資源簡介

7.2 萬有引力定律----大單元分課時教學設計
課 題 人教版高中物理·必修·第二冊 第七章第2節 萬有引力定律
課 型 新授課 復習課□ 試卷講評課□ 其他課□
授課班級 班級五中 高一年級 授課時間 年 月 日
教學內容分析 課標要求： 理解萬有引力定律的推導過程，認識在發現科學規律的過程中大膽猜想與嚴格求證的重要性 知道萬有引力存在于任意兩個物體間，知道其表達式和適用范圍，知道公式中的r的物理意義，會用萬有引力定律求解相關問題 了解引力常量G的測量方法及其測定在科學史上的重大意義 教材分析：萬有引力定律這一節是本章的重點，是對前一節課內容的延伸，也是下節課教學內容的基礎。教材在尊重歷史事實的前提下，通過一些邏輯思維的鋪墊，通過月—地檢驗讓學生體會萬有引力定律的推導過程，親自證實了天上的力和地上的力遵守相同的規律——萬有引力定律。 　　通過對萬有引力定律內容的分析學習，讓學生知道萬有引力定律的性質和適用條件，重點學會用定律解決相關題型。為下一節打好堅實的基礎。
學情分析 知識儲備：學生已經學習了與本節內容相關的知識。如牛頓運動定律、圓周運動、開普勒三定律等，理論上已經具備了接受萬有引力定律的能力。同時，近幾年我國在航天事業上成就突飛猛進，這對學生學習關與宇宙、航天、衛星等相關知識有極大的促進作用。為本節課打下了基礎，同時激發了學生對天體運動知識的學習興趣，挑起了學生的求知欲望。 能力基礎：學生已經具備了一定思維能力和簡單問題的邏輯推理、分析能力，具有一定的將物理模型和數學知識相結合進行簡單推導的能力，有一定的對物理現象的分析能力。但是學生對物理現象的認識、理解只停留在感性認識上、簡單理解上，對問題的本質深入探究能力有所不足，對數模結合問題的推導能力有所欠缺。 思維能力： 通過本節知識的學習，讓學生形成科學的探究思維，體會本節是一種演繹思維和歸納思維相結合的推理知識建構結構，同時讓學生明白，物理理論必須接受實踐的檢驗
核心素養 物理觀念：學生知道萬有引力定律的內容和公式。知道行星按一定軌道運動的根本原因是萬有引力，明白萬有引力定律在任何兩個物體間都存在。牛頓萬有引力提供了描述和預測遠距離物體間引力影響的數學模型。 科學思維：通過牛頓對萬有引力的發現和推導、驗證過程，培養學生的模型建構、科學推理、科學論證、質疑創新的科學思維。 科學探究：通過對萬有引力的發現和推導、驗證總結過程，培養學生問題提出、交流、解釋、證據、反思的科學探究能力 科學態度與責任：感受自然界任何物體間引力的關系，從而體會大自然的奧秘。通過演繹牛頓當年發現萬有引力定律的過程和卡文迪許測定萬有引力常量的實驗，讓學生體會科學家們勇于探索、永不知足的精神和發現真理的曲折與艱辛。
教學準備 多媒體課件、蘋果
活動設計
教學內容 教師活動 學生活動 評價任務
活動一：導入新課 （一）檢測導學案完成情況
1.檢查前一節課后習題完成情況： 2.小組討論導學案復習內容。 （1）巡視導前一節的課后習題情況； （2）必要時可選講導學案復習內容。 （1）小組長統計組內得分情況； （2）小組討論導學案復習內容。 （1）導學案完成小組評分； （2）表揚完成優秀的同學； （3）鼓勵學生努力學習。
（二）展示學習目標
1、知道萬有引力定律得出的思路和過程，通過月—地檢驗證明了天上行星之間的引力和地球上物體的重力是同種性質的力。 2、能通過建立簡單的圓周運動模型來推導萬有引力定律的公式。 3、能準確理解萬有引力定律并會用萬有引力定律公式解決相關問題。 3、了解卡文迪許通過扭稱測出了引力常量并明白萬有引力常量的意義。 讓學生 明確學習目標，做到有的放矢； 課后根據目標，學生自我評價得失情況。
（三）情境導入
開普勒三定律的回顧 1、開普勒的三定律的內容是什么？ 2、教師手拿一枚蘋果提問：“看到這枚蘋果想到了什么？” 3、牛頓是如何發現萬有引力定律的呢？ 1、學生回答（單人） 2、學生思考，想到與蘋果相關的人或物（蘋果掉到牛頓頭上，從而發現萬有引力定律） （1）檢驗學生對上一節內容的掌握情況 2、主要目的是讓學生想到牛頓和萬有引力，一起學上思考，萬有引力怎么來的
新課教學 活動二：行星運動原因猜測
介紹伽利略、開普勒、笛卡爾、胡克、牛頓對行星圍繞太陽運動原因的猜測 請同學們觀看教材49頁內容，回答下列問題 書上關于科學家對行星運動原因猜測分別是什么？ 教師針對學生的回答進行補充，PPT展示內容 學生看書思考，然后回答教師提出的問題 讓學生形成科學探究思維：問題的提出→猜想與假設
活動三：行星與太陽間的引力
行星與太陽間的引力（重點） 構建物理模型、簡化物理模型，建立行星繞太陽做勻速圓周運動模型 運用數學知識和物理模型推導太陽對行星引力表達式 利用牛頓第三定律結合太陽對行星引力表達式，推導出引力公式 教師引導學生建立簡化圓周運動模型，讓學生看書和同學間相互協作推導太陽對行星引力公式 F=4Π2mr/T2 結合開普勒第三定律得 F=4Π2km/r2 結論:太陽對行星的引力與行星質量成正比，與距離二次方成反比 結合牛頓第三定律得到： F=GMm/r2 1、學生看書 2、學生利用前面學習過勻速圓周運動知識進行推導 科學探究：模型的簡化建立→演繹與推導 培養學生的數學推導能力和同學間的合作交流能力 通過從第谷的數千個數據導開普勒行星運動定律再到牛頓得到引力表達式，讓學生體會到認識越深刻，表訴就 越簡潔，含義就越豐富。獲得真知的喜悅和審美感受總是激勵科學家不斷探索。我們也要有這樣的求取精神
活動四：月-地檢驗
牛頓的思考:“天上”的力和“人間”的力是否是同一性質的本源
月-地檢驗（難點） 理論結果：a月/g=1/602 實際觀測a月=4Π2r/T2=2.7*10-3m/s2 a月/g=1/602 理論與實際觀測結果一致，證明猜想的正確性 如果使蘋果下落的重力和使月球繞著地球運動的力是同太陽與行星間的引力是同一性質的力，那么，他們同樣要滿足 與距離的二次方成反比的規律。那么它們運動的加速度之比應等于距離r二次方的反比。 如果滿足這個規律，那么引力公式就不僅適用于太陽與行星之間，還適用于地月間，在推廣，應適用于萬事萬物。 月地檢驗：建立模型，查找數據，驗證。Rd=6400km 月球于地球間的距離r=3.8*108m 月球的公轉周期T=27.3天 學生利用查找到的數據進行計算，看加速度之比是否滿足平方反比關系 讓學生體會成功的喜悅。 培養學生的數學運算能力
活動五：萬有引力定律和引力常量
牛頓萬有引力定律（重點）： 內容：自然界中任何兩個物體都相互吸引，引力的大小與它們質量的m1、m2的乘積成正比，與它們間距離的二次方成反比，引力在兩物體連線上 公式：F=Gm1m2/r2 理解：1、普遍適用性 質點 對于質量分布均勻且有一定距離的球體，r指兩球心距離 G是萬有引力常量 G=6.67*10-11Nm2/kg2 G值是英國物理學家卡文迪許通過扭秤實驗測出 安排學生看書，總結歸納得出萬有引力定律的內容和公式 讓學生閱讀拓展學習內容，知道引力常量測量 同時讓學生明白G值測量的歷史意義：證明了萬有引力定律的正確性、讓人們能夠直接利用萬有引力進行定量測量 學生看書和總計歸納 培養學生總結歸納能力 通過得出萬有引力定律，讓學生體會復雜運動的背后可能隱藏著簡潔的科學規律。 明白放大發在物理學中的運用
活動六：課堂訓練
練習與鞏固 課件展示習題，巡查學生完成情況 1.自主完成 2.小組交流 評價完成情況，表揚優秀學生，鼓勵未完成的學生，糾正錯誤做法。
活動七：課堂小結
學到了什么？ 引導學生小結 小組討論，總結本節課得失
活動六：作業設計
P54 練習與應用 1、2、3題 指導學生完成練習，面批練習。 按要求完成練習。 從完成情況和書寫情況等方面進行評價。
主板書設計
§7.1萬有引力定律 一、科學家對行星繞太陽運動的猜想 二、牛頓對太陽與行星間引力的推導和公式 三、月地檢驗 檢驗方法：物體在月球軌道上繞地球運動的加速度是否等于在地球上下落加速度的1/602 四、牛頓萬有引力定律 1、內容 2、公式 3、理解 4、G值的測量和歷史意義
教學反思

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