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万有引力定律篇一
3、使学生能认识到的普遍性(它存在宇宙中任何有质量的物体之间,不管它们之间是否还有其它作用力).
能力目标。
1、使学生能应用解决实际问题;
2、使学生能应用和圆周运动知识解决行星绕恒星和卫星绕行星运动的天体问题.
情感目标。
1、使学生在学习的过程中感受到的发现是经历了几代科学家的不断努力,甚至付出了生命,最后牛顿总结了前人经验的基础上才发现的.让学生在应用的过程中应多观察、多思考.
建议。
的内容固然重要,让学生了解发现的过程更重要.建议在授课时,应提倡学生自学和查阅资料.应准备的资料应更广更全面.通过让学生阅读“的发现过程”,让学生根据牛顿提出的几个结果自己去猜测万有引力与那些量有关.在授课时可以让学生自学,也可由提出问题让学生讨论,也可由展示出开普勒三定律和牛顿的一些故事引导学生讨论.
的设计方案。
目的:
1、了解得出的思路和过程;
2、理解的含义并会推导;
3、掌握,能解决简单的万有引力问题;
难点:的应用。
重点:
教具:
展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人图片.
过程。
(一)新课(20分钟)。
1、引言。
展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人照片并讲述物理学史:
十七世纪中叶以前的漫长时间中,许多天文学家和物理学家(如第谷、哥白尼,伽利略和开普勒等人),通过了长期的观察、研究,已为人类揭示了行星的运动规律.但是,长期以来人们对于支配行星按照一定规律运动的原因是什么.却缺乏了解,更没有人敢于把天体运动与地面上物体的运动联系起来加以研究.
伟大的物理学家牛顿在哥白尼、伽利略和开普勒等人研究成果的基础上,进一步将地面上的动力学规律推广到天体运动中,研究、确立了.从而使人们认识了支配行星按一定规律运动的原因,为天体动力学的发展奠定了基础.那么:
(1)牛顿是怎样研究、确立的呢?
(2)是如何反映物体间相互作用规律的?
以上两个问题就是这节课要研究的重点.
2、通过举例分析,引导学生粗略领会牛顿研究、确立的科学推理的思维方法.
苹果在地面上加速下落:(由于受重力的原因):
月亮绕地球作圆周运动:(由于受地球引力的原因);
行星绕太阳作圆周运动:(由于受太阳引力的原因),
(牛顿认为)。
牛顿将上述各运动联系起来研究后提出:这些力是属于同种性质的力,应遵循同一规律;并进一步指出这种力应存在于宇宙中任何具有质量的物体之间.
3、引入课题.
:第二节、
(1)万有引力:宇宙间任何有质量的物体之间的相互作用.()。
(2):宇宙间的一切物体都是相互吸引的.两个物体间的引力大小,跟他们之间质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比.()。
式中:为万有引力恒量;为两物体的中心距离.引力是相互的(遵循牛顿第三定律).
(二)应用(例题及课堂练习)。
学生中存在这样的问题:既然宇宙间的一切物体都是相互吸引的,哪为什么物体没有被吸引到一起?(请学生带着这个疑问解题)。
例题1、两物体质量都是1kg,两物体相距1m,则两物体间的万有引力是多少?
解:由得:
代入数据得:
通过计算这个力太小,在许多问题的计算中可忽略。
例题2.已知地球质量大约是,地球半径为km,地球表面的重力加速度.
求:
(1)地球表面一质量为10kg物体受到的万有引力?
(2)地球表面一质量为10kg物体受到的重力?
解:(1)由得:
代入数据得:
(2)。
(3)比较结果万有引力比重力大.原因是在地球表面上的物体所受万有引力可分解为重力和自转所需的向心力.
(三)课堂练习:
请学生作课本中的练习,引导学生审题,并提示使用公式解题时,应注意因单位制不同,值也不同,强调用国际单位制解题.请学生同时到前面,在黑板上分别作1、2、3题.其它学生在座位上逐题解答.此时巡回指导学生练习随时注意黑板上演算的情况.
(四)小结:
1、万有引力存在于宇宙中任何物体之间(天体间、地面物体间、微观粒子间).天体间万有引力很大,为什么?留学生去想(它是支配天体运动的原因).地面物体间,微观粒子间:万有引力很小,为什么?它不足以影响物体的运动,故常常可忽略不计.
2、应用公式解题,值选,式中所涉其它各量必须取国际单位制.
(五)布置作业 (3分钟):可根据学生的情况布置作业 .
组织学生编写相关小,通过对资料的收集,了解的发现过程,了解科学家们对知识的探究精神,下面就是相关的题目.
1、发现的历史过程.
2、第谷在发现上的贡献.
万有引力定律篇二
万有引力定律是宇宙这章的第一节,是本章的核心,是17世纪自然科学最伟大的成果之一,它为研究天体运动提供了理论依据,彻底使人们对宇宙的探索从被动描述走向主动发现。万有引力定律承上启下的作用:上承圆周运动,下启卫星的运动。掌握好本节课,对前面知识的加深理解,后面问题的顺利解决,将会起到重要的作用。
学习万有引力定律需要以牛顿运动定律和匀速圆周运动知识为基础。
通过创设情景,吸引学生的注意力,引发学生学习的兴趣。通过让学生自己搜集资料介绍科学家探索宇宙的历史,引出开普勒三大定律,引导学生发现问题,并鼓励学生猜想是什么力提供了天体运动所需的向心力。结合牛顿的猜想,注重对学生进行情感教育,鼓励学生大胆推广,提出万有引力的概念。然后提供给学生一些数据和已知的定律,让学生探究推导万有引力的表达式。以此来激发学生的兴趣,也可以增强他们的信心。最后概况总结万有引力定律的内容和适用条件等,并适当介绍卡文迪许扭秤实验。整个过程希望培养学生“大胆假设,合理推广,小心求证”的科学品质,培养学生像科学家一样思考,像科学家一样去探究,进而提高学生科学探究的能力。
本设计要突出的重点是:让学生理解万有引力的概念和万有引力定律。方法是:通过介绍太阳系行星的运动,引导学生思考行星运动所需要的力,让学生对此进行猜想,通过强调牛顿归纳出所有有质量物体之间都存在万有引力的思考过程,加深对定律的理解。
本设计要突破的难点是:万有引力定律发现过程中用到的科学方法。通过引导学生对观测到的数据进行定量的分析,在已经发现的物理规律的基础上,让学生体验牛顿发现万有引力定律的过程,学习科学研究的常规方法。
阅读思考、猜想假设、分析推理、事实验证、总结归纳、讨论交流、练习巩固等。
在设计本节教学知识目标时定位并不高,只要求学生知道万有引力定律的内容、表达式和适用条件,知道卡文迪许实验的巧妙构思,学会直接运用万有引力定律进行计算。而对过程与方法、情感、态度和价值观提出了较高的要求,要求学生通过运用网络搜索、组织信息以及交流表达,认识学科间的相互渗透。通过探究万有引力定律的过程,经历大胆假设、小心求证、得出结论等科学探究的基本过程。通过探究万有引力定律的过程,认识建立物理模型、合理简化、抓住主要矛盾忽略次要矛盾等研究物理规律的方法。体会宇宙的奥秘,以牛顿的重大发现为载体了解科学发展史,感悟科学先驱的探索精神,树立正确的宇宙观和科学观。通过发现万有引力和验证万有引力定律的过程,体验科学研究的长期性、连续性和艰苦性。这样设计教学目标也是为了落实新课标提出的“培养全体学生的科学素养”这一义务教育阶段物理教育培养目标。
根据以上的教学目标,在设计教学过程时,选择了以学生课题研究小组为单位选择课题,共同研究、交流合作的学习模式。研究课题设置考虑到不同学生的实际情况,对教材内容作了扩展,补充了一些新的内容。由于学生刚开始尝试这种学习方式会遇到困难,我们对学生准备过程给予了较严密的监控和实施指导。我们对学生学习过程的指导也是对师生互动学习的一种尝试。
本设计的基本思路是:作为教师,不应该只关心学生学习的成果,更应该重视学生学习的过程,要让学生在参与的过程中体验,在过程中给学生以情感的震撼,在过程中让学生学会科学探究的方法,在过程中获得科学研究的能力。高二年级学生已经具备一定的自学能力,同时对新事物充满好奇心,往往不满足于课本的知识介绍,本课中的介绍知识完全可以通过学生的自学完成。通过自主、合作学习来充分发挥学生的主体性,从而改变学生被动接受的传统。
第一环节,通过创设宇宙的情景,吸引学生的注意力,引发学生学习的兴趣,根据开普勒三大定律,引导学生发现问题。
第二环节,鼓励学生猜想是什么力提供了天体运动所需的向心力,并结合牛顿的猜想,提出万有引力的概念。
第三环节,引导学生重现牛顿发现万有引力、得出万有引力定律公式的过程。
第四环节,概况总结万有引力定律的内容、表达式、适用条件和特性。
第五环节,介绍卡文迪许扭秤实验,用flash模拟扭秤实验,介绍万有引力定律的一些应用。
本节课在课前将学生分组,做一定的课前准备,让学生自己搜集第谷、开普勒、牛顿和卡文迪许四位科学家的生平事迹和对科学做出的贡献。在引入新课阶段,教师首先创设情境,播放视频,对宇宙、“勇气号”和“嫦娥一号”等进行大致的介绍,并让学生代表上台展示课前准备的科学家的事迹,通过对古人研究过程的回顾吸引学生的注意力,提高学生学习的兴趣。让学生展示自己课前准备的成果,由学生介绍牛顿发现万有引力的传说故事。吸引学生的注意力,激发学生学习的兴趣,把学生的课外活动与课内教学结合起来。让学生根据自己的体验展开猜想,互相交流,并与科学家的猜想作对比,增强他们的信心。再对牛顿的猜想的分析,并将此猜想进一步大胆推广,认为宇宙间任何两个物体之间都存在引力,发挥学生的想象力,注重对学生进行情感教育。通过组织学生分析、讨论万有引力与哪些因素有关,让学生学会建立物理模型,进行合理简化,抓住主要矛盾,忽略次要矛盾等研究物理规律的一般方法,注重培养学生分析问题和解决问题的能力。通过介绍卡文迪许扭秤实验和演示相应的flash动画,验证万有引力定律,以此来培养学生大胆假设,合理推广,小心求证的科学品质。
万有引力定律篇三
3、使学生能认识到的普遍性(它存在宇宙中任何有质量的物体之间,不管它们之间是否还有其它作用力).
能力目标。
1、使学生能应用解决实际问题;
2、使学生能应用和圆周运动知识解决行星绕恒星和卫星绕行星运动的天体问题.
情感目标。
1、使学生在的过程中感受到的发现是经历了几代科学家的不断努力,甚至付出了生命,最后牛顿总结了前人经验的基础上才发现的.让学生在应用的过程中应多观察、多思考.
教学建议。
的内容固然重要,让学生了解发现的过程更重要.建议教师在授课时,应提倡学生自学和查阅资料.教师应准备的资料应更广更全面.通过让学生阅读“的发现过程”,让学生根据牛顿提出的几个结果自己去猜测万有引力与那些量有关.教师在授课时可以让学生自学,也可由教师提出问题让学生讨论,也可由教师展示出开普勒三定律和牛顿的一些故事引导学生讨论.
的教学设计方案。
教学目的:
1、了解得出的思路和过程;
2、理解的含义并会推导;
3、掌握,能解决简单的万有引力问题;
:的应用。
教具:
展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人图片.
(一)新课教学(20分钟)。
1、引言。
展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人照片并讲述学史:
十七世纪中叶以前的漫长时间中,许多天文学家和学家(如第谷、哥白尼,伽利略和开普勒等人),通过了长期的观察、研究,已为人类揭示了行星的运动规律.但是,长期以来人们对于支配行星按照一定规律运动的原因是什么.却缺乏了解,更没有人敢于把天体运动与地面上物体的运动联系起来加以研究.
伟大的学家牛顿在哥白尼、伽利略和开普勒等人研究成果的基础上,进一步将地面上的动力学规律推广到天体运动中,研究、确立了.从而使人们认识了支配行星按一定规律运动的原因,为天体动力学的发展奠定了基础.那么:
(1)牛顿是怎样研究、确立的呢?
(2)是如何反映物体间相互作用规律的?
以上两个问题就是这节课要研究的重点.
2、通过举例分析,引导学生粗略领会牛顿研究、确立的科学推理的思维方法.
苹果在地面上加速下落:(由于受重力的原因):
月亮绕地球作圆周运动:(由于受地球引力的原因);
行星绕太阳作圆周运动:(由于受太阳引力的原因),
(牛顿认为)。
牛顿将上述各运动联系起来研究后提出:这些力是属于同种性质的力,应遵循同一规律;并进一步指出这种力应存在于宇宙中任何具有质量的物体之间.
3、引入课题.
板书:第二节、
(1)万有引力:宇宙间任何有质量的物体之间的相互作用.(板书)。
(2):宇宙间的一切物体都是相互吸引的.两个物体间的引力大小,跟他们之间质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比.(板书)。
式中:为万有引力恒量;为两物体的中心距离.引力是相互的(遵循牛顿第三定律).
(二)应用(例题及课堂练习)。
学生中存在这样的问题:既然宇宙间的一切物体都是相互吸引的,哪为什么物体没有被吸引到一起?(请学生带着这个疑问解题)。
例题1、两物体质量都是1kg,两物体相距1m,则两物体间的万有引力是多少?
解:由得:
代入数据得:
通过计算这个力太小,在许多问题的计算中可忽略。
例题2.已知地球质量大约是,地球半径为km,地球表面的重力加速度.
求:
(1)地球表面一质量为10kg物体受到的万有引力?
(2)地球表面一质量为10kg物体受到的重力?
解:(1)由得:
代入数据得:
(2)。
(3)比较结果万有引力比重力大.原因是在地球表面上的物体所受万有引力可分解为重力和自转所需的向心力.
(三)课堂练习:
教师请学生作课本中的练习,教师引导学生审题,并提示使用公式解题时,应注意因单位制不同,值也不同,强调用国际单位制解题.请学生同时到前面,在黑板上分别作1、2、3题.其它学生在座位上逐题解答.此时教师巡回指导学生练习随时注意黑板上演算的情况.
(四)小结:
1、万有引力存在于宇宙中任何物体之间(天体间、地面物体间、微观粒子间).天体间万有引力很大,为什么?留学生去想(它是支配天体运动的原因).地面物体间,微观粒子间:万有引力很小,为什么?它不足以影响物体的运动,故常常可忽略不计.
2、应用公式解题,值选,式中所涉其它各量必须取国际单位制.
(五)布置作业 (3分钟):教师可根据学生的情况布置作业 .
组织学生编写相关小,通过对资料的收集,了解的发现过程,了解科学家们对知识的探究精神,下面就是相关的题目.
1、发现的过程.
2、第谷在发现上的贡献.
万有引力定律篇四
3、使学生能认识到的普遍性(它存在宇宙中任何有质量的物体之间,不管它们之间是否还有其它作用力).
能力目标。
1、使学生能应用解决实际问题;
2、使学生能应用和圆周运动知识解决行星绕恒星和卫星绕行星运动的天体问题。
情感目标。
1、使学生在的过程中感受到的发现是经历了几代科学家的不断努力,甚至付出了生命,最后牛顿总结了前人经验的基础上才发现的。让学生在应用的过程中应多观察、多思考。
教学建议。
的内容固然重要,让学生了解发现的过程更重要。建议教师在授课时,应提倡学生自学和查阅资料。教师应准备的资料应更广更全面。通过让学生阅读“的发现过程”,让学生根据牛顿提出的几个结果自己去猜测万有引力与那些量有关。教师在授课时可以让学生自学,也可由教师提出问题让学生讨论,也可由教师展示出开普勒三定律和牛顿的一些故事引导学生讨论。
的教学设计方案。
教学目的:
1、了解得出的思路和过程;
2、理解的含义并会推导;
3、掌握,能解决简单的万有引力问题;
:的应用。
教具:
展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人图片。
(一)新课教学(20分钟)。
1、引言。
展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人照片并讲述学史:
十七世纪中叶以前的漫长时间中,许多天文学家和学家(如第谷、哥白尼,伽利略和开普勒等人),通过了长期的观察、研究,已为人类揭示了行星的运动规律。但是,长期以来人们对于支配行星按照一定规律运动的原因是什么。却缺乏了解,更没有人敢于把天体运动与地面上物体的运动联系起来加以研究。
伟大的学家牛顿在哥白尼、伽利略和开普勒等人研究成果的基础上,进一步将地面上的动力学规律推广到天体运动中,研究、确立了。从而使人们认识了支配行星按一定规律运动的原因,为天体动力学的发展奠定了基础。那么:
(1)牛顿是怎样研究、确立的呢?
(2)是如何反映物体间相互作用规律的?
以上两个问题就是这节课要研究的重点。
2、通过举例分析,引导学生粗略领会牛顿研究、确立的科学推理的思维方法。
苹果在地面上加速下落:(由于受重力的原因):
月亮绕地球作圆周运动:(由于受地球引力的原因);
行星绕太阳作圆周运动:(由于受太阳引力的原因),
(牛顿认为)。
牛顿将上述各运动联系起来研究后提出:这些力是属于同种性质的力,应遵循同一规律;并进一步指出这种力应存在于宇宙中任何具有质量的物体之间。
3、引入课题。
板书:第二节、
(1)万有引力:宇宙间任何有质量的物体之间的相互作用。(板书)。
(2):宇宙间的一切物体都是相互吸引的。两个物体间的引力大小,跟他们之间质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比。(板书)。
式中:为万有引力恒量;为两物体的中心距离。引力是相互的(遵循牛顿第三定律).
(二)应用(例题及课堂练习)。
学生中存在这样的问题:既然宇宙间的一切物体都是相互吸引的,哪为什么物体没有被吸引到一起?(请学生带着这个疑问解题)。
例题1、两物体质量都是1kg,两物体相距1m,则两物体间的万有引力是多少?
解:由得:
代入数据得:
通过计算这个力太小,在许多问题的计算中可忽略。
例题2.已知地球质量大约是,地球半径为km,地球表面的重力加速度.
求:
(1)地球表面一质量为10kg物体受到的万有引力?
(2)地球表面一质量为10kg物体受到的重力?
解:(1)由得:
代入数据得:
(2)。
(3)比较结果万有引力比重力大。原因是在地球表面上的物体所受万有引力可分解为重力和自转所需的向心力。
(三)课堂练习:
教师请学生作课本中的练习,教师引导学生审题,并提示使用公式解题时,应注意因单位制不同,值也不同,强调用国际单位制解题。请学生同时到前面,在黑板上分别作1、2、3题。其它学生在座位上逐题解答。此时教师巡回指导学生练习随时注意黑板上演算的情况。
(四)小结:
1、万有引力存在于宇宙中任何物体之间(天体间、地面物体间、微观粒子间).天体间万有引力很大,为什么?留学生去想(它是支配天体运动的原因).地面物体间,微观粒子间:万有引力很小,为什么?它不足以影响物体的运动,故常常可忽略不计。
2、应用公式解题,值选,式中所涉其它各量必须取国际单位制。
(五)布置作业(3分钟):教师可根据学生的情况布置作业.
组织学生编写相关小,通过对资料的收集,了解的发现过程,了解科学家们对知识的探究精神,下面就是相关的题目。
1、发现的过程。
2、第谷在发现上的贡献。
万有引力定律篇五
各位领导、各位评委:
你们好!
《万有引力定律》是人教版教材高中物理必修2第六章第三节的内容。从性质与地位上看,本节内容是对上一节教学内容的进一步外推,是下一节内容的基础;从思想方法上看,是猜想、假设与验证相结合、是演绎与归纳相结合的教学内容。教科书的立意还在于物理理论必须接受实践的检验。
学生在本章的第二节中,已经学习了太阳与行星间的相互作用规律,在第五章中已经学习了匀速圆周运动的相关规律,这些为“月——地检验”的学习和理解奠定了一定的基础,但“月——地检验”中,是要验证同一物体在地面上不同高度(地面附近和地面上38万公里高的地方)受到地球作用力的大小关系的,可最后要转化为可验证地面附近物体自由下落的加速度(即重力加速度)和月球绕地球运动的加速度(即月球绕地球做圆周运动的加速度)之间的关系,这步转化不易理解,是学生理解“月——地检验”的一大障碍。
根据本节课教材的结构和内容分析,结合高一年级学生的认知结构、心理特征以及学生的实际情况,我制定了以下的教学目标:
1、知识与技能。
1)知道地球上的重物下落与天体运动的统一性;
2)知道万有引力是一种存在于所有物体之间的吸引力,知道万有引力定律的适用范围;
3)会用万有引力定律解决简单的引力计算问题,知道万有引力定律公式中r的物理意义。
2、过程与方法。
了解万有引力定律发现的思路和过程,体会在科学规律发现过程中猜想和求证的重要性。
3、情感态度和价值观。
1)了解万有引力定律发现的意义,体会科学发展对人们世界观的改变所起的作用;
2)了解引力常量g的测定在科学历史上的重大意义,体会科学家的在科学发展过程中所起的重要作用。
基于教材内容、学生的实际情况和教学目标的分析,我设定了以下的教学重难点。
重点:万有引力定律的发现过程,万有引力定律的理解和简单应用;
难点:“月——地检验”的理解。
为了讲清教材的重、难点,使学生能够达到本节内容设定的教学目标,基于本节课内容的特点,我主要采用了以下的教学方法:
1、启发式:
教师通过提问,明确要解决的问题,引导学生去思考。学生通过思考、讨论解决教师的提问。
2、自主、合作学习。
发挥学生的主体性原则。学生能自学的地方,能合作解决问题的地方,教师就可以放手。
课堂主要教学活动分为三个环节:引入、新课教学和课堂小结。
1、引入:(预计3—5分钟)。
教师展示:【课件】幻灯片1——牛顿坐在苹果树下,苹果下落的照片。展示照片,目的是激发学生的好奇心,引起学生的无意注意。
教师提问:
(2)这两种作用是同一种性质的力吗?
这三个问题逐渐递进,问题越来越明确,也越来越具有可比性。只要能回答问题(3),也就回答了问题(2),解决了问题(1)。这里实则是猜想:拉住月球使它围绕地球运动的力,与拉着苹果下落的力性质相同,这些力都遵循相同的规律。
2、讲授新课:(预计35分钟)(1)月——地检验(预计15分钟)。
首先,要学生弄明白将要验证的是什么;其次,要学生弄明白为什么要验证的是这个;然后,要学生思考怎么样才能验证这个。要验证的问题是:将某一物体分别放在地面附近和月球轨道上,检验物体在地面上不同高度受到地球作用力的大小是否满足1/602的关系。
为什么要验证的是这个:用同一物体或质量相同的两个物体,这样作用力的大小关系只由距离来决定,体现的是控制变量的思想。
如何才能验证这个?
教师提问:你能将这个物体放到38万公里高的地方,测出它受到地球对它的作用力吗?
设计这个问题的目的,是要学生通过思考、讨论,体会到:将这个物体放到38万公里高的地方不现实,至少牛顿那个时代的人做不到,也就是说,直接测量该物体在38万公里高度上受到的地球对它的作用力,不具有可操作性。对于已经预习过的学生,肯定是知道要将之转化为加速度的关系来验证,可是怎样转化,正是本节的难点所在。
设计这个问题的目的,是要学生体会到:换一个角度,多一条路;正所谓:山穷水尽疑无路,柳暗花明又一村。
教师启发式提问:根据牛顿第二定律,物体的加速度由什么决定?教师引导学生思考:力的作用效果之一,就是使物体产生加速度,既然力的关系难以验证,那么我们就验证力的作用效果好了。我们知道地面附近的物体在只受地球作用下做自由落体运动,而月球在地球的作用下做匀速圆周运动。
这样,问题就得到了转化。
教师提问:这两个加速度多大?它们满足1/602的关系吗?请你计算后说明。设计这个问题的目的,是要学生通过分组讨论、计算、验证,用数据说明牛顿的猜想的正确性。(此验证,所用数据都是常识,不必教师给出。)最后教师要指出:虽然在中学阶段只能将椭圆轨道近似为圆形轨道来证明万有引力定律,但牛顿当年是在椭圆轨道情形下证明了万有引力定律的。这一步是要学生体会:更严格的证明,需要更高的数学水平。从而激发学生的求知欲望。
这部分内容实则是:进一步猜想、进一步推广。
鉴于万有引力定律的文字叙述、数学表达式、各个量的物理意义及单位、适用范围等,都不难理解,因此,这部分内容我就交给学生自学去了。
完了,我再交代:牛顿将太阳与行星间的引力规律,一步步推广至自然界中任何两个物体之间,是需要魄力、胆识和惊人的想象力的,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,大胆的猜测和严格的证明。
我这么一交代,是培养学生敢想敢做的意识,也就是培养学生的.创新意识和实践意识。
(3)引力常量(预计10分钟)。
教师提问:如果你是牛顿同时代的人,当你听说牛顿弄出来个什么“万有引力定律”,你能据此算出两个人之间的引力吗?请解决课后问题与练习1。设计这个问题的目的,是要学生通过问题解决过程中出现的问题,而体会到两点:
2、引力常量的测定难度之大,可以想象,在牛顿之后100年内,都没有人测定出来,从而为学生体会卡文迪许工作的重要性和难度之大打下伏笔。
教师提问:卡文迪许是怎样测量两个铅球之间的万有引力的呢?
这个问题,有时间的话呢,就展示【课件】幻灯片2,介绍卡文迪许的扭秤装置。没有时间的话呢,就不展开了,我就这么一问,只要学生心中一闪:是呀,这怎么测量呀?我的目的就达到了。
介绍完了引力常量g的值,教师还需指出:引力常量能够测定,本身就是对万有引力定律的一次证明。
教师提问:现在,我们有了较精确的引力常量g的值,那么,你能估算两个人之间的万有引力吗?请再次解决课后问题与练习1。
设计这个问题的目的,是要学生通过解决问题,体会两点:
1、万有引力定律的应用方法,各量的物理意义;2两个人之间的万有引力有多小,卡文迪许通过测量两个铅球之间的万有引力而测定引力常量g有多难。
3、课堂小结(预计3—5分钟)。
要求学生先独立整理本节内容,弄明白自己会了什么?还有什么不懂的?然后小组内讨论,共同解决还不懂的问题。
完了教师指出:本节内容,主要是两个猜想、两步推广和两次验证。
4、板书设计。
我比较注重直观、系统的板书设计,他能体现教材中的知识点和课堂的教学进程,以便于学生能够理解掌握。
5、布置作业。
作业为:课后问题与练习。
2、3。这两题,都是直接应用万有引力定律的,其训练价值有两个:
2、体会在宏观世界中万有引力起绝对的支配作用,而在微观世界中,万有引力是很微弱的。这为以后微观粒子所受万有引力的处理方法埋下伏笔。
各位领导、各位老师,我的说课完毕,水平有限,错误难免,还望指正,谢谢大家。
万有引力定律篇六
教具:
展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人图片.。
教学过程。
(一)新课教学(20分钟)。
1、引言。
展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人照片并讲述物理学史:
伟大的物理学家牛顿在哥白尼、伽利略和开普勒等人研究成果的基础上,进一步将地面上的动力学规律推广到天体运动中,研究、确立了《万有引力定律》.从而使人们认识了支配行星按一定规律运动的原因,为天体动力学的发展奠定了基础.那么:
以上两个问题就是这节课要研究的.重点.。
苹果在地面上加速下落:(由于受重力的原因):
月亮绕地球作圆周运动:(由于受地球引力的原因);
行星绕太阳作圆周运动:(由于受太阳引力的原因),
(牛顿认为)。
3、引入课题.。
万有引力定律篇七
3、使学生能认识到万有引力定律的普遍性(它存在宇宙中任何有质量的物体之间,不管它们之间是否还有其它作用力).
能力目标。
2、使学生能应用万有引力定律和圆周运动知识解决行星绕恒星和卫星绕行星运动的天体问题.
情感目标。
1、使学生在学习万有引力定律的过程中感受到万有引力定律的发现是经历了几代科学家的不断努力,甚至付出了生命,最后牛顿总结了前人经验的基础上才发现的.让学生在应用万有引力定律的过程中应多观察、多思考.
教学建议。
万有引力定律的内容固然重要,让学生了解发现万有引力定律的过程更重要.建议教师在授课时,应提倡学生自学和查阅资料.教师应准备的资料应更广更全面.通过让学生阅读“万有引力定律的发现过程”,让学生根据牛顿提出的几个结果自己去猜测万有引力与那些量有关.教师在授课时可以让学生自学,也可由教师提出问题让学生讨论,也可由教师展示出开普勒三定律和牛顿的一些故事引导学生讨论.
教学目的:
教具:
展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人图片.
教学过程。
(一)新课教学(20分钟)。
1、引言。
展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人照片并讲述物理学史:
十七世纪中叶以前的漫长时间中,许多天文学家和物理学家(如第谷、哥白尼,伽利略和开普勒等人),通过了长期的观察、研究,已为人类揭示了行星的运动规律.但是,长期以来人们对于支配行星按照一定规律运动的原因是什么.却缺乏了解,更没有人敢于把天体运动与地面上物体的运动联系起来加以研究.
伟大的物理学家牛顿在哥白尼、伽利略和开普勒等人研究成果的基础上,进一步将地面上的动力学规律推广到天体运动中,研究、确立了《万有引力定律》.从而使人们认识了支配行星按一定规律运动的原因,为天体动力学的发展奠定了基础.那么:
以上两个问题就是这节课要研究的重点.
2、通过举例分析,引导学生粗略领会牛顿研究、确立《万有引力定律》的科学推理的思维方法.
苹果在地面上加速下落:(由于受重力的原因):
月亮绕地球作圆周运动:(由于受地球引力的原因);。
行星绕太阳作圆周运动:(由于受太阳引力的原因),
(牛顿认为)。
牛顿将上述各运动联系起来研究后提出:这些力是属于同种性质的力,应遵循同一规律;并进一步指出这种力应存在于宇宙中任何具有质量的物体之间.
3、引入课题.
(1)万有引力:宇宙间任何有质量的物体之间的相互作用.(板书)。
(2)万有引力定律:宇宙间的一切物体都是相互吸引的.两个物体间的引力大小,跟他们之间质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比.(板书)。
式中:为万有引力恒量;为两物体的中心距离.引力是相互的(遵循牛顿第三定律).
(二)应用(例题及课堂练习)。
学生中存在这样的问题:既然宇宙间的一切物体都是相互吸引的,哪为什么物体没有被吸引到一起?(请学生带着这个疑问解题)。
例题1、两物体质量都是1kg,两物体相距1m,则两物体间的万有引力是多少?
万有引力定律篇八
(1)万有引力:宇宙间任何有质量的物体之间的相互作用.(板书)。
(2)万有引力定律:宇宙间的一切物体都是相互吸引的.两个物体间的引力大小,跟他们之间质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比.(板书)。
式中:为万有引力恒量;为两物体的中心距离.引力是相互的(遵循牛顿第三定律).。
(二)应用(例题及课堂练习)。
学生中存在这样的问题:既然宇宙间的一切物体都是相互吸引的,哪为什么物体没有被吸引到一起?(请学生带着这个疑问解题)。
例题1、两物体质量都是1kg,两物体相距1m,则两物体间的万有引力是多少?
万有引力定律篇九
概念课(物理按教学内容课型分为:规律课、概念课、实验课、习题课、复习课)。
1课时。
(一)知识与技能。
1.理解万有引力定律的含义并会用万有引力定律公式解决简单的引力计算问题。
(二)过程与方法:在万有引力定律建立过程的学习中,学习发现问题、提出问题、猜想假设与推理论证等方法。
(三)情感态度价值观。
1.培养学生研究问题时,抓住主要矛盾,简化问题,建立理想模型的处理问题的能力。
2.通过牛顿在前人的基础上发现万有引力定律的思考过程,说明科学研究的长期性,连续性及艰巨性,提高学生科学价值观。
难点:
2.学生能把地面上的物体所受重力与其他星球与地球之间存在的引力是同性质的力联系起来。
合作探究、启发式学习等。
多媒体、课本等。
(一)导入。
引发学生思考:很可能有,只是因为我们身边的物体质量比天体的质量小得多,我们不易觉察罢了,于是我们可以把这一规律推广到自然界中任意两个物体间,即具有划时代意义的万有引力定律.然后在学生的兴趣中进行假设论证。
(二)进入新课。
学生自主阅读教材第40页万有引力定律部分,思考以下问题:
教师引导总结:万有引力是普遍存在于宇宙中任何有质量的物体之间的相互吸引力。日对地、地对月、地对地面上物体的引力都是其实例。
2.万有引力定律怎样反映物体之间相互作用的规律?其数学表达式如何?并注明每个符号的单位和物理意义。
教师引导总结:只适用于两个质点间的引力,当物体之间的距离远大于物体本身时,物体可看成质点;当两物体是质量分布均匀的球体时,它们间的引力也可直接用公式计算,但式中的r是指两球心间的距离。
教师引导总结: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。
(三)深化理解。
在完成上述问题后,小组讨论,学生在教师的引导下进一步深化对万有引力定律的理解,即:
1.普遍性:万有引力存在于任何两个物体之间,只不过一般物体的质量与星球相比太小了,他们之间的万有引力也非常小,完全可以忽略不计。
2.相互性:两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用力。
3.特殊性:两个物体间的万有引力和物体所在的空间及其他物体存在无关。
4.适用性:只适用于两个质点间的引力,当物体之间的距离远大于物体本身时,物体可看成质点;当两物体是质量分布均匀的球体时,它们间的引力也可直接用公式计算,但式中的r是指两球心间的距离。
(四)活动探究。
请两名学生上讲台做个游戏:两人靠拢后离开三次以上。创设情境,加深学生对本节知识点的印象和运用,请一位同学上台展示计算结果,师生互评。
1.请估算这两位同学,相距1m远时它们间的万有引力多大?(可设他们的质量为50kg)。
解:g=mg=490n。
比较结果为万有引力比重力大,原因是因为在地球表面上的物体所受万有引力可分解为重力和自转所需的向心力。
(五)课堂小结。
小结:学生在教师引导下认真总结概括本节内容,完成多媒体呈现的知识网络框架图,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,进行生生互评。
(六)布置作业。
作业:完成“问题与练习”
万有引力定律篇十
培养学生审题能力和分析和解决一些实际问题的能力,训练了学生的.观察能力和动态分析能力。
为了达到这一节课的教学目的。
将本课题的教学转变成为师生共同参与的启发式问题探究课,在教学中以问题为线索将课堂教学组织起来,通过积极创设问题情境以及阶段性小结,帮助学生逐步形成应用万有引力定律解决实际问题的基本思路和方法,在教学过程中力求使训练与思维有机结合,层层递进,使学生始终处于积极参与探究的状态之中,充分展现物理课教学的特点和魅力。
要注意的是,要培养学生的审题能力和独立解题能力,就必须在讲解每个问题时留给学生一定思考、分析、讨论的时间,让学生自己归纳特点,教师不应该替学生读题,更不能代替学生思考。
万有引力定律篇十一
如果我们问一个中国小孩:“你知道的著名天文学家都有谁?”答案可能少不了张衡(公元78年-139年)。如果在全球范围内问这个问题,排名第一的则多半是哥白尼(公元1473-1543年)。他的不朽名著《天体运行论》,为人类揭示了“日心说”的真谛,掀起了一场“哥白尼革命”。
不过,鲜为人知的是,还有一个比日心说更难突破的观念,即便是哥白尼也没能再进一步。这就是行星的椭圆轨道。
一、从正圆到椭圆。
对偏爱几何学的古希腊人来说,圆是最完美的形状。和它同样完美的,还有宇宙本身。以亚里士多德为代表的古希腊先哲们认为,日月是圆的,大地是圆的,星辰的轨道当然也是完美的圆形。托勒密(约公元90年-168年)的地心说体系,把圆轨道的几何发展到了极致。他用几十个小圆套大圆的方法,相当准确地计算出了行星的运动轨迹。1400多年后,哥白尼横空出世,提出了惊世骇俗的日心说,但他依然沿用圆轨道来描述行星运动,这使得计算仍然比较繁琐。
最先突破圆轨道桎梏的,是一对黄金搭档——开普勒(1571-1630)和第谷(1546-1601)。第谷是那个时代最勤奋、最精确的.观星者。他孜孜不倦地观测了,积累了大量日、月和行星运动数据,准确性几乎达到了肉眼观测的极限。开普勒根据老师第谷的数据,发现无论是托勒密还是哥白尼体系都无法精确给出行星的位置。火星的资料最多,偏差很明显。他为此花费了8年的心血,终于发现,只要抛弃圆轨道,让行星以变化的速度沿椭圆轨道围绕太阳运动,就可以完美地解释火星的数据。在此基础上,他得到了开普勒第一定律:“行星围绕太阳沿椭圆形轨道运动,太阳在椭圆的一个焦点上。”
椭圆运动可以完美地预言和解释经验事实,而且也远比托勒密或哥白尼体系简单,所以人们称开普勒为“天空立法者”。
开普勒发现了椭圆轨道,不过当时并没有人能给出解释,直到牛顿时代才揭开了其中的奥秘。根据牛顿的万有引力定律可以计算出,两个天体组成的系统,它们绕质心运行的轨道只可能有三种情况:椭圆、抛物线、双曲线,其中圆轨道是椭圆轨道的一种特例。
在太阳系这样的系统中,行星轨道是难以维持圆形的。圆轨道要求行星的公转速率保持恒定,如果太阳系只有一颗行星,这个条件不难满足。但事实上行星不止一颗,它们相互之间也有引力扰动,会直接影响轨道的形状。以火星为例,就算它的初始轨道是正圆,但每当它和木星绕到太阳的同一侧时,木星引力就会“拉”它一把,使它变速。很快,火星轨道就会偏离正圆,最终变成一个基本稳定的椭圆。
有意思的是,行星轨道也不会是非常扁的椭圆,而是更接近于正圆。这也许可以看作是一种“自然选择”。首先,一颗轨道很扁的行星,会有更大的概率和其他行星靠得很近,从而受到更强的引力扰动,使轨道不再稳定。其次,如果多颗行星的轨道都很扁,这些轨道就很容易形成交叉,行星碰撞的概率也会大大增加。碰撞之后,要么散成碎片,要么合并成更大的星体。在太阳系40多亿年的历史中,各种频繁的碰撞曾持续了将近10亿年。最终的行星“幸存者”都具有了近圆形的轨道,其中水星的轨道最扁,偏心率达到了0.206,其他行星都不到0.1。有研究表明,现在的太阳系是稳定的,在接下来的5000万年里任何行星都不会失控。但水星确实是个“隐患”,会有大约1%的概率失控,并可能导致地球和火星碰撞。不过这即便真的发生,那也是很多亿年以后的事了。
三、什么时候才真的圆。
完美的圆轨道只是理想情况,可望而不可及。不过宇宙之大,无奇不有,十分接近圆轨道的情况也不在少数。土星光环就是一个例子。土星环在形成的过程中,无数碎片不停地碰撞、分解,它们最终形成了一圈圈相当标准的圆轨道,就像唱片一样里外排开。内环和外环之间还有圆形的缝隙,例如著名的“卡西尼”缝和“恩克”缝等。这表明,频繁的随机碰撞的确会使天体的轨道变圆。
除了碰撞以外,在一些双星系统中,潮汐摩擦也会使得两星的轨道最终都趋向圆形(称为“轨道圆化”)并相互“潮汐锁定”。我们的太阳系中就有这样的例子,即冥王星和它的卫星喀戎(冥卫一)。它俩的质量相差不大,在不长的时间内就互相“锁定”了,也就是都以同一面对准对方,就像月亮总是以同一面对着地球一样。在这种情况下,它们绕着二者质心旋转的轨道几乎就是正圆。
总之,无论是近圆还是椭圆轨道,尽管不是几何意义上的完美,但其实也都体现着宇宙的和谐。从这一点来看,今天的我们和几千年前的先哲们,对宇宙的看法其实并无二致。
万有引力定律篇十二
(过渡句:首先来分析一下教材)。
本节课选自人教版必修2第六章第3节。从内容性质和地位来看,本节内容是上一节《太阳与行星间引力》的进一步外推,是下一节《万有引力理论的成就》的基础;是猜想、假设与验证相结合的教学内容。所以本节内容处于本章的核心地位。
(过渡句:学生是学习的主体,教师要根据学生的实际情况组织教材内容,因此接下来再分析一下我所面对的学生)。
高中生的抽象思维能力和逻辑推理能力已经达到了比较高的水平,能够在一定的基础上进一步拓展知识。且在学习本章之前,学生已经在上一节《太阳与行星间引力》知道了天体间的引力公式,这为本节课进一步拓展这一理论奠定了知识基础。同时,万有引力这一概念对于学生来说是耳熟能详的,但是对于万有引力定律却没有一个清晰的认识,所以教师在授课时应该注意对学生进行引导,以便学生能够找到问题的关键,紧跟课堂进度。
(过渡句:经过以上对于教材和学生情况的分析,我确定了如下的教学目标)。
【知识与技能】。
了解万有引力定律的发现思路和过程;知道什么是万有引力定律;知道万有引力常量以及它的测量方法。
【过程与方法】。
通过逐步建立万有引力定律的过程,提高演绎思维能力与归纳概括能力。
【情感态度与价值观】。
感受物理学的科学魅力,形成严谨的思维方式。
(过渡句:教学目标确定之后,教学的重点和难点也就显而易见了)。
【重点】。
【难点】。
月--地检验的思路。
(过渡句:根据本节课的内容及学生的'特点)。
万有引力定律篇十三
3.体会万有引力定律在天文学史上取得的巨大成功,激发学科学习激情和探索精神。
1.重点:测天体的质量的思路和方法。
2.难点:物体的重力和万有引力的区别和联系。
自主学习、合作交流、讲授法、练习法等。
一、导入新课:
万有引力定律发现后,尤其是卡文迪许测出引力常量后,立即凸显出定律的实用价值,能利用万有引力定律测天体的质量,科学性的去预测未知的天体!这不仅进一步证明了万有引力定律的正确性,而且确立了万有引力定律在科学史上的地位,有力地树立起人们对年轻的物理学的尊敬。
二、多媒体展示问题,学生带着问题学习教材,交流讨论。
1.说一说物体的重力和万有引力的区别和联系。
3.简述“笔尖下发现的行星”的天文学史事,该史事说明了什么?
三、师生互动参与上述问题的学习与讨论。
1.学生互动学习交流发言。
2.教师指导、帮助学生进一步学习总结(结合课件展示)。
地球表面附近的物体随地球的自转而做匀速圆周运动,受力分析如图(1)。
1)在两极点:。
2)除两极点外:万有引力的一个分力提供向心力,
另外一个分力就是物体受到的重力,由于提供。
向心力的力很小(即使在赤道上),物体的重力。
3)在赤道处:
显然,地球表面附近随纬度的增加,重力加速度值略微增大。若忽略地球自转的影响,物体受到的万有引力约为物体在该处受到的重力,不予考虑二者的差别。
物体在距离地心距离为r(rr)处的加速度为ar:。
则:。
若忽略地球自转的影响,物体在距离地心距离为r处的重力加速度为gr:。
则:。
(2)“科学真是迷人”巧测地球的质量。
若不考虑地球自转的影响:,则:。
地面的重力加速度g和地球半径r在卡文迪许之前就已知道,卡文迪许测出了引力常量g,就可以算出地球的质量m。这在当时看来就是一个科学奇迹。难怪著名文学家马克·吐温满怀激情地说:“科学真是迷人。根据零星的事实,增添一点猜想,竟能赢得那么多收获!”
(3)计算天体的质量。
1)计算太阳的质量。
核心思路方法:万有引力提供行星做匀速圆周运动的向心力。
对行星由牛顿第二定律得:可得:
2)计算其他中心天体的质量:
核心思路方法:万有引力提供小星体绕中心天体做匀速圆周运动的向心力。
对小星体由牛顿第二定律得:
可得:
思考与讨论:如何进一步测中心天体的密度?
中心天体的体积:,中心天体的密度:
联立以上各式得:。
若,则:这是很重要的一个结论。
(4)发现未知天体:
1)笔尖下发现海王星。
1781年人们发现矛盾亚当斯和勒维耶计算并预言伽勒发现证实。
2)哈雷彗星的“按时回归”
1705年英国天文学家哈雷根据万有引力定律计算了一颗著名彗星的轨道并正确预言了它的回归。
3)海王星的发现和哈雷彗星的“按时回归”不仅进一步证实了万有引力定律的正确性,同时也确立了万有引力定律在科学史上的地位,也成为科学史上的美谈。科学定律的可预测性体现的淋漓尽致!
四、随堂练习:
例1:开普勒定律不仅适用于太阳系,它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立。经测定月地距离为3.84×108m,月球绕地球运动的周期为2.36×106s,试计算地球的质量m地。(g=6.67×10-11nm2/kg2,结果保留一位有效数字)。
例2:2001年10月22日,欧洲航天局由卫星观测发现银河系中心存在一个超大型黑洞,命名为mcg6-30-15,由于黑洞的强大引力,周围物质大量掉入黑洞,假定银河系中心仅此一个黑洞,已知太阳系绕银河系中心匀速运转,下列哪一组数据可估算该黑洞的质量()。
a.地球绕太阳公转的周期和速度。
b.太阳的质量和运行速度。
c.太阳的质量和到mcg6-30-15的距离。
d.太阳运行速度和到mcg6-30-15的距离。
例3:地球可视为球体,其自转周期为t,在赤道上用弹簧秤测得某物体的重量是在两极处测得同一物体重量的0.9倍,已知引力常量为g,试求地球的平均密度。
五、学习目标的自我评价和学习小结。
本节课首先认识了万有引力和重力间的差异,后学习了应用万有引力定律测天体质量的两种基本方法:1)和2),最后见识了万有引力定律在探索宇宙过程中发挥的重要作用和地位。
六、课后作业:
教材p432、3、4。
1)在两极点:。
2)在赤道处:,
二、“科学真是迷人”巧测地球的质量。
则:。
三、计算天体的质量。
1)计算太阳的质量可得:
2)计算其他中心天体的质量:
可得:
四、发现未知天体:1)笔尖下发现海王星。
2)哈雷彗星的“按时回归”
五、随堂练习:略。
六、课后作业:教材p432、3、4。
万有引力定律篇十四
1、使学生在学习的过程中感受到的发现是经历了几代科学家的不断努力,甚至付出了生命,最后牛顿总结了前人经验的基础上才发现的.让学生在应用的过程中应多观察、多思考.。
教学建议。
的内容固然重要,让学生了解发现的过程更重要.建议教师在授课时,应提倡学生自学和查阅资料.教师应准备的资料应更广更全面.通过让学生阅读“的发现过程”,让学生根据牛顿提出的几个结果自己去猜测万有引力与那些量有关.教师在授课时可以让学生自学,也可由教师提出问题让学生讨论,也可由教师展示出开普勒三定律和牛顿的一些故事引导学生讨论.。
的教学设计方案。
教学目的:
1、了解得出的思路和过程;
2、理解的含义并会推导;
3、掌握,能解决简单的万有引力问题;
教学难点:的应用。
教学重点:
教具:
展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人图片.。
教学过程。
(一)新课教学(20分钟)。
1、引言。
展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人照片并讲述物理学史:
十七世纪中叶以前的漫长时间中,许多天文学家和物理学家(如第谷、哥白尼,伽利略和开普勒等人),通过了长期的观察、研究,已为人类揭示了行星的运动规律.但是,长期以来人们对于支配行星按照一定规律运动的原因是什么.却缺乏了解,更没有人敢于把天体运动与地面上物体的运动联系起来加以研究.。
伟大的物理学家牛顿在哥白尼、伽利略和开普勒等人研究成果的基础上,进一步将地面上的动力学规律推广到天体运动中,研究、确立了.从而使人们认识了支配行星按一定规律运动的原因,为天体动力学的发展奠定了基础.那么:
(1)牛顿是怎样研究、确立的呢?
(2)是如何反映物体间相互作用规律的?
以上两个问题就是这节课要研究的重点.。
2、通过举例分析,引导学生粗略领会牛顿研究、确立的科学推理的思维方法.。
苹果在地面上加速下落:(由于受重力的原因):
月亮绕地球作圆周运动:(由于受地球引力的原因);
行星绕太阳作圆周运动:(由于受太阳引力的原因),
(牛顿认为)。
牛顿将上述各运动联系起来研究后提出:这些力是属于同种性质的力,应遵循同一规律;并进一步指出这种力应存在于宇宙中任何具有质量的物体之间.。
3、引入课题.。
板书:第二节、
(1)万有引力:宇宙间任何有质量的物体之间的相互作用.(板书)。
(2):宇宙间的一切物体都是相互吸引的.两个物体间的引力大小,跟他们之间质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比.(板书)。
1、发现的历史过程.。
2、第谷在发现上的贡献.。
万有引力定律篇十五
3、使学生能认识到万有引力定律的普遍性(它存在宇宙中任何有质量的物体之间,不管它们之间是否还有其它作用力).
能力目标。
2、使学生能应用万有引力定律和圆周运动知识解决行星绕恒星和卫星绕行星运动的天体问题.
情感目标。
1、使学生在学习万有引力定律的过程中感受到万有引力定律的发现是经历了几代科学家的不断努力,甚至付出了生命,最后牛顿总结了前人经验的基础上才发现的.让学生在应用万有引力定律的过程中应多观察、多思考.
教学建议。
万有引力定律的内容固然重要,让学生了解发现万有引力定律的过程更重要.建议教师在授课时,应提倡学生自学和查阅资料.教师应准备的资料应更广更全面.通过让学生阅读“万有引力定律的发现过程”,让学生根据牛顿提出的几个结果自己去猜测万有引力与那些量有关.教师在授课时可以让学生自学,也可由教师提出问题让学生讨论,也可由教师展示出开普勒三定律和牛顿的一些故事引导学生讨论.
教学目的:
教具:
展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人图片.
教学过程。
(一)新课教学(20分钟)。
1、引言。
展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人照片并讲述物理学史:
十七世纪中叶以前的漫长时间中,许多天文学家和物理学家(如第谷、哥白尼,伽利略和开普勒等人),通过了长期的观察、研究,已为人类揭示了行星的运动规律.但是,长期以来人们对于支配行星按照一定规律运动的原因是什么.却缺乏了解,更没有人敢于把天体运动与地面上物体的运动联系起来加以研究.
伟大的物理学家牛顿在哥白尼、伽利略和开普勒等人研究成果的基础上,进一步将地面上的动力学规律推广到天体运动中,研究、确立了《万有引力定律》.从而使人们认识了支配行星按一定规律运动的原因,为天体动力学的发展奠定了基础.那么:
(2)《万有引力定律》是如何反映物体间相互作用规律的?
以上两个问题就是这节课要研究的重点.
2、通过举例分析,引导学生粗略领会牛顿研究、确立《万有引力定律》的科学推理的思维方法.
苹果在地面上加速下落:(由于受重力的原因):
月亮绕地球作圆周运动:(由于受地球引力的原因);
行星绕太阳作圆周运动:(由于受太阳引力的原因),
(牛顿认为)。
牛顿将上述各运动联系起来研究后提出:这些力是属于同种性质的力,应遵循同一规律;并进一步指出这种力应存在于宇宙中任何具有质量的物体之间.
3、引入课题.
(1)万有引力:宇宙间任何有质量的物体之间的相互作用.(板书)。
(2)万有引力定律:宇宙间的一切物体都是相互吸引的.两个物体间的引力大小,跟他们之间质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比.(板书)。
式中:为万有引力恒量;为两物体的中心距离.引力是相互的(遵循牛顿第三定律).
(二)应用(例题及课堂练习)。
学生中存在这样的问题:既然宇宙间的一切物体都是相互吸引的,哪为什么物体没有被吸引到一起?(请学生带着这个疑问解题)。
例题1、两物体质量都是1kg,两物体相距1m,则两物体间的万有引力是多少?
代入数据得:
通过计算这个力太小,在许多问题的计算中可忽略。
例题2.已知地球质量大约是,地球半径为km,地球表面的重力加速度.
求:
(1)地球表面一质量为10kg物体受到的万有引力?
(2)地球表面一质量为10kg物体受到的重力?
代入数据得:
(2)。
(3)比较结果万有引力比重力大.原因是在地球表面上的物体所受万有引力可分解为重力和自转所需的向心力.
(三)课堂练习:
教师请学生作课本中的练习,教师引导学生审题,并提示使用万有引力定律公式解题时,应注意因单位制不同,值也不同,强调用国际单位制解题.请学生同时到前面,在黑板上分别作1、2、3题.其它学生在座位上逐题解答.此时教师巡回指导学生练习随时注意黑板上演算的情况.
(四)小结:
1、万有引力存在于宇宙中任何物体之间(天体间、地面物体间、微观粒子间).天体间万有引力很大,为什么?留学生去想(它是支配天体运动的原因).地面物体间,微观粒子间:万有引力很小,为什么?它不足以影响物体的运动,故常常可忽略不计.
2、应用万有引力定律公式解题,值选,式中所涉其它各量必须取国际单位制.
(五)布置作业(3分钟):教师可根据学生的情况布置作业.
组织学生编写相关小论文,通过对资料的收集,了解万有引力定律的发现过程,了解科学家们对知识的探究精神,下面就是相关的题目.
万有引力定律篇十六
各位领导、各位评委,你们好!
我是9号说课者,我说课的课题是:万有引力定律。
一、教材的地位和作用。
《万有引力定律》是人教版教材高中物理必修2第六章第三节的内容。从性质与地位上看,本节内容是对上一节教学内容的进一步外推,是下一节内容的基础;从思想方法上看,是猜想、假设与验证相结合、是演绎与归纳相结合的教学内容。教科书的立意还在于物理理论必须接受实践的检验。
二、学生情况分析。
学生在本章的第二节中,已经学习了太阳与行星间的相互作用规律,在第五章中已经学习了匀速圆周运动的相关规律,这些为“月——地检验”的学习和理解奠定了一定的基础,但“月——地检验”中,是要验证同一物体在地面上不同高度(地面附近和地面上38万公里高的地方)受到地球作用力的大小关系的,可最后要转化为可验证地面附近物体自由下落的加速度(即重力加速度)和月球绕地球运动的加速度(即月球绕地球做圆周运动的加速度)之间的关系,这步转化不易理解,是学生理解“月——地检验”的一大障碍。
三、教学目标。
根据本节课教材的结构和内容分析,结合高一年级学生的认知结构、心理特征以及学生的实际情况,我制定了以下的教学目标:
1、知识与技能。
1)知道地球上的重物下落与天体运动的统一性;
2)知道万有引力是一种存在于所有物体之间的吸引力,知道万有引力定律的适用范围;3)会用万有引力定律解决简单的引力计算问题,知道万有引力定律公式中r的物理意义。
2、过程与方法。
了解万有引力定律发现的思路和过程,体会在科学规律发现过程中猜想和求证的重要性。
3、情感态度和价值观。
1)了解万有引力定律发现的意义,体会科学发展对人们世界观的改变所起的作用;2)了解引力常量g的测定在科学历史上的重大意义,体会科学家的在科学发展过程中所起的重要作用。
四、教学的重、难点。
基于教材内容、学生的实际情况和教学目标的分析,我设定了以下的教学重难点。
重点:万有引力定律的发现过程,万有引力定律的理解和简单应用;难点:“月——地检验”的理解。
五、教学法。
为了讲清教材的重、难点,使学生能够达到本节内容设定的教学目标,基于本节课内容的特点,我主要采用了以下的教学方法:
1、启发式:
教师通过提问,明确要解决的问题,引导学生去思考。学生通过思考、讨论解决教师的提问。
2、自主、合作学习。
发挥学生的主体性原则。学生能自学的地方,能合作解决问题的地方,教师就可以放手。
六、教学过程。
课堂主要教学活动分为三个环节:引入、新课教学和课堂小结。
1、引入:(预计3—5分钟)。
教师展示:【课件】幻灯片1——牛顿坐在苹果树下,苹果下落的照片。展示照片,目的是激发学生的好奇心,引起学生的无意注意。
教师提问:
(2)这两种作用是同一种性质的力吗?
这三个问题逐渐递进,问题越来越明确,也越来越具有可比性。只要能回答问题(3),也就回答了问题(2),解决了问题(1)。这里实则是猜想:拉住月球使它围绕地球运动的力,与拉着苹果下落的力性质相同,这些力都遵循相同的规律。
2、讲授新课:(预计35分钟)(1)月——地检验(预计15分钟)。
首先,要学生弄明白将要验证的是什么;其次,要学生弄明白为什么要验证的是这个;然后,要学生思考怎么样才能验证这个。要验证的问题是:将某一物体分别放在地面附近和月球轨道上,检验物体在地面上不同高度受到地球作用力的大小是否满足1/602的关系。
为什么要验证的是这个:用同一物体或质量相同的两个物体,这样作用力的大小关系只由距离来决定,体现的是控制变量的思想。
如何才能验证这个?
教师提问:你能将这个物体放到38万公里高的地方,测出它受到地球对它的作用力吗?
设计这个问题的目的,是要学生通过思考、讨论,体会到:将这个物体放到38万公里高的地方不现实,至少牛顿那个时代的人做不到,也就是说,直接测量该物体在38万公里高度上受到的地球对它的作用力,不具有可操作性。对于已经预习过的学生,肯定是知道要将之转化为加速度的关系来验证,可是怎样转化,正是本节的难点所在。
设计这个问题的目的,是要学生体会到:换一个角度,多一条路;正所谓:山穷水尽疑无路,柳暗花明又一村。
教师启发式提问:根据牛顿第二定律,物体的加速度由什么决定?教师引导学生思考:力的作用效果之一,就是使物体产生加速度,既然力的关系难以验证,那么我们就验证力的作用效果好了。我们知道地面附近的物体在只受地球作用下做自由落体运动,而月球在地球的作用下做匀速圆周运动。
这样,问题就得到了转化。
教师提问:这两个加速度多大?它们满足1/602的关系吗?请你计算后说明。设计这个问题的目的,是要学生通过分组讨论、计算、验证,用数据说明牛顿的猜想的正确性。(此验证,所用数据都是常识,不必教师给出。)最后教师要指出:虽然在中学阶段只能将椭圆轨道近似为圆形轨道来证明万有引力定律,但牛顿当年是在椭圆轨道情形下证明了万有引力定律的。这一步是要学生体会:更严格的证明,需要更高的数学水平。从而激发学生的求知欲望。
这部分内容实则是:进一步猜想、进一步推广。
鉴于万有引力定律的文字叙述、数学表达式、各个量的物理意义及单位、适用范围等,都不难理解,因此,这部分内容我就交给学生自学去了。
完了,我再交代:牛顿将太阳与行星间的引力规律,一步步推广至自然界中任何两个物体之间,是需要魄力、胆识和惊人的想象力的,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,大胆的猜测和严格的证明。
我这么一交代,是培养学生敢想敢做的意识,也就是培养学生的创新意识和实践意识。
(3)引力常量(预计10分钟)。
教师提问:如果你是牛顿同时代的人,当你听说牛顿弄出来个什么“万有引力定律”,你能据此算出两个人之间的引力吗?请解决课后问题与练习1。设计这个问题的目的,是要学生通过问题解决过程中出现的问题,而体会到两点:
2、引力常量的测定难度之大,可以想象,在牛顿之后100年内,都没有人测定出来,从而为学生体会卡文迪许工作的重要性和难度之大打下伏笔。
教师提问:卡文迪许是怎样测量两个铅球之间的万有引力的呢?
这个问题,有时间的话呢,就展示【课件】幻灯片2,介绍卡文迪许的扭秤装置。没有时间的话呢,就不展开了,我就这么一问,只要学生心中一闪:是呀,这怎么测量呀?我的目的就达到了。
介绍完了引力常量g的值,教师还需指出:引力常量能够测定,本身就是对万有引力定律的一次证明。
教师提问:现在,我们有了较精确的引力常量g的值,那么,你能估算两个人之间的万有引力吗?请再次解决课后问题与练习1。
设计这个问题的目的,是要学生通过解决问题,体会两点:
1、万有引力定律的应用方法,各量的物理意义;2两个人之间的万有引力有多小,卡文迪许通过测量两个铅球之间的万有引力而测定引力常量g有多难。
3、课堂小结(预计3—5分钟)。
要求学生先独立整理本节内容,弄明白自己会了什么?还有什么不懂的?然后小组内讨论,共同解决还不懂的问题。
完了教师指出:本节内容,主要是两个猜想、两步推广和两次验证。
4、板书设计。
我比较注重直观、系统的板书设计,他能体现教材中的知识点和课堂的教学进程,以便于学生能够理解掌握。
5、布置作业。
作业为:课后问题与练习2、3。这两题,都是直接应用万有引力定律的,其训练价值有两个:
1、可加深学生对万有引力定律的理解,2、体会在宏观世界中万有引力起绝对的支配作用,而在微观世界中,万有引力是很微弱的。这为以后微观粒子所受万有引力的处理方法埋下伏笔。
万有引力定律篇十七
牛顿万有引力定律:“万有引力是存在于任何物体之间的一种吸引力。万有引力定律表明,两个质点之间万有引力的大小,与它们质量的乘积成正比,与它们距离的平方成反比。”
在定律中“物体”的概念,物体是由原子、分子、质子、中子、电子、夸克等基本粒子构成的,构成物体的基本粒子就有基本粒子的数量及排列方式、位置共同存在的事实。还有绝对化的“任何物体”这几个字,可以认为,任何物体就是基本粒子的任何数量及任何排列方式、位置。在定律中所讲到的“质量”,对于“质量”来说,也有基本粒子的数量及排列方式、位置共同存在的事实。还有与距离的平方成反比。总结:两个质点之间万有引力的大小:与基本粒子的数量及排列方式、位置有联系。而且与距离的平方成反比。
库仑定律:“两个磁极间的引力或斥力的方向在两个磁极的连线上,大小跟它们的磁极强度的乘积成正比,跟它们之间距离的平方成反比。”在定律中“磁极”的概念,磁极是由原子、分子、质子、中子、电子、夸克等基本粒子构成的,构成磁极的基本粒子就有基本粒子的数量及排列方式、位置共同存在的事实。
在定律中所讲到的“磁极强度”,对“磁极强度”来说,也有基本粒子的的数量及排列方式、位置共同存在的事实。还有与距离的平方成反比。
总结:两个磁极间的引力或斥力的大小:与基本粒子的数量及排列方式、位置有联系。而且与距离的平方成反比。通过以上总结,证明了影响万有引力大小与影响磁力的大小的因素是同样的:与基本粒子的数量及排列方式、位置有联系。而且与距离的平方成反比。由此证明,万有引力与磁力可以转换,物体间是万有引力或是磁力是由基本粒子的排列方式、位置所决定。电埸同样也用以上的理由。关于电与磁的互相转换,网友们是很清楚的,没有必要多讲了。
当然,有的网友不同意用原子、分子的排列来统一牛顿万有引力定律与库仑定律,但是,你无法否认:“两个质点之间万有引力的大小:与基本粒子的数量及排列方式、位置有联系。而且与距离的平方成反比。”,“两个磁极间的引力或斥力的大小:与基本粒子的数量及排列方式、位置有联系。而且与距离的平方成反比。”这样的客观存在的事实。