3. 万有引力定律的应用优质课教案整理

《万有引力定律的应用》教学设计

一、教学内容

本节课的内容是利用万有引力定律可以测量天体的质量、预测未知天体、指导发射人造卫星和计算宇宙速度。

二、学生分析

学生已经学习了万有引力的定律，并能初步利用万有引力定律的公式求引力或一些的比例运算，但学生的推理和运算能力较差，加上本章书的公式运用较为灵活，故学生对此有一定的畏难心理。

三、设计思想

针对本节课和学生的特点，本节课采用的模式可以用下图表示：

本课的主要设计思想是采用信息技术网络平台设计各种交互性强，能够激发学生兴趣的主题资源，其中包括主题导入、网络课堂（其中设有两个生动有趣的网络探究实验）、同步练习（其中设有交互性很强的习题）、实战演练（其中设有能及时对学生的学习情况进行反馈的小测，并能对学生进行有效的评价和建议）、课外拓展、媒体素材（具有时效性的神舟6号飞船视频、图片等等）等。并采用学生交流互动为主导，教师作为学习的辅助者的课堂教学模式。希望能借此调动学生自主学习探究的主观能动性，从而提高学生的科学素养和探究精神。

四、教学目标

1、

知识与技能

（1）会计算天体的质量；

（2）会计算人造卫星的环绕速度；

（3）知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。

- 1 - 教师提出

探究问题

学生独立或小组讨

论设定的探究内容

学生质疑

教师答疑

师生归纳

得出共识

教师通过主题资源提供

详尽的探究指导和软件

师生课堂交互活动

强化

训练

教师通过主题资源提供交互性强的的习题以及答案或提示

2、

过程和方法

（1）通过自主思考和讨论与交流，认识计算天体的质量的思路和方法；

（2）预测未知天体是万有引力定律最辉煌的成就之一。通过引导学生经历科学探究的过程，体会科学探究需要极大的毅力和勇气。

（3）通过对海王星发现的过程的展示，体会科学理论对未知世界探索的知道作用。

（4）由牛顿曾设想的人造卫星原理图，结合万有引力定律和匀速圆周运动的知识，引出第二宇宙速度和第三宇宙速度。 3、

情感态度与价值观

（1）认识发现万有引力定律的重要意义；

（2）体现科学定律对人类探索未知世界的作用。

五、教学的重点和难点

重点：

会计算天体的质量和计算宇宙速度

经历科学探究的过程，体会科学探究需要极大的毅力和勇气

难点：会计算天体的质量和计算宇宙速度

六、教学过程

教教学内容

学环节

活动

时间

（分钟）

教师活动

深情地讲述：2005年10月12日，全国人民都因“神舟6号”的胜利升空无比高兴，现在，让我们通过模拟录像，重温一下那激动人心的时刻。

教师通过课件播放录像

2 提出问题、激趣：在录像中，我们看到了“神六”的英姿，在此同时，大家有没有想到“神六”是怎样飞上太空的呢？为什么能够安稳地飞翔呢？要明白其中的奥秘和道理，我就必须学习我们这一节的《万有引力定律的应用》。

（点击鼠标）投影屏幕显示课题。

认真收看

凝听

教学活动

学生

活动

激发学生的学习兴趣和培养爱国主题精神

新

课引入

设计意图

凝听

思考

提出问题

激发学生的求知欲

一、理想与现实：人造卫星和宇宙速度

新课授予

3 1、提出问题后，让学生点击主题资源的《网上课堂》，并进行网络探究I：卫星的发射原理。

2、简单讲述探究主要的步骤

凝听

提高信息技术运用水平，并能感性地理解卫- 2 -

1、人造卫星环绕速度

总结提问：刚才探究中，同学们可以发现如果要绕地球飞行必须达到一定的 。

教师巡视，辅导

探究实验

小组讨论

并归纳

星的发射原理。

答：初速度

教教学内容

学环节

1、人造卫星环绕速度

新课授予

活动

时间

（分钟）

教学活动

学生

活动

答：匀速圆周运动

答：向心力

答：万有引力

F万＝F向

启发提示

设计意图

教师活动

设疑：那么这个速度有多大呢？

启发：

问：卫星环绕地球做什么运动？

问：作匀速圆周运动需要什么条件

1

问：那么向心力由什么提供呢？

问：那么可以根据此可以列一个什么关系式呀？

提出任务：同学们分组讨论总结出求环绕速度的方法

2 巡堂指导

讨论

培养交流合作精神

- 3 -

2、宇宙速度

1 4 提问学生推导的基本思路

然后投影显示总结：

学生汇报回答

阅读投影内容

检查学生讨论效果

规范思路

卫星环绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，即F万＝F向设地球质量为M，卫星质量为m，两者中心的距离为r，Mmv2所以G2mrr解上面的方程可得vGMrr近似等于地球半径R,这时，GM,代入数据可得v7.9m/sRv

导出第一宇宙速度的概念。

质疑：如果这个速度继续增大，将会如何？

提出探究任务：进行网络探究实验II 巡视指导

教教学活动

凝听

探究讨论

教学内容

学环节

活动

时间

（分钟）

教师活动

介绍第二宇宙速度和第三宇宙速度：

第二宇宙速度（11.2km/s）:到达此速度,卫星摆脱地球引力，不再绕地球飞行。

第三宇宙速度（16.7km/s）：到达此速度卫星摆脱学生

活动

设计意图

新课授予

1 了解第二、凝听

第三宇宙速度

太阳引力，飞出太阳系

过渡讲述：刚才我们所说的就是万有引力的应用的之一，利用刚才的知识就可以指导“神舟6号”的飞行轨道，使它安然无恙地在太空飞行

凝听

过渡到下一课题

- 4 -

二、理论的威力：预测未知天体

新课授予

提出任务：自学阅读课本P47页《理论的威力：预测未知天体》内容，并回答下列问题：

1、人们发现天王星的实际轨道与由万有引力算出的理论轨道有较大的偏差，引发了人们的各种猜想，你能举出一个你印象较深刻的“猜想”吗？为什么？

3 2、你觉得勒维烈和亚当斯能发现新的行星——海王星，最难能可贵的是什么？对促进你的学习有什么启迪？美国天文学家汤苞利用什么方法发现了第九颗行星——冥王星？

3、本文中的科学家都有了一种共同的科学研究方法，你知道是什么方法吗？

自学

提高自学能力

提高学生表回答

达能力和培养学生敢于发表自己意见的意识

过渡：刚才的提到的利用万有引力预测未知天体，

是万有引力定律最辉煌的引用之一。下面我们在介绍另外一种其他定律不可代替的应用——测量天体的质量。

教教学内容

学环节

三、计算天体的质量

新课授予

3 展示已知条件，吩咐学生自主讨论探究得出计算天体质量的方法

活动

时间

（分钟）

教师活动

教学活动

学生

活动

讨论

总结：

基本思路

过程和结果

归纳基本方法

培养学生计算推理能力和知识迁移能力

设计意图

提问学生

3

- 5 -

培养学生汇报讨论结果

自信性，以及逻辑推理能力、表达能力

投影：

基本思路：

月亮绕太阳做匀速圆周运动，由万有

引力提供向心力，据可列方程求出地

球的质量

思路和方法：

设地球质量为M，月球质量为m，

因为月球环绕地球做匀速圆周运动，

由万有引力提供向心力，F万＝F向

Mm2阅读，对照自即G2m()2r

Tr己的思路和

4r3所以M,方法，并进行

GT2球质量改正

将r、T、G的数值代进去即可得地归纳：知道环绕天体离中心天体的距离r，周期T ，再利用F万＝F向

列式解方程。

提出问题：如果没有卫星的天体怎么计算，并吩咐学生课后查资料解决此问题

4 提问学生

2 规范思路

教教学内容

学环节

小

结

活动

时间

（分钟）

教学活动

学生

活动

小结：从三纬

设计意图

提高总结归纳能力

教师活动

1 提问、提示

度去总结学到了什么

- 6 -

根据主题资源的《同步练习》进行自主练习，在此过程中可以参巩固

练习

考网页交互8 巡视，回答学生的问题

中提供的思路。如果还是不能看懂，可以学习小组同学讨论

提高知识运用水平，并提高思维能力

2 举手反馈，集体解决较多学生不明白的题目

凝听，改正错误

学生按照主题资源《实战规范解法

小测

4 巡视

演练》进行自我评价与反馈

按分数段举手

检查学生的学习效果

1 查看结果

利用主题资源平台可以因材

结束

提示学生按照主题资源《实战演练》测试后的建议，进行课后复习及拓展提高能力练习

凝听

记录

施教地为不同的学生提供不同的课后作业。

- 7 -

七、学生学习评价表（课后填写，并记入学科学生成长记录档案）

评价项目

知

识

与

技

能

1、通过自主思考和讨论与交流，认识计算天体的质量的思路和方法。

过

程

和

方

法

3、充分体会到科学理论对未知世界探索的知道作用。

4、会结合万有引力定律和匀速圆周运动的知识，引出第二宇宙速度和第三宇宙速度。

情

感

态

度

与

价

值

观

3、能认识发现万有引力定律的重要意义

5

2、大胆地发表自己的意见和看法

5

1、能和谐与同学们合作探究

5 2、主动经历科学探究的过程，能体会科学探究需要极大的毅力和勇气

5

5

小测成绩×60％

60

指标

权重

自评

他评

师评

平均分

5

5

4、知道科学定律对人类探索未知世界的作用。

5

教师

签名

总分（共100分）

小组同学

签名

等级

（分A、B、C、D四等）

- 8 -