2. 万有引力定律优质课教学设计

课题

3.2 万有引力定律

第1课时

教

学

目

标

知识与技能：

1、

理解万有引力定律的推导思路和过程

2、

掌握万有引力定律的内容及表达公式，知道万有引力定律得出的意义

3、

了解引力常量的测量及意义

过程与方法：

1、体会科学研究过程中根据事实和分析推理进行猜想、假设和检验的重要性, 2、结合“月—地检验”，经历思维程序“提出问题→猜想与假设→理论分析→实验观测→验证结论”培养学生探究思维能力

情感态度与价值观：

让学生体验感受物理研究过程中的严谨与魅力，激发学生研究物理的兴趣

万有引力定律的内容及表达公式

重点

难点

对万有引力定律及物体间距离的理解

教具

多媒体课件

教学要点：理解万有引力定律的内容及表达式的应用

特别关注：万有引力定律的内容及公式

知识链接：开普勒第三定律和向心力

教学流程：

【导入新课】

[复习提问] 师：上节课我们学习了太阳与行星间的关系式是什么？

生：FGMm

2r师：我们上节课还留了一个问题：那就是太阳与行星间的引力规律是否适用于卫星绕行星的运动？

生：同学们进行讨论，得出了不同的答案。

师：那么这节课我们就来研究一下，地面物体与天体间的相互作用力是否也有同样的“平方反比关系”？下面请同学们阅读第三节开头的三个自然段，体会牛顿当年是怎样思考这个问题的。

【新课教学】

一、月地检验：

2师：要想证明猜想必须由事实来验证。下面我给大家这些物理量，地球表面的重力加速度g=9.8m/s，也8能比较精确地测定月球与地球的距离为60倍地球半径，r=3.810m；月球公转的周期为27.3天。通过刚才的阅读你能否证明地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力，遵从相同的规律。

生：学生进行思考，有的同学会得出一些头绪。

师：经过计算证明计算结果和我们的预期符合的很好。

生：得出结论：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力。

师：那么大家再想想是不是任意物体间都有平方反比关系的吸引力吗？但是，为什么我们都没有感觉到大楼、大石头之类的物体吸引我们呢？

生：因为身边物体的质量比天体的质量小得多，我们觉察不出罢了。

师：于是牛顿更大胆的将结论推广到宇宙中的一切物体，便具有了划时代意义的万有引力定律的问世。

二、万有引力定律：

师：万有引力定律的内容是什么？

生：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小与两个物体的质量m1和m2的乘积成正比，与它们之间的

距离r的二次方成反比。

1、公式： FGm1m2

2r 2、单位：质量——Kg、距离——m、力——N 3、比例系数G叫做引力常量，普遍适用。

4、距离的确定：

①可视为质点的物体，则为质点间的距离；

②对均质球体则是两个球心间的距离。

师：万有引力定律的发现有着重要的物理意义：它对物理学、天文学的发展具有深远的影响；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。

注意：

1.

此公式适用于可视为质点的两物体间的引力的计算。（1）如果两物体间的距离远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.

对于不能视为质点的物体，可以将物体无限分割成无数个点。

例1、地球半径为R,地面附近的重力加速度为g0,试求在地面高度为R处的重力加速度。

解：在地球表面附近，重力近似等于万有引力，即mg0G当距地面R处时，万有引力提供向心力，G三、引力常量：

师：牛顿得出了万有引力定律，但他却无法用这个公式来计算天体间的引力，因为他不知道引力常量G的值。直到一百多年后英国物理学家卡文迪许通过实验比较准确地测出了G值。而目前的标准值为MmGM,g所以, 022RRGM1'gg0

,所以244RMm2R2mg'，所以g'G6.671011Nm2kg2

师：卡文迪许测出G值的意义：证明了万有引力的存在。使得万有引力定律有了实用价值。

四、课堂总结

学生总结

五、布置作业

板书

反思