第一篇：5.3 《萬有引力定律與天文學(xué)的新發(fā)現(xiàn)》教學(xué)設(shè)計(jì)(滬科版必修2)

5.3 《萬有引力定律與天文學(xué)的新發(fā)現(xiàn)》

教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)目的：

知識(shí)與技能：理解應(yīng)用萬有引力定律分析研究天體運(yùn)動(dòng)的方法。過程與方法：通過閱讀課文，練習(xí)歸納總結(jié)其內(nèi)容，并與同學(xué)交流。情感態(tài)度與價(jià)值觀：認(rèn)識(shí)萬有引力定律的重大意義。重點(diǎn)：

天體質(zhì)量的測(cè)量。難點(diǎn)：

重力與萬有引力的關(guān)系與區(qū)別。教學(xué)過程：

一、回顧：萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程。

請(qǐng)學(xué)生關(guān)注P84：“困難之三”，牛頓解決這個(gè)困難的方法，引入新課。

二、進(jìn)行新課

1、萬有引力理論的預(yù)言——對(duì)海王星和哈雷彗星的預(yù)測(cè)

引入本部分后，學(xué)生閱讀P90－P91課文，和同桌交流課文說了什么內(nèi)容，自己讀后有什么感想？

2、稱量天體質(zhì)量

學(xué)生自學(xué)P92的案例，再研究P93“討論題”，不理解的同學(xué)請(qǐng)教他人。

3、重力與萬有引力 教師簡(jiǎn)單講析。

三、作業(yè)與練習(xí)：P94“家庭作業(yè)與活動(dòng)”

1、課堂練習(xí)：

4、5題

2、書面作業(yè)：1－2題（說明理由）課后反思：作業(yè)3題中出現(xiàn)的問題

1、正常解答：

R2gMm測(cè)出星球表面的g，再依G2?mg求得M?。

RGMm4?2R4?2R3或測(cè)出航天器繞得周期T，再依G2?m2求得M?。2RTGT2、學(xué)生出現(xiàn)的錯(cuò)誤

（1）部分學(xué)生求出g后直接按課本P92案例中的式子寫M的計(jì)算式，未列方程“GMm?mg”；個(gè)別學(xué)生說“用測(cè)力計(jì)測(cè)F引”。R24?2R（2）部分學(xué)生將g視為a向，有的在求出g后用g?2求T，進(jìn)而用

T4?2RF引?m2求M（誤將m視為M）。

T3、補(bǔ)充講解：地面的g與衛(wèi)星a向的關(guān)系。

自由落體運(yùn)動(dòng)的g與貼地運(yùn)動(dòng)衛(wèi)星的a向是相等的，但不是完全相同的，g方向不變，是恒量，a向方向時(shí)刻指向圓心，是變量。

第二篇：4.2《研究機(jī)械能守恒定律》教學(xué)設(shè)計(jì)(滬科版必修2)

4.2《研究機(jī)械能守恒定律》教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)目的：

知識(shí)與技能：知道什么是機(jī)械能，知道什么叫機(jī)械能守恒，知道機(jī)械能守恒的條件。

過程與方法：能從理論上分析自由落體的機(jī)械能守恒；會(huì)通過實(shí)驗(yàn)探究的方法驗(yàn)證自由落體的機(jī)械能守恒。

情感態(tài)度與價(jià)值觀：認(rèn)識(shí)理論分析和實(shí)驗(yàn)探究在物理研究中的作用；能用守恒定律分析相關(guān)的實(shí)際現(xiàn)象。

重點(diǎn)：

機(jī)械能守恒的分析及驗(yàn)證。

教具：

共28組，每組儀器：電火花計(jì)時(shí)器1臺(tái)，重錘1只，紙帶4條。

教學(xué)過程：

第一課時(shí)：機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)及應(yīng)用

一、簡(jiǎn)述機(jī)械能守恒定律的重要性，引入新課。

二、進(jìn)行新課

1、機(jī)械能（學(xué)生自行閱讀）。

2、研究自由落體的機(jī)械能

提出問題：課本中P63圖4－10中，若以最低處高度為0，則重錘從最高處自由下落，在上、中、下三個(gè)位置的機(jī)械能怎么計(jì)算？

學(xué)生可自行推導(dǎo)、閱讀課文、互相討論，得出結(jié)論：

E3?E2?E1 即：重錘下落過程機(jī)械能守恒。

3、機(jī)械能守恒定律

學(xué)生分析P62圖4－9a、b中的果實(shí)和過山車的勢(shì)能和動(dòng)能的變化（憑直覺和經(jīng)驗(yàn)）：物體上升，勢(shì)能增大，動(dòng)能減少。反之亦然。

再分析c中的閃光照片，直觀看出高處慢、低處快

學(xué)生閱讀P63結(jié)論：只有重力做功時(shí)，無論是直線不是曲線運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能均守恒。

教師簡(jiǎn)介彈力做功問題。

學(xué)生閱讀課本黑體字，體會(huì)其涵義。

4、應(yīng)用機(jī)械能守恒定律分析問題

P65的三個(gè)案例有定性的，也有定量的，讓學(xué)生討論解決。對(duì)案例3，只要求大致了解。

三、作業(yè)任務(wù)

依P61“實(shí)驗(yàn)方案一、二”，設(shè)計(jì)自己的方案，完成《實(shí)驗(yàn)操作與評(píng)價(jià)》中“實(shí)驗(yàn)12：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”（P37）的預(yù)習(xí)任務(wù)。

第2課時(shí)

實(shí)驗(yàn)探究

一、實(shí)驗(yàn)操作

1、食品可直接用手按在實(shí)驗(yàn)桌邊，不用鐵架臺(tái)固定。

2、選擇1、2兩點(diǎn)距離約等于2mm的紙帶。

二、數(shù)據(jù)處理

方法1：在紙帶上選某個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)處h=0,求得其余幾點(diǎn)的機(jī)械能En?mghn?12mvn2，比較各En是否相等。

方法2：任選兩個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)，求得兩處ΔEk和ΔEp，比較二者大小是否相等。

實(shí)驗(yàn)表格自行設(shè)計(jì)，要求同桌兩個(gè)同學(xué)分別采用上述一種方法分析，最后參閱對(duì)方的數(shù)據(jù)，體會(huì)機(jī)械能守恒的兩種表述。

第3課時(shí)

自習(xí)輔導(dǎo)

一、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理

二、P66作業(yè)指導(dǎo)

1、學(xué)生討論：1、2、3題。

2、書面作業(yè)：

4、6題。

注意探測(cè)器不是豎直上拋，所以v0在最高點(diǎn)時(shí)具有水平速度。

第三篇：3.3萬有引力定律的應(yīng)用教案2(教科版必修2)

第3節(jié)

萬有引力定律的應(yīng)用

一、知識(shí)目標(biāo)

1．會(huì)利用萬有引力定律計(jì)算天體的質(zhì)量。2．理解并能夠計(jì)算衛(wèi)星的環(huán)繞速度。

3．知道第二宇宙速度和第三宇宙速度及其含義。

二、情感、態(tài)度與價(jià)值觀：

1．了解萬有引力定律在探索宇宙奧秘中的重要作用，感受科學(xué)定律的巨大魅力。2．體會(huì)科學(xué)探索中，理論和實(shí)踐的關(guān)系。3．體驗(yàn)自然科學(xué)中的人文精神。

三、能力目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生對(duì)萬有引力定律的理解和利用有限的已知條件進(jìn)行近似計(jì)算的能力。

四、教學(xué)重點(diǎn)：

1．利用萬有引力定律計(jì)算天體質(zhì)量的思路和方法 2．發(fā)現(xiàn)海王星和冥王星的科學(xué)案例 3．計(jì)算環(huán)繞速度的方法和意義

4．第二宇宙速度和第三宇宙速度及其含義

五、教學(xué)難點(diǎn)：

天體質(zhì)量計(jì)算 教學(xué)方法：

自主討論思考、推導(dǎo)、引導(dǎo)分析 課時(shí)安排：1課時(shí)

教學(xué)步驟：

一、導(dǎo)入新課

牛頓通過對(duì)前人研究結(jié)果的總結(jié)和假設(shè)、推理、類比、歸納，提出了萬有引力定律

F?Gm1m2 2r在一百多年后，由英國(guó)科學(xué)家卡文迪許精確測(cè)定了萬有引力常數(shù)G，從那時(shí)候起，萬有引力才表現(xiàn)出巨大的威力。尤其在天體物理學(xué)計(jì)算、天文觀測(cè)、衛(wèi)星發(fā)射和回收等天文活動(dòng)中，萬有引力定律可稱為最有力的工具。

二、新課教學(xué)

投影月球繞地轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)畫演示，提出問題：若月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其周期為T，已知月球到地心距離為r，如何通過這些條件，應(yīng)用萬有引力定律計(jì)算地球質(zhì)量？（要求學(xué)生以討論小組為單位就此問題展開6分鐘討論，討論出結(jié)果后，提供計(jì)算基本思路、計(jì)算過程和結(jié)果、并總結(jié)萬有引力定律計(jì)算天體質(zhì)量的方法，教師在教室巡回，找出兩個(gè)結(jié)果比較完整，討論思路清晰但計(jì)算過程略有不同的組，要求其對(duì)所討論的問題進(jìn)行回答。）

顯示：勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期T、月球到地心距離r，求：地球質(zhì)量M 教師總結(jié)兩組的討論過程和結(jié)果，比較后，對(duì)所討論的問題得出一個(gè)更加完善的答案。板書演示，重現(xiàn)這一完整過程，并對(duì)問題的答案做出總結(jié)。要求各小組將這個(gè)結(jié)果和自己小組的結(jié)果進(jìn)行兩分鐘比較討論。（總用時(shí)約6分鐘）

提出問題：利用這種方法，是否可以計(jì)算不帶衛(wèi)星的天體的質(zhì)量？為什么？ 學(xué)生回答，教師總結(jié)。

講解例題（課本練習(xí)1）：已知地球繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為365天，地球到太陽(yáng)的距離為1.5×10m，取G＝6.67×101

1－11

N·m/km，求太陽(yáng)的質(zhì)量。

2提問學(xué)生，將學(xué)生的思路地月系擴(kuò)展到太陽(yáng)系。提問學(xué)生太陽(yáng)系目前觀測(cè)到有多少顆行星？他們分別是哪些呢？

學(xué)生回答后，投影出太陽(yáng)系九大行星運(yùn)行圖，并展示部分行星的照片。

提出：引入美國(guó)天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)的可能的太陽(yáng)系的第十顆行星，及海王星和冥王星發(fā)現(xiàn)的故事，要求學(xué)生就這些案例，聯(lián)系認(rèn)識(shí)宇宙范圍越大，所需探索時(shí)間越長(zhǎng)這個(gè)事實(shí)，經(jīng)過三分鐘討論，談?wù)勛陨慝@得什么啟示。并鼓勵(lì)學(xué)生查閱相關(guān)資料，了解更多的關(guān)于行星的知識(shí)，激發(fā)學(xué)生對(duì)這一問題的興趣，鼓勵(lì)學(xué)生利用已有條件，探索宇宙的奧秘。

將課堂引回地月系，從地月系的環(huán)繞關(guān)系，引入地球衛(wèi)星。提問有關(guān)衛(wèi)星的一些問題。例如：衛(wèi)星發(fā)射速度、衛(wèi)星軌道形狀、衛(wèi)星運(yùn)行速度等等。

講述衛(wèi)星的理論模型在牛頓年代已經(jīng)出現(xiàn)，并演示這一模型。讓學(xué)生接受環(huán)繞速度的概念。通過萬有引力定律和向心力公式聯(lián)系，解出地球附近的環(huán)繞速度的值，板書這一題設(shè)和計(jì)算推理過程。

提出問題：如果發(fā)射速度大于環(huán)繞速度會(huì)有什么結(jié)果？提醒學(xué)生結(jié)合衛(wèi)星的橢圓形軌道，作出討論猜想，學(xué)生討論出結(jié)果之后，提供不同情況下的衛(wèi)星運(yùn)行演示。

引入大于環(huán)繞速度的兩個(gè)特殊發(fā)射速度：第二宇宙速度、第三宇宙速度。再用演示和計(jì)算結(jié)合的方法引導(dǎo)學(xué)生得到環(huán)繞速度是衛(wèi)星運(yùn)行的最大速度，也是最小發(fā)射速度這一結(jié)論。

教師總結(jié)指出這里學(xué)生常常出現(xiàn)的錯(cuò)誤，并加以強(qiáng)調(diào)。

提供地球上不同緯度地區(qū)單位質(zhì)量物體所受重力的值（相當(dāng)于提供重力加速度），和地球表面單位質(zhì)量物體所受地球的萬有引力的值，要求學(xué)生作出比較，討論，學(xué)生可以得到兩者近似相等的結(jié)論：地面附近mg=GMm/R,即gR=GM這一結(jié)論。

例題（課本練習(xí)3）如果近似地認(rèn)為地球?qū)Φ孛嫖矬w地引力等于其重力mg，你能否據(jù)此推出環(huán)繞速度？提問后，再講解。

2三、小結(jié)：本節(jié)課的重點(diǎn)問題：

1．利用萬有引力定律計(jì)算天體質(zhì)量的思路和方法 2．了解發(fā)現(xiàn)海王星和冥王星的科學(xué)案例 3．計(jì)算環(huán)繞速度的方法和意義

4．知道第二宇宙速度和第三宇宙速度及其含義 課后作業(yè)：本節(jié)課后練習(xí)1、3兩道題。

教學(xué)總結(jié)

本節(jié)課主要通過萬有引力定律在三個(gè)方面的重要應(yīng)用，讓學(xué)生看到理論和實(shí)際之間的重要聯(lián)系，體會(huì)理論與實(shí)踐的關(guān)系。一方面培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力和人文精神，另一方面培養(yǎng)學(xué)生對(duì)天體物理學(xué)的興趣。

第四篇：1.1 《飛機(jī)的投彈與平拋運(yùn)動(dòng)》 教案3 (滬科版必修2)

1.1 《飛機(jī)的投彈與平拋運(yùn)動(dòng)》

一、教學(xué)目標(biāo)

1、知道平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是初速度方向?yàn)樗?，只在豎直方向受重力作用，運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線。

2、理解平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)，其加速度為g

3、理解平拋運(yùn)動(dòng)可以看作水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)與豎直方向的自由落體 運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，并且這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)互不影響。

4、會(huì)用平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解答有關(guān)問題。

二、重點(diǎn)難點(diǎn)

重點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律。

難點(diǎn)：對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的理解。

三、教學(xué)方法：

實(shí)驗(yàn)觀察、推理歸納

四、教學(xué)用具：

平拋運(yùn)動(dòng)演示儀、多媒體及課件

五、教學(xué)過程

（一）導(dǎo)入新課：

用槍水平地射出一顆子彈，子彈將做什么運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)具有什么特點(diǎn)，本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)這個(gè)問題。

（二）平拋物體的運(yùn)動(dòng)

1、平拋運(yùn)動(dòng) ：將物體用一定的初速度沿水平方向拋出，不考慮空氣阻力，物體只在重力作用下所做的運(yùn)動(dòng)，叫做平拋運(yùn)動(dòng)。

舉例：用力打一下桌上的小球，使它以一定的水平初速度離開桌面，小球所做的運(yùn)動(dòng)就是平拋運(yùn)動(dòng)，并且我們看見它做的是曲線運(yùn)動(dòng)。

分析：平拋運(yùn)動(dòng)為什么是曲線運(yùn)動(dòng)？（因?yàn)槲矬w受到與速度方向成角度的重力作用）

2、平拋運(yùn)動(dòng)的分解

做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，在水平方向上由于不受力，將做勻速直線運(yùn)動(dòng)；在豎直方向上物體的初速度為0，且只受到重力作用，物體做自由落體運(yùn)動(dòng)。加速度等于g（1）、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：

【演示實(shí)驗(yàn)】用小錘打擊彈性金屬片時(shí)，A球向水平方向飛出，做平拋運(yùn)動(dòng)，而同時(shí)B球被松開，做自由落體運(yùn)動(dòng)。

現(xiàn)象： 越用力打擊金屬片，A球的水平速度也越大；無論A球的初速度多大，它總是與B球同時(shí)落地。

（2）、用課件模擬課本圖1-3的實(shí)驗(yàn)。

結(jié)果分析：平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng)，水平方向的速度大小 并不影響平拋物體在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)。而水平分運(yùn)動(dòng)是勻速的，且不受豎直方向的運(yùn)動(dòng)的影響。

（3）、利用頻閃照相更精細(xì)地研究平拋運(yùn)動(dòng)，其照片如課本圖5—17所示

可以看出，兩球在豎直方向上，經(jīng)過相等的時(shí)間，落到相同的高度，即在豎直方向上都是自由落體運(yùn)動(dòng)；在水平方向上可以看出，通過相等的時(shí)間前進(jìn)的距離相同，既水平分運(yùn)動(dòng)是勻速的。由此說明平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是同時(shí)、獨(dú)立進(jìn)行的，豎直方向的運(yùn)動(dòng)與水平方向的運(yùn)動(dòng)互不影響。

（三）、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

1．平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任一時(shí)刻t的位置坐標(biāo)

a：以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平方向?yàn)閤軸（正方向和初速度v0的方向相同），豎直方向?yàn)閥軸，正方向向下，則物體在任意時(shí)刻t的位置坐標(biāo)為

?x?v0t??12 y?gt??2

b：運(yùn)用該公式我們可以求得物體在任意時(shí)刻的坐標(biāo)并找到物體所在的位置，然后用平滑曲線把這些點(diǎn)連起來，就得到平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，這個(gè)軌跡是一條拋物線。2．平拋運(yùn)動(dòng)的速度

a：水平分速度vxb：豎直分速度vy?v0

?gt

?vx?vyvyvx c：t秒末的合速度vt d：vt的方向tan?

?

（四）例題分析

1、例題 一架老式飛機(jī)在高出地面0.81km的高度，以2.5×10km/h的速度水平飛行，為了使飛機(jī)上投下的炸彈落在指定的目標(biāo)上，應(yīng)該在與轟炸目標(biāo)的水平距離為多遠(yuǎn)的地方投彈？不計(jì)空氣阻力。

2、用多媒體模擬題目所述的物理情景

3、【學(xué)生看書】——思考：

（1）從水平飛行的飛機(jī)上投下的炸彈，做什么運(yùn)動(dòng)？為什么？

（2）炸彈的運(yùn)動(dòng)可分解為怎樣的分運(yùn)動(dòng)？

（3）炸彈落地前在水平方向通過的距離與飛機(jī)投彈時(shí)離目標(biāo)的水平距離之間有什么關(guān)系？

4：解答—— 讓學(xué)生書寫解題過程，并與課本比較。

由y?12gt求出炸彈的飛行時(shí)間 22y gt?

在這段時(shí)間內(nèi)，炸彈通過的水平距離為

2y g代入已知數(shù)值得 x?0.89 km x?v0t?v0 即飛機(jī)應(yīng)在離轟炸目標(biāo)水平距離是0.89 km的地方投彈。

（五）、課堂練習(xí)

1、討論：練習(xí)三（1）（2）（3）

2、從高空水平方向飛行的飛機(jī)上，每隔1分鐘投一包貨物，則空中下落的許多包貨物和飛機(jī)的連線是

A．傾斜直線 B．豎直直線 C．平滑曲線 D．拋物線

【B】

o *

3、平拋一物體，當(dāng)拋出1秒后它的速度與水平方向成45角，落地時(shí)速度方向與水平o2 方向成60角。（g取10 m/s）

（1）求物體的初速度；

（2）物體下落的高度。(答案：v0=10m/s h=15m)

（五）、課堂小結(jié)

本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了

1、什么是平拋運(yùn)動(dòng)

2、平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)

?vx?v0x?vt??0??(2)

3、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律(1)? ?vy?gt12y?at??22?2v?v?v?xy?

六、課外作業(yè)：

第五篇：2017-2018學(xué)年滬科版必修二 萬有引力定律是怎樣發(fā)現(xiàn)的 第1課時(shí) 教案

5.2 萬有引力定律是怎樣發(fā)現(xiàn)的

本節(jié)課的主要內(nèi)容是萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程、萬有引力定律的內(nèi)容及引力常量的測(cè)定.主要滲透歷代物理、天文學(xué)家們研究問題的方法和敢于大膽猜測(cè)并堅(jiān)持真理的科學(xué)思想.本節(jié)主要注重方法和情感教育.本節(jié)涉及的課程資源有：

萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程，介紹了科學(xué)家們?yōu)榕ｎD最后提出萬有引力定律所作的貢獻(xiàn).①內(nèi)容：任何兩個(gè)物體都是相互吸引的，引力的大小跟兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比.②萬有引力定律揭示了萬有引力存在的普遍性——存在于“任何”兩個(gè)物體，并且物體是相互吸引的.③應(yīng)用范圍：r是指兩質(zhì)點(diǎn)m1、m2之間的距離；若m1為均勻球體，m2為質(zhì)點(diǎn)，則r是指質(zhì)點(diǎn)m2到均勻球體球心間距離；若m1、m2均是均勻球體，則r是指兩均勻球體球心間的距離.開普勒關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的確切描述不僅使人們?cè)诮鉀Q行星的運(yùn)動(dòng)學(xué)問題上有了依據(jù)，更澄清了人們多年來對(duì)天體運(yùn)動(dòng)神秘、模糊的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也推動(dòng)了對(duì)天體動(dòng)力學(xué)問題的研究.牛頓在前人研究的基礎(chǔ)上，憑借他超凡的數(shù)學(xué)能力證明了：如果太陽(yáng)和行星間的引力與距離的二次方成反比，則行星的軌跡是橢圓，并且闡述了普遍意義下的萬有引力定律.④為了驗(yàn)證地面上的重力與地球吸引月球、太陽(yáng)吸引行星的力是同一性質(zhì)的力，遵守同樣的規(guī)律，牛頓還做了著名的“月—地”檢驗(yàn).1789年，即在牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律一百多年以后，英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許（1731~1810）巧妙地利用扭秤裝置，第一次在實(shí)驗(yàn)室里比較準(zhǔn)確地測(cè)出了引力常量.教學(xué)重點(diǎn) ；

教學(xué)難點(diǎn)萬有引力定律 教具準(zhǔn)備多媒體設(shè)備 課時(shí)安排1課時(shí)

三維目標(biāo)

一、知識(shí)與技能

掌握萬有引力定律的內(nèi)容、公式及適用條件；

二、過程與方法

充分展現(xiàn)萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的科學(xué)過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力.三、情感態(tài)度與價(jià)值觀

培養(yǎng)學(xué)生尊重知識(shí)、尊重歷史、尊重科學(xué)的精神；培養(yǎng)學(xué)生不畏艱難險(xiǎn)阻永攀科學(xué)高峰的精神.教學(xué)過程

導(dǎo)入新課

多媒體課件展示：

“嫦娥奔月”到“阿波羅”飛船登月.為什么飛船能夠登上月球；為什么飛船能繞地球旋轉(zhuǎn)？ 推進(jìn)新課

一、發(fā)現(xiàn)萬有引力的過程 1.關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)原因的猜想

英國(guó)的吉爾伯特:行星是依靠太陽(yáng)發(fā)出的磁力維持著繞日運(yùn)動(dòng) 開普勒：意識(shí)到太陽(yáng)有一種力支配著行星的運(yùn)動(dòng)

法國(guó)笛卡兒：認(rèn)為空間充滿著一種看不見的流質(zhì)，形成許多大小、速度、密度不同的漩渦從而帶動(dòng)著行星轉(zhuǎn)動(dòng)

法國(guó)布里奧：首先提出平方反比假設(shè)。認(rèn)為每個(gè)行星受太陽(yáng)發(fā)出的力支配，力的大小跟行星與太陽(yáng)的距離的平方成反比。

17世紀(jì)中葉后：引力思想已逐漸被人們所接受，甚至有了引力與距離的平方成正比的猜想。其中英國(guó)物理學(xué)家胡克、雷恩、哈雷都對(duì)此做出了貢獻(xiàn)。2.站在巨人肩上的牛頓

觀看介紹牛頓的視頻。學(xué)生閱讀教材

（1）牛頓之前或與牛頓同時(shí)代的科學(xué)家為什么不能把引力問題徹底解決呢？（2）牛頓是如何解決的？

二、萬有引力定律

（1）內(nèi)容：自然界中任何兩個(gè)物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比.即，F(xiàn)?Gm1m2 r2其中m1、m2分別表示兩個(gè)物體的質(zhì)量，r為它們之間的距離.(2)萬有引力定律中的距離r，其含義是兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離.兩個(gè)物體相距很遠(yuǎn)，則物體一般可以視為質(zhì)點(diǎn).但如果是規(guī)則形狀的均勻物體相距較近，則應(yīng)把r理解為它們的幾何中心的距離.例如物體是兩個(gè)球體，r就是兩個(gè)球心間的距離.(3)萬有引力是因?yàn)槲矬w有質(zhì)量而產(chǎn)生的引力.從萬有引力定律可以看出，物體間的萬有引力由相互作用的兩個(gè)物體的質(zhì)量決定，所以質(zhì)量是萬有引力產(chǎn)生的原因.從這一產(chǎn)生原因可以看出：萬有引力不同于我們初中所學(xué)習(xí)過的電荷間的引力及磁極間的引力，也不同于我們以后要學(xué)習(xí)的分子間的引力.萬有引力定律是17世紀(jì)自然科學(xué)最偉大的成果之一，第一次揭示了自然界中的一種基本相互作用的規(guī)律，在人類認(rèn)識(shí)自然的歷史上樹立了一座里程碑。在文化發(fā)展史上，萬有引力定律使人們建立了有能力理解天地間的各種事物的信心，解放了人們的思想，在科學(xué)文化的發(fā)展史上起到了積極的推動(dòng)作用。

例題1.下列關(guān)于萬有引力公式的說法中正確的是（）A.公式只適用于星球之間的引力計(jì)算，不適用于質(zhì)量較小的物體 B.當(dāng)兩物體間的距離趨近于零時(shí)，萬有引力趨近于無窮大 C.兩物體間的萬有引力也符合牛頓第三定律 D.公式中萬有引力常量G 的值是牛頓規(guī)定的 答案：C 例題2.如圖所示，r 雖然大于兩球的半徑，但兩球的半徑不能忽略，而球的質(zhì)量分布均勻，大小分別為m1與m2，則兩球間萬有引力的大小為()

A.Gm1m2m1m2m1m2m1m

2B.GC.GD.G2222rr1(r1+r2)(r+r1+r2)答案：D

三、引力恒量的測(cè)定 【教師精講】

牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，但萬有引力恒量G這個(gè)恒量是多少，連他本人也不知道.按說只要測(cè)出兩個(gè)物體的質(zhì)量，測(cè)出兩個(gè)物體間的距離，再測(cè)出物體間的引力，代入萬有引力定律，就可以測(cè)出這個(gè)恒量.但因?yàn)橐话阄矬w的質(zhì)量太小了，它們間的引力無法測(cè)出，而天體的質(zhì)量太大了，又無法測(cè)出質(zhì)量.所以，萬有引力定律發(fā)現(xiàn)了100多年，萬有引力恒量仍沒有一個(gè)準(zhǔn)確的結(jié)果，這個(gè)公式就仍然不能是一個(gè)完善的等式.直到100多年后，英國(guó)人卡文迪許利用扭秤，才巧妙地測(cè)出了這個(gè)恒量.（一）引力常量G的測(cè)定

1.卡文迪許扭秤裝置（如圖，課件展示）

2.實(shí)驗(yàn)的原理：兩次放大及等效的思想.扭秤裝置把微小力轉(zhuǎn)變成力矩來反映（一次放大），扭轉(zhuǎn)角度通過光標(biāo)的移動(dòng)來反映（二次放大），從而確定物體間的萬有引力.T形架在兩端質(zhì)量為m的兩個(gè)小球受到質(zhì)量為m′的兩大球的引力作用下發(fā)生扭轉(zhuǎn)，引力的力矩為FL.同時(shí)，金屬絲發(fā)生扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生一個(gè)相反的力矩kθ，當(dāng)這兩個(gè)力的力矩相等時(shí)，T形架處于平衡狀態(tài)，此時(shí)，金屬絲扭轉(zhuǎn)的角度θ可根據(jù)小鏡從上的反射光在刻度尺上移動(dòng)

k?r2mm?的距離求出，由平衡方程：kθ=F·L，F(xiàn)?G2，G?.rmm?LL為兩小球的距離，k為扭轉(zhuǎn)系數(shù)，可測(cè)出，r為小球與大球的距離.3.G的值

卡文迪許利用扭秤多次進(jìn)行測(cè)量，得出引力常量G=6.71×10-11N·m2/kg2，與現(xiàn)在公認(rèn)的值6.67×10-11 N·m2/kg2非常接近.（二）測(cè)定引力常量的重要意義 1.證明了萬有引力存在的普遍性.2.萬有引力定律有了真正的實(shí)用價(jià)值，可測(cè)定遠(yuǎn)離地球的天體的質(zhì)量、密度等.3.扭秤實(shí)驗(yàn)巧妙地利用等效法合理地將微小量進(jìn)行放大，開創(chuàng)了測(cè)量弱力的新時(shí)代.鞏固練習(xí)

1.引力恒量G的單位是（）

N?m2mA.N

B.C.D.沒有單位

kgkg?s22.引力常量數(shù)值是_______國(guó)物理學(xué)家_____________利用______________裝置測(cè)得的.3.某個(gè)行星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的一半，半徑也是地球半徑的一半，那么一個(gè)物體在此行星表面上的重力是它在地球表面上重力的（）

A.1/4 B.1/2

C.4倍

D.2倍

4.已知地面的重力加速度為g,距地面高為地球半徑處的重力加速度是（）A.g/2 B.2g/2

C.g/4

D.2g 5.兩個(gè)物體之間的萬有引力大小為F1，若兩物之間的距離減小x，兩物體仍可視為質(zhì)點(diǎn)，此時(shí)兩個(gè)物體之間的萬有引力為F2，根據(jù)上述條件可以計(jì)算（）

A.兩物體的質(zhì)量 B.萬有引力常量 C.兩物體之間的距離

D.條件不足，無法計(jì)算上述中的任一個(gè)物理量 參考答案：

1.B 2.英 卡文迪許 扭秤 3.D 4.C 5.C 課堂小結(jié) 布置作業(yè) 課本課后題 板書設(shè)計(jì)

活動(dòng)與探究

自己設(shè)計(jì)方案并選擇器材，測(cè)定萬有引力恒量的值，說出理論根據(jù)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，寫出實(shí)驗(yàn)步驟并通過計(jì)算匯報(bào)測(cè)量結(jié)果.