高一物理教案：《萬有引力定律》教學(xué)設(shè)計(2)

　　教學(xué)過程

　　(一)新課教學(xué)(20分鐘)

　　1、引言

　　展示第谷、哥白尼，伽利略、開普勒和牛頓等人照片并講述物理學(xué)史：

　　十七世紀(jì)中葉以前的漫長時間中，許多天文學(xué)家和物理學(xué)家(如第谷、哥白尼，伽利略和開普勒等人)，通過了長期的觀察、研究，已為人類揭示了行星的運(yùn)動規(guī)律.但是，長期以來人們對于支配行星按照一定規(guī)律運(yùn)動的原因是什么.卻缺乏了解，更沒有人敢于把天體運(yùn)動與地面上物體的運(yùn)動聯(lián)系起來加以研究.

　　偉大的物理學(xué)家牛頓在哥白尼、伽利略和開普勒等人研究成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將地面上的動力學(xué)規(guī)律推廣到天體運(yùn)動中，研究、確立了《萬有引力定律》.從而使人們認(rèn)識了支配行星按一定規(guī)律運(yùn)動的原因，為天體動力學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ).那么：

　　(1)牛頓是怎樣研究、確立《萬有引力定律》的呢?

　　(2)《萬有引力定律》是如何反映物體間相互作用規(guī)律的?

　　以上兩個問題就是這節(jié)課要研究的重點(diǎn).

　　2、通過舉例分析，引導(dǎo)學(xué)生粗略領(lǐng)會牛頓研究、確立《萬有引力定律》的科學(xué)推理的思維方法.

　　蘋果在地面上加速下落：(由于受重力的原因)：

　　月亮繞地球作圓周運(yùn)動：(由于受地球引力的原因);

　　行星繞太陽作圓周運(yùn)動：(由于受太陽引力的原因)，

　　(牛頓認(rèn)為)

　　牛頓將上述各運(yùn)動聯(lián)系起來研究后提出：這些力是屬于同種性質(zhì)的力，應(yīng)遵循同一規(guī)律;并進(jìn)一步指出這種力應(yīng)存在于宇宙中任何具有質(zhì)量的物體之間.

　　3、引入課題.

　　板書：第二節(jié)、萬有引力定律

　　(1)萬有引力：宇宙間任何有質(zhì)量的物體之間的相互作用.(板書)

　　(2)萬有引力定律：宇宙間的一切物體都是相互吸引的.兩個物體間的引力大小，跟他們之間質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比.(板書)

　　式中： 為萬有引力恒量 ; 為兩物體的中心距離.引力是相互的(遵循牛頓第三定律).

　　(二)應(yīng)用(例題及課堂練習(xí))

　　學(xué)生中存在這樣的問題：既然宇宙間的一切物體都是相互吸引的，哪為什么物體沒有被吸引到一起?(請學(xué)生帶著這個疑問解題)

　　例題1、兩物體質(zhì)量都是1kg，兩物體相距1m，則兩物體間的萬有引力是多少?

　　解：由萬有引力定律得：

　　代入數(shù)據(jù)得：

　　通過計算這個力太小，在許多問題的計算中可忽略

　　例題2.已知地球質(zhì)量大約是 ，地球半徑為 km，地球表面的重力加速度 .

　　求：

　　(1)地球表面一質(zhì)量為10kg物體受到的萬有引力?

　　(2)地球表面一質(zhì)量為10kg物體受到的重力?

　　(3)比較萬有引力和重力?

　　解：(1)由萬有引力定律得：

　　代入數(shù)據(jù)得：

　　(2)

　　(3)比較結(jié)果萬有引力比重力大.原因是在地球表面上的物體所受萬有引力可分解為重力和自轉(zhuǎn)所需的向心力.

　　(三)課堂練習(xí)：

　　教師請學(xué)生作課本中的練習(xí)，教師引導(dǎo)學(xué)生審題，并提示使用萬有引力定律公式解題時，應(yīng)注意因單位制不同， 值也不同，強(qiáng)調(diào)用國際單位制解題.請學(xué)生同時到前面，在黑板上分別作1、2、3題.其它學(xué)生在座位上逐題解答.此時教師巡回指導(dǎo)學(xué)生練習(xí)隨時注意黑板上演算的情況.

　　(四)小結(jié)：

　　1、萬有引力存在于宇宙中任何物體之間(天體間、地面物體間、微觀粒子間).天體間萬有引力很大，為什么?留學(xué)生去想(它是支配天體運(yùn)動的原因).地面物體間，微觀粒子間：萬有引力很小，為什么?它不足以影響物體的運(yùn)動，故常常可忽略不計.

　　2、應(yīng)用萬有引力定律公式解題， 值選 ，式中所涉其它各量必須取國際單位制.

　　(五)布置作業(yè)(3分鐘)：教師可根據(jù)學(xué)生的情況布置作業(yè).

　　探究活動

　　組織學(xué)生編寫相關(guān)小論文，通過對資料的收集，了解萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程，了解科學(xué)家們對知識的探究精神，下面就是相關(guān)的題目.

　　1、萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的歷史過程.

　　2、第谷在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律上的貢獻(xiàn).