2. 万有引力定律优秀教案

3.2万有引力定律

教学设计

一、教学目标：

1、知识与技能：了解引力有关的现象；掌握万有引力定律公式及其应用

2、过程与方法：体会万有引力定律的推导过程，知道其中运用到的铺垫理论及方法

3、情感态度及价值观：感受理论得出的不易；体会万有引力定律对航天事业的重大意义

二、教学重难点：

理解万有引力定律及其公式的内涵和外延

三、教学过程：

（一）引入：

师：第一节的学习已了解了人类对宇宙认识的过程，通过开普勒三大定律的学习，已了解了天体是怎样运动的，今天进一步学习天体为什么做这样的运动？

生：受到万有引力

师：提到万有引力最先想到的是牛顿，今天从高中生的角度来认识万有引力定律的发现过程。

（展示学习目标，介绍小组学习激励机制：解决相应的问题获得相应的成果，成果树果实最多的组获胜）

（二）旧点复习：学生自主完成展示答案

1.

物体做圆周运动是因为受到了 的作用

2.

开普勒三大定律：

（1）所有行星绕太阳运动的轨道都是

，太阳处在 。

（2）对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间里扫过的面积 。

（3）所有行星的轨道的半长轴的三次方和公转周期的二次方的比值都是一个常量，其数学表达式为 。

（三）教学主体过程：

1、认识引力：

通过小组讨论，回答下列问题：

（1）为什么苹果从树上落向地面而不飞上天？

（2）月球绕地球做什么运动？月球受到什么力？

（3）行星绕太阳做什么运动？行星受到什么力？

小结：这些力都是同种性质的力——引力

2、公式推导

教师以地球绕着太阳转为模型推导万有引力公式。

学生总结推导过程中用到的哪些理论，体会科学研究的不易。

推导过程：

F引F向

v2F引m

rv2r

TM r m 42F引m2r

Tr3又有：2k

T42r2mF引m2r242k2

TrrF引m

2r'由牛三：F引F引综上：F引M

r2Mm

r2学生总结用到的理论：牛顿第二定律在圆周运动中的表述；开普勒第三定律；牛顿第三定律。因此牛顿说自己是站在巨人的肩膀上得到了伟大成就。

3、公式理解

（1）学生齐读文字表述

mm（2）表达式：FG122

rF——引力，单位N（3）各个量的含义及单位：m1,m2——两物体质量，单位kgG——引力常量，单位？r——两质点间距离，单位m

学生推导引力常量的单位，教师介绍测出引力常量的人卡文迪许及引力常量1122G6.6710Nm/kg的大小

学生活动：

趣味计算：粗略的计算一下你与距你5m远处的同学之间的引力

两个质量为50kg，相距5m的人之间的引力为6.6710N，仅一粒芝麻重的几十万分之一!!!因此微小的物体间谈万有引力没有意义，在计算中，质量越大引力越大，就此拓展情感教育：万有引力定律告诉我们，吸引别人的最好办法是充实自己。如果质量达到天体质量那么大，万有引力就很大了。

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学生思考：刚才计算时是如何确定r的，从而引出公式的适用条件

（4）适用条件：适用于

计算能看成质点的两个物体间的相互作用;适用于两个质量均匀分布的球体,r应是两球心间距。

（5）其他补充说明：1、当两个物体挨得很近时，公式不适用，但万有引力仍存在；2、万有引力普遍存在于宇宙中任何有质量的两个物体之间的相互吸引力，是自然界中物体间的基本相互作用之一。

（6）意义：认识到地上的两物体和天上的两天体间遵循同一规律，为人类认识宇宙树立了极大的信心，促进了物理学和天文学的发展。

学生将对公式的理解整理在学案上。

（四）练习设置（详见ppt）

学生完成后代表小组回答，回答正确计入成果树

（五）小结与课堂结束

短片欣赏：中国航天发展史