2. 万有引力定律ppt课件教学实录

《万有引力定律》教学设计

湖北省巴东一中

万宏祥

总体设计

本节是在学习了太阳与行星间的引力的基础上，经过进一步外推、求证之后得出万有引力定律，是猜想、假设与验证相结合的教学内容。教学过程中要采用多种教学方法（如看书、讨论、

讲授），通过引导学生看、想、写、算等形式弄清发现万有引力定律的思路，加深对万有引力定律的理解，并通过这一过程培养学生的物理观念和物理思维。

教学目标

一、知识与技能

在太阳与行星引力的基础上，推导、发现万有引力定律，使学生对此规律有初步理解，会用万有引力定律解决简单的引力计算问题。

二、过程与方法

通过牛顿发现万有引力定律的思考过程和卡文迪许扭秤的设计方法，渗透科学发现与科学实验的方法教育，学会演绎思维和归纳思维相结合的推理方法。

三、情感、态度与价值观

通过对牛顿发现万有引力定律过程的学习，认识到物理理论必须接受实践的检验，体会到在科学规律发现中，直觉和想象力、猜想与求证的重要性，引导学生树立正确的物理观念和追求真理、发现真理的价值观。

教学重点

1.

万有引力定律推导过程。

2.

万有引力公式的理解及应用。

教学难点

万有引力的检验思路

教学过程

一、知识回顾

情境一：以提问方式回顾上节课所学的太阳与行星间的引力规律，即MmFG2。

r情境二：月球受地球吸引绕地球运转而不离开；地面的物体（如苹果）受地球吸引而落回地面。

那么地球吸引物体的力与地球和月球间的引力是同种性质的力吗？

二、新课教学

（一）月—地检验

教师活动：多媒体展示探究的问题，提出假设。

1、月—地检验的目的是什么? 2、月—地检验的验证原理是怎样的? 3、如何进行验证? 学生活动：（自主学习，小组合作）阅读教材“月－地检验”部分的内容，从课文中找出必要的信息，在练习本上写出检验思路并与同学交流。让一位同学在黑板上写出自己的思路。

1

教师活动：引导学生交流总结（给学生充分的思考，利用学生自己写出的思路慢慢引导，突破难点）。投影以下数据：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。通过理论

(引力公式112g，和牛顿第二定律) 计算得出月球轨道处的引力加速度a9.80与360060用实际观测数据计算的加速度相吻合，证明前面提出的假设，即地球对月球的力与地球使苹果自由下落的力跟太阳与行星间的力是同一种力，都遵守“反平方”的规律。（注：引导学生定量计算，用无可辩驳的事实证明猜想的正确性，增强学生的理性认识。）

（二）牛顿的智慧

学生活动：阅读教材“万有引力定律”部分内容，理清牛顿发现万有引力定律的思路。

教师讲解：在月地检验后，牛顿作了更大胆的设想：是否任意两个物体之间都存在这样的引力？很可能是一般物体的质量比天体质量小得多，它们之间的引力我们不易觉察罢了。于是牛顿将结论大胆推广到宇宙中的一切物体：自然界中任何两个物体之间都相互吸引，引力大小与m1和m2的乘积成正比，与r2成反比，即F=Gm1m2。

r2（三）万有引力定律

尽管这个推广是自然的，但仍要接受事实的直接或间接的检验。本章后面的讨论表明，由此得出的结论与事实相符，于是它成为科学史上最伟大的定律之一—。它于1687年发表在牛顿的传世之作《自然哲学的数学原理》中。

学生齐读万有引力定律：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比、与它们之间距离r的二次方成反比。

提示学生思考：万有引力定律的意义？

1、万有引力定律清楚地向人们揭示，复杂运动的后面隐藏着简洁的科学规律，它明确地向人们宣告，天上和地上的物体都遵循着完全相同的科学法则。

2、它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一起来；对科学文化发展起到了积极的推动作用，解放了人们的思想，给人们探索自然的奥秘建立了极大信心，人们有能力理解天地间的各种事物。

（注：注重引导学生重现牛顿的思维过程,让学生体会牛顿当时的魄力、胆识和惊人的想象力、物理学的许多重大理论的发现,不是简单的实验结果的总结,它需要直觉和想象力、大胆的猜想和假设,再引入合理的模型,需要深刻的洞察力、严谨的数学处理和逻辑思维,常常是一个充满曲折和艰辛的过程、进行情感态度与价值观的教育）

效果自查：月—地检验的结果说明（）

A 地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是同一种性质的力

B地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力不是同一种性质的力

C 地面物体所受地球的引力只与物体的质量有关，即G=mg D 月球所受地球的引力只与月求质量有关。

知识拓展：

万有引力定律的适用条件: 2

1、公式适用于质点间引力大小的计算。

（1）如果两物体间的距离远大于物体本身大小，则两物体看作质点；

（2）对于均匀球体，可视为质量集中于球心。

2、当研究对象不能看成质点时，可以把物体假想分割成多个质点，求出物体上每个质点与另一个物体上所有质点的万有引力，然后求合力。

万有引力定律的验证

（四）引力常量

引导学生思考：

1、

测定引力常量有何意义？测量有多难？

2、

引力常量是由哪位物理学家测出的，它的数值是多大？

牛顿在前人的基础上，应用他超凡的数学才能，发现了万有引力定律，却没能给出准确的引力常量，使万有引力定律只有其理论意义，而无更多的实际意义。引力常量G的测出，使万有引力定律具有了实际意义。

教师简要介绍卡文迪许及其扭秤实验。

屏幕展示：扭秤，卡文迪许实验示意图；

牢记：通常取G=6.67x10-11Nm2/kg2。

卡文迪许测出G值的意义：

（1）

证明了万有引力的存在。

（2）

使得万有引力定律有了实用价值。

课堂练习

1、为什么我们感觉不到旁边同学的引力呢？

下面我们粗略地计算一下两个质量为50kg，

相距0.5m的人之间的引力。（答案6.67x10-7N。）

一粒芝麻重的几千分之一!!!

2、估算太阳与地球间的引力大小（答案3.5x1022N。）

3、火星的半径是地球半径的一半，火星的质量约为地球质量的1/9，那么地球表面50Kg的物体受到地球的引力约是火星表面同质量的物体受到火星引力的多少倍？（答案：9/4倍。）

课堂小结与板书设计：

6、3

万有引力定律

一、“月—地”检验

思路与方法：

结论：两种计算结果一致，说明牛顿猜想正确。

二、万有引力定律

1、内容

：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比、与它们之间距离r的二次方成反比。

2、表达式：

F=Gm1m2

r23、使用条件：

三、引力常量的测量

1、原理

2、实验测量

记住：通常取G=6.67x10-11Nm2/kg2。

作业布置：教材上问题与练习2、3， 同步训练第5题。

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