力太小，在许多问题中可忽略． 例题2：设地球表面重力加速度为g0，物体在距离地心 4R(R

是地球的半径）处，由于地球的作用而产生的加速度为g，则A. 1 B 1/9 C. 1/4 D. 1/16 第

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为（

）

提示

：两处的加速度各由何力的作用而产生？满足何种规律？ 解析

：地球表面处的重力加速度和在距地心 4R

处的加速度均由地球对物体的万有引力产生，所以有：

答案： D 课堂练习

地球质量约为月球质量的 81 倍，一飞行器在地球与月球之间，当它受到地球和月球引力的合力为零时，飞行器与地心距离与月心距离之比为． 小结

通过这节课的学习，我们了解并知道： 1．得出万有引力定律的思路及方法． 2．任何两个物体间存在着相互作用的引力的一般规律，

即

其中

G

是万有引力常量，

r

为它们间的距离． 作业

（分组完成） 1．观看中央第 10 套《斗转星移》《太阳系报告》节目． 2．组织学生写相关小论文，通过观看节目，了解万有引力定律的发现过程，了解科学家们对知识的探究精神，下面就是相关的题目． （ 1 ）万有引力定律发现的历史过程． （ 2 ）第谷在发现万有引力定律上的贡献．

教学流程图：

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学习效果评价：

本节课较好地完成了预定的教学目标，使学生知道了得出万有引力定律的推导过程，了解了万有引力定律的适用范围，并能应用万有引力定律解决简单的问题，在定律推导的过程中激发学生的学习兴趣． 本节也反映出学生的数学推理能力较差、建立物理模型解决实际问题的意识较弱方面的问题．

教学反思：

本节课在引入部分，播放视频“太阳系的行星运动”，激发了学生的学习兴趣，在此基础上介绍了几位科学家对相关问题的思考，引导学生利用科学的思维方式研究问题．然后在学生充分讨论交流的基础上，由教师引导学生利用已有的知识推导出万有引力定律，并介绍了此定律的适用范围． 在万有引力定律的推导和对例题的解决过程中，教师还应加强引导学生重视模型的构建，从基本概念、基本规律出发应用所学知识分析、解决实际问题．

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