万有引力定律【教学设计】
一、开普勒三定律
1、在古代，人类对天体运动规律的认识有哪两种学说（内容、代表人物）？体现了古代人们怎样的审美观？
学说：地心说：地球是宇宙的中心，太阳、月球以及其他所有星球都是绕地球运动。（托勒密-希腊）
日心说：宇宙的中心是太阳，所有行星都在绕太阳运动。（哥白尼-波兰）
审美观：自然界最完美、和谐的图形是圆，最完美的运动是匀速圆周运动。
2、开普勒行星运动定律的内容及其物理意义？
（1）轨道定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。失魂人
（描述空间关系）
（2）面积定律：行星和太阳的连线，在相等的时间内扫过相同的面积。
（运动快慢）
(3)周期定律：行星绕太阳公转的周期的平方和轨道半长轴的立方成正比
（转动快慢）
3、开普勒行星运动定律历史意义？
意义：描述了天体运动的规律
二、万有引力定律
1、太阳与行星之间的引力
（1）太阳对行星的引力：
（2）行星对太阳的引力：
（3）太阳与行星之间的引力：
2、“月—地”检验及其作用
世界奇闻怪事
由于G和M不知道 所以只需要
因为：
所以：
又因为
所以：
作用：证明了行星对它的卫星及周围物体的引力、太阳对行星的引力是同一性质的力。
3、万有引力定律
（1）内容及公式：万有引力定律内容：宇宙间任何两个有质量的物体间都存在相互吸引力，其大小与两物体的质量乘积成正比，与它们间距离的平方成反比。
（2）适用条件：适用于计算两个质点间相互作用
（3）万有引力定律理解：普遍性、相互性、宏观性、特殊性
（4）万有引力定律意义：万有引力定律的发现，是17世纪自然科学最伟大的成果之一。它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来，对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响。
讨论与交流
万有引力定律指出：任何物体间都存在引力，为什么当两个人靠近时并没有吸引到一起？请估算一下你与同桌之间的万有引力？
结论：两人间的引力可忽略！
三、引力常量的测定
1、思考：
(1) 两个1千克的物体间的万有引力很小，它是如何解决的？
方法:扭秤装置把微小力转变成力矩来反映
(2) 力很小读数如何解决？
方法:扭转角度又通过光标的移动来反映．从而确定物体间的万有引力
2、扭秤装置：
3、引力常量的测定具有什么样的历史意义？
（1）证明了万有引力的存在，最早的证据，为万有引力定律的发现画上了圆满的句号。
(2)“开创了测量弱力的新时代”
(3)使得万有引力定律有了真正的实用价值:
可测定天体的质量、平均密度等;可以定量的研究天体运动的规律;实现了人类航天事业的蓬勃发展，使人造卫星、人类进入太空的梦想成为现实。
四、小结：
1、开普勒行星运动定律的建立过程，不仅体现了科学家严谨的科学态度和科学精神， 同时也体现了科学家独立的人格、科学智慧和勇气。
2、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。
3、知识：开普勒三大定律、万有引力定律
闯红灯扣几分成功的地方：
1、教材的处理有闪光点。本课创造性的使用了教材，对教材进行了整合，真正做到了按教材的教育思想来教，是用教材，而不是生硬的按教材全部教学内容来教。教材处理和教法选择上是突出了重点，突破了难点，抓住了关键。
2、是教学程序值得欣赏。本课在深入分析了学生的实际情况后精心设计了教学思路，对学生已有的认知水平和知识储备具有较为清楚的把握，教学思路的层次，脉络十分清晰；实际运作的效果比较突出。课堂结构安排结构严谨、环环相扣，过渡自然，时间分配合理，密度适中，效率高。本节课先由中西方的文明对事物的态度引入，转而介绍西方的研究再由物理学史角度导入，进行开普勒三定律的教学，把大部分时间安排在牛顿发现过程的简单再现和万有引力定律的教学。
3、教学理念有先进性：本节课以新课程改革理念为指导。课堂的生命性，物理学的生命性为出发点。在实施中，虽然是以教师为主导进行介绍和启发，但学生并不是消极被动的接
受，学生始终在自由的生长，在自主的生成属于自己的知识。展现了物理的生命发展和物理发现的曲折经历，对牛顿发现过程通过创设情景、启发学生思考，从而体会牛顿的伟大以及了解科学家分析问题，解决问题的方法和技巧。为能够吸引学生，引课时设计了一些学生习以为常的但又没有细致思考过的问题，例如牛顿与苹果的故事。教学过程中以物理学史为主线，让学生以科学家的角度分析、思考问题。培养学生的猜想、归纳、联想、直觉思维能力
不足的地方：
由于学生时间和获取信息途经的不足，在物理学史方面原本考虑由学生来通过查资料的方式来学习，并在课堂上汇总和交流。但学生学习任务较为紧张，而且学生获取信息能力不足 。再教时应争取获得足够的教学时间，由学生来自主学习和经历物理发现的过程，即由学生自行查资料或是通过网络获得相应知识。保证足够的时间来由学生汇报和相互探讨，从而使学生能更好的体会知识的创生，更好的体会物理研究的方法。并在相互的讨论中互相促进，互相学习。
课标分析：梦见牙齿松动
(一)知识与技能
1、了解万有引力定律得出的思路和过程，知道重物下落和天体运动的统一性。
2、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。
3、知道万有引力定律公式的适用范围。
4、理解万有引力常量的意义及测定方法，了解卡文迪许实验室。
(二)过程与方法
1、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。
2、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。
(三)情感态度与价值观
1、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。
2、经过万有引力常量测定的学习，让学生体会科学的方法论和物理常量数量级的重要性
1、了解万有引力定律得出的思路和过程，知道重物下落和天体运动的统一性。
2、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。
3、知道万有引力定律公式的适用范围。
4、理解万有引力常量的意义及测定方法，了解卡文迪许实验室。
(二)过程与方法
1、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。
2、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。
(三)情感态度与价值观
1、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。
2、经过万有引力常量测定的学习，让学生体会科学的方法论和物理常量数量级的重要性
[教材分析]
《万有引力定律》是高一物理必修2第六章第三节的内容，为了让同学们能够系统的了解
《万有引力定律》是高一物理必修2第六章第三节的内容，为了让同学们能够系统的了解
万有引力的发现过程，本节课将前三节内容进行了整合处理。本章作为圆周运动的一个应用实例，是对第五章《曲线运动》所涉及的基本概念和规律在理解和应用上的进一步加深。
本章的编写主要按以下线索展开：1开普勒对行星运动学规律的描述为万有引力定律的发现奠定了基础；2牛顿在前人的研究的基础上发现了万有引力定律；3卡文迪许用实验较准确地测定了引力常量，使得万有引力定律有了更实际的应用；4利用万有引力定律及有关的知识讨论天体和人造卫星的运动情况。
而本节通过叙述了伽利略等科学家不断的探索，牛顿在前人的基础上，由他超凡的数学能力及创造力发现万有引力定律。把地面上的物体运动和天体运动统一起来，揭示了自然界中一种基本的相互作用规律。打破了人们认为天体运动神圣而不可了解的神秘感，为人类认识宇宙、发展航天事业奠定了基础。在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑，对人类文化的发展有巨大的影响。
本章的编写主要按以下线索展开：1开普勒对行星运动学规律的描述为万有引力定律的发现奠定了基础；2牛顿在前人的研究的基础上发现了万有引力定律；3卡文迪许用实验较准确地测定了引力常量，使得万有引力定律有了更实际的应用；4利用万有引力定律及有关的知识讨论天体和人造卫星的运动情况。
而本节通过叙述了伽利略等科学家不断的探索，牛顿在前人的基础上，由他超凡的数学能力及创造力发现万有引力定律。把地面上的物体运动和天体运动统一起来，揭示了自然界中一种基本的相互作用规律。打破了人们认为天体运动神圣而不可了解的神秘感，为人类认识宇宙、发展航天事业奠定了基础。在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑，对人类文化的发展有巨大的影响。
学情分析：
[知识储备分析]
高一学生已经学习了牛顿的三个定律，了解了物体运动的条件，又学习了圆周运动的知识，知道做圆周运动的条件与规律，已经积累了一定的知识。理论上已经具备了接受万有引力定律的能力。
[能力分析]
高一学生正处于从初中物理的定性分析到高中物理的定量讨论；从初中的形象思维到高中的抽象思维；从初中简单的逻辑思维到高中复杂的分析推理的转变过程中。从心理学的角度分析他们已经具备一定的观察力、记忆力、抽象概括力、想象力。但其创造能力还比较欠缺，对于利用已有知识创造出新的概念、理论的能力很弱；在学习过程中对知识点的把握还不是很准确，数学的推理能力较弱；但学生对感性材料的认知能力较强，接受新知识的能力也很强；所以对学习本课内容学生的愿望是迫切的，积极性很高。
[能力分析]
高一学生正处于从初中物理的定性分析到高中物理的定量讨论；从初中的形象思维到高中的抽象思维；从初中简单的逻辑思维到高中复杂的分析推理的转变过程中。从心理学的角度分析他们已经具备一定的观察力、记忆力、抽象概括力、想象力。但其创造能力还比较欠缺，对于利用已有知识创造出新的概念、理论的能力很弱；在学习过程中对知识点的把握还不是很准确，数学的推理能力较弱；但学生对感性材料的认知能力较强，接受新知识的能力也很强；所以对学习本课内容学生的愿望是迫切的，积极性很高。
评测练习：
1．下列说法正确的是 （ ）
A．地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星都绕地球运动
B．太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动
C．地球是绕太阳运动的一颗行星
D．日心说和地心说都是错误的
2．关于太阳系中行星的运动，以下说法正确的是（ ）
A．行星轨道的半长轴越长，自转周期越大
B．行星轨道的半长轴越长，公转周期越大
C．水星的半长轴最短，公转周期最长
D．冥王星离太阳“最远”，绕太阳运动的公转周期最长
3．关于地球和太阳，下列说法正确的是（ ）
A．太阳是围绕地球做匀速圆周运动的
B．地球是围绕太阳运转的
C．太阳总是从东边升起，从西边落下，所以太阳围绕地球运转
D．由于地心说符合人们的日常经验，所以地心说是正确的
4．关于公式，下列说法中正确的是（ ）
A. 公式只适用於围绕太阳运行的行星
如胶似漆的爱情很累吗B. 公式只适用於太阳系中的行星或卫星
C. 公式适用於宇宙中所有围绕星球运行的行星或卫星
D. 一般计算中，可以把行星或卫星的轨道看成圆，R是这个圆的半径
5．银河系中有两颗行星绕某恒星运行，从天文望远镜中观察到它们的运转周期之比为27:1，则它们的轨道半径的比为（ ）
A. 3:1 B. 9:1 C. 27:1 D. 1:9
6．设想把物体放到地球的中心，则此物体与地球间的万有引力是（ ）
A．零 B．无穷大 C．无法确定
7．在万有引力定律的公式中，r是（ ）
A．对星球之间而言，是指运行轨道的平均半径
B．对地球表面的物体与地球而言，是指物体距离地面的高度
C．对两个均匀球而言，是指两个球心间的距离
D．对人造地球卫星而言，是指卫星到地球表面的高度
8．引力常量很小，说明了 （ ）
A．万有引力很小
B．万有引力很大
C．只有当物体的质量大到一定程度，物体间才会有万有引力
男孩起名字大全2013D．很难察觉到日常接触的物体间有万有引力，是因为它们的质量不很大
9.关于引力常量，下列说法中正确的是（ ）
A．它在数值上等于两个质量各为1kg的质点相距1m时相互作用力的大小
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