3. 万有引力定律的应用名师教学设计2

教学设计与反思

——第六章第四节 万有引力理论的成就

应用创新点

1.“平板”技术的应用

2.手机软件的使用

教材分析

本节课是在学习了圆周运动和万有引力定律之后的一节知识应用与拓展课，通过万有引力定律计算天体质量、密度，体会万有引力定律在科学史上的重大影响。 学情分析

现阶段学生已经掌握了匀速圆周运动的规律，已经学习了天体运动规律

，已经对万有引力定律有一定的认识

。

教学目标

知识与技能目标：

了解万有引力定律在天文学上的重要应用；会用万有引力定律计算天体的质量。

过程与方法目标：

理解运用万有引力定律处理天体问题的思路、方法，体会科学定律的意义；了解万有引力定律在天文学上的重要应用，理解并运用万有引力定律处理天体问题的思路方法。

情感态度与价值观目标：

通过测量天体的质量、预测未知天体的学习活动，体会科学研究方法对人类认识自然的重要作用，体会万有引力定律对人类探索和认识未知世界的作用；通过对天体运动规律的认识，了解科学发展的曲折性,感悟科学是人类进步不竭的动力。

教学环境与准备

PPT、平板（教师端、学生端）、solar walk（手机版）、投影仪

教学过程

1.导入

手机软件solar walk展示人造地球卫星（月球）轨道。

2.比较卫星运动快慢

从视频当中大家可以看到，除了月球以外，还有很多人造卫星在环绕地球运动，人造地球卫星和月球相比，谁运动的更快呢？

卫星环绕地球运动的轨道可以近似看成圆，而地球位于这个圆的圆心上，无论是月球这颗天然卫星，还是人造地球卫星，都在做匀速圆周运动。那是什么力充当了向心力呢？

结论：R增，an减v减w减T增（f减n减）

先比较PQ，再比较MPQ。通过用教师端向学生端发送习题，款差学生作答效率及准确率。

比较地球和天王星（但月球和地球公转不可以比，因为中心天体不同）。

3.计算中心天体质量

虽然人造地球卫星有很多，但想发射成功要求非常高。在上一节课我们学习了卫星发射成功的最小速度为7.9km/s，当发射速度为7.9km/s时会成为近地卫星，并以7.9km/s这个速度在地球表面环绕，这个速度我们称为第一宇宙速度。大家还记得我们是用什么方法推导得出7.9这个值吗？

如果你不住在地球，住在土星上，想计算土星的第一宇宙速度，需要：土星轨道半径，需要土星的质量。

长度可测，土星质量总不能拿秤去称吧？

下面我们来学习如何利用万有引力定律测量土星质量。

在土星周围也存在像月球这种天然形成的卫星，在土卫环绕过程中万有引力提供向心力，想求解土星质量，我们可以测量土卫轨道半径、线速度、或周期等，相对于速度来说，时间更好测量，所以我们选含有周期的向心力公式。

（导出结果，如果知道卫星公转周期，及公转轨道半径就可以求出中心天体土星的质量）

利用控屏功能，给每位学生展示题目，利用投屏功能，对学生解题结果进行展示。

4.计算中心天体密度

人类的求知欲是无限的，能求解土星的质量，就想知道土星的密度，才能进一步了解其内部结构。

而解物体密度最直接的方法就是质量除体积（球体体积公式）。

请大家思考，对于土星的卫星，我们需要运行过程的哪些数据来求解密度呢？（T/R/r）

如果这颗卫星是近地卫星呢？（R=r，要T,r）

那我们来看是不是这样：

（密度公式推导）只要知道近地卫星的公转周期就可以了。

利用控屏功能，给每位学生展示题目，利用投屏功能，对学生解题结果进行展示，纠正其书写不当之处。

5.黄金代换

比较两解题过程得出黄金代换。

利用控屏功能，给每位学生展示题目，利用投屏功能，对学生正确的解题结果进行展示，纠正书写。

6.课堂小结

本节课我们学习了如何利用万有引力定律比较卫星（行星）运动快慢，如何计算中心天体的质量、密度等问题。

再回到我们的软件solar walk（软件展示），大家可以看到，跟宇宙相比，我们赖以生存的地球、太阳、甚至太阳系都显得微不足道。这个充满无限可能的宇宙在跟你招手。同学们，你准备好了吗？

教学反思

本节课我运用了“平板”（教师端与学生端），进行了课件展示、题目下发与收卷等环节。不仅对每一位学生客观题的答题效率、答题正确率、全体学生的答题情况都能够掌握的及时、准确，可以调整课堂节奏，而且对客观题书写过程可能会出现的问题强调的更加全面，通过

“投屏”学生答案，提出优、缺点，提高学生学生答题积极性及荣誉感，相互促进。

在导入和小结环节两次应用软件solar walk，可以有针对性的向学生展示人造地球卫星等画面，更加形象具体，避免了学生想象不出来教学进行不顺畅等问题。同时也在告诉学生，手机也是学习的一种好方法。

对于本节课的教学，我还有很多缺点，虽然有好的教学手段，但课堂气氛较沉闷，强化训练不够，情感态度与价值观目标达成的不够完全，有相当大的提升空间。

望专家批评指正！