第一篇：《萬有引力理論的成就》教學(xué)反思

導(dǎo)語：作為一名優(yōu)秀的人民教師，課堂教學(xué)是我們的工作之一，通過教學(xué)反思可以很好地改正講課缺點(diǎn)，那么問題來了，教學(xué)反思應(yīng)該怎么寫？下面是小編精心整理的《萬有引力理論的成就》教學(xué)反思，歡迎大家借鑒與參考，希望對大家有所幫助。

對于萬有引力理論的成就這節(jié)課，在課堂上，學(xué)生在問題的引領(lǐng)下自主學(xué)習(xí)課本內(nèi)容，大約用例12分鐘；學(xué)生上講臺完成三道例題大約用了7分鐘，同時(shí)其他同學(xué)通過一一解答例題，討論糾正等大約用了12分鐘，再加上教師點(diǎn)評15分鐘之內(nèi)可以完成。另外在學(xué)生體會的基礎(chǔ)上的方法歸納需要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)講解，以引起學(xué)生的足夠重視。但是，在此環(huán)節(jié)中，學(xué)生自主學(xué)習(xí)課本內(nèi)容之前需先明確問題和時(shí)間要求。學(xué)生緊張地充實(shí)地完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

學(xué)生在解答例題過程中暴露出的問題大體有：

（1）不列原始方程，而是直接把課本上推導(dǎo)出的結(jié)果寫出來，然后代入數(shù)值求解，因此，在此要特別強(qiáng)調(diào)列出原始方程，變形推導(dǎo)后再代入數(shù)值求解。

（2）數(shù)學(xué)計(jì)算錯(cuò)誤，由此可知學(xué)生在大數(shù)字（或小數(shù)字）計(jì)算能力不夠。所以在此因特別要求學(xué)生計(jì)算出最終結(jié)果，并點(diǎn)撥關(guān)于大數(shù)字（小數(shù)字）的計(jì)算方法。

（3）學(xué)生在解答時(shí)，不畫情景示意圖，導(dǎo)致亂用字母而出錯(cuò)。在本章中字母混淆是學(xué)生常見的錯(cuò)誤，而畫出情景示意圖并標(biāo)出相應(yīng)字母，是解決的最有效方法。

本節(jié)課要求學(xué)生體會萬有引力定律接受實(shí)踐的檢驗(yàn)，理解萬有引力理論的巨大作用和價(jià)值。因此，在授課過程中要重點(diǎn)突出“應(yīng)用+檢驗(yàn)”性的內(nèi)容，著中講清應(yīng)用思路。應(yīng)用萬有引力定律求解天體質(zhì)量的基本思路是：根據(jù)環(huán)繞天體的運(yùn)動(dòng)情況，求出其向心加速度，然后根據(jù)萬有引力充當(dāng)向心力，進(jìn)而列方程求解.。

我們在“稱量地球質(zhì)量”時(shí)，課本從地面上物體的重力等于地球?qū)ξ矬w的引力入手，得到地球的質(zhì)量，其中g(shù)、R在卡文迪許實(shí)驗(yàn)之前已經(jīng)知道，只要知道G就意味著“測出了地球的質(zhì)量”。我在處理這塊內(nèi)容時(shí)，先讓學(xué)生閱讀“科學(xué)真是迷人”這部分，然后問學(xué)生：我們現(xiàn)在能不能利用已有知識稱量地球的質(zhì)量？學(xué)生異口同聲的喊“能”。我追問：我們能應(yīng)用什么辦法稱量地球的質(zhì)量？學(xué)生說應(yīng)用萬有引力等于地球表面的重力。我繼續(xù)問：萬有引力和重力是是一回事嗎？這時(shí)候只有個(gè)別學(xué)生說話，一大部分學(xué)生已經(jīng)沒有底氣回答，我就給學(xué)生解釋，重力是萬有引力的一個(gè)分力，另一個(gè)分力充當(dāng)了物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力。如果在不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響時(shí)，我們就可以應(yīng)用，得到地球的質(zhì)量 ；也就是說，只要我們測量出地球表面的重力加速度，知道地球半徑，和引力常量就可以計(jì)算出地球的質(zhì)量。而且還要指出這只是一種近似算法，但是在某種程度上，科學(xué)就是一種近似，一種舍棄次要因素，緊緊抓住主要因素的近似，正是有了這種近似，才有了真正意義上的科學(xué)。其實(shí)，做人做事也一樣，要學(xué)會取，更要學(xué)會舍。

1、本節(jié)內(nèi)容是本章的核心內(nèi)容。本章的大部分問題都是圍繞這兩大思路設(shè)制的，因此本節(jié)知識技能的掌握是能否順利學(xué)習(xí)本章的關(guān)鍵。

2、本節(jié)課我是以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主體設(shè)計(jì)的。教師僅起問題的設(shè)置、課堂節(jié)奏的控制、點(diǎn)評、引導(dǎo)總結(jié)規(guī)律等作用。學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)課本內(nèi)容的基礎(chǔ)上，解答討論問題的過程，體會解決問題的方法，體會萬有引力定律的成就和應(yīng)用，從而很好的達(dá)成目標(biāo)。

3、課前要求學(xué)生自主學(xué)習(xí)課本內(nèi)容，并明確本堂課的目的和要求。以便在課堂上能緊張地充實(shí)地完成學(xué)習(xí)任務(wù)。在課堂上，學(xué)生在問題的引領(lǐng)下自主學(xué)習(xí)課本內(nèi)容，按照“稱量地球的質(zhì)量” “稱量月球質(zhì)量” “稱量太陽的質(zhì)量”這條思路，學(xué)生對這條主線也很明確，并有很大的興趣。總結(jié)出求天體質(zhì)量的兩種方法，然后自己解決例題，由具體條件來尋找解決問題的正確方法，在學(xué)生體會的基礎(chǔ)上的針對存在的一些問題來進(jìn)行重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)講解，以引起學(xué)生的足夠重視。

4、學(xué)生在解答例題過程中暴露出的問題大體有：

（1）不列原始方程，而是直接把課本上推導(dǎo)出的結(jié)果寫出來，然后代入數(shù)值求解，因此，在此要特別強(qiáng)調(diào)列出原始方程，變形推導(dǎo)后再代入數(shù)值求解。

（2）數(shù)學(xué)計(jì)算錯(cuò)誤，由此可知學(xué)生代數(shù)式運(yùn)算能力不夠。所以在此應(yīng)特別要求學(xué)生細(xì)致認(rèn)真計(jì)算結(jié)果，并點(diǎn)撥關(guān)于該類計(jì)算的方法。

（3）學(xué)生在解答時(shí)，不畫情景示意圖，導(dǎo)致亂用字母而出錯(cuò)。在本章中字母混淆是學(xué)生常見的`錯(cuò)誤，而畫出情景示意圖并標(biāo)出相應(yīng)字母，是解決的最有效方法，例如。R，r分別表示天體的半徑和軌道半徑；M，m分別表示中心天體的質(zhì)量和環(huán)繞天體的質(zhì)量。

5、自己在備課、上課過程的存在的問題有：

（1）時(shí)間的安排：最后做完當(dāng)堂訓(xùn)練后如果能夠花1-2分鐘的時(shí)間把本堂課的內(nèi)容再總結(jié)一下，問同學(xué)們“你在這節(jié)課上學(xué)習(xí)了什么？還有什么疑問？”。這樣的話，課堂會顯得更加完整。

（2）應(yīng)該給學(xué)生更多的展示機(jī)會，有很東西學(xué)生知道的可以叫學(xué)生來回答或者在黑板上板書，給學(xué)生展示的機(jī)會，增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)的信心，這一點(diǎn)事本人教學(xué)過程中一直存在的一個(gè)缺陷。

（3）語言的表述和專業(yè)術(shù)語的描述還應(yīng)該做到更精準(zhǔn)，這樣的話也有助于學(xué)生的知識形成。

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第二篇：《萬有引力理論的成就》教學(xué)設(shè)計(jì)

《萬有引力理論的成就》教學(xué)設(shè)計(jì)

背景分析：學(xué)生們已經(jīng)學(xué)習(xí)了由牛頓發(fā)現(xiàn)的萬有引力定律，也清楚了由卡文迪許測量出來的引力常量。學(xué)生們也有地理基礎(chǔ)，明白地球有公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)，地球公轉(zhuǎn)周期大約是一年，自轉(zhuǎn)周期大約是一天。

【教學(xué)目標(biāo)】

(一)知識與技能

1.了解萬有引力定律在天文學(xué)上的重要應(yīng)用。

2.會用萬有引力定律計(jì)算天體質(zhì)量。

3.理解并運(yùn)用萬有引力定律處理天體問題的思路和方法。

(二)過程與方法

1.通過萬有引力定律推導(dǎo)出計(jì)算天體質(zhì)量的公式。

2.了解天體中的知識。

(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀

體會萬有引力定律在人類認(rèn)識自然界奧秘中的巨大作用，讓學(xué)生懂得理論來源于實(shí)踐。

【教學(xué)重點(diǎn)】

1.行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)的向心力是由萬有引力提供的。

2.會用已知條件求中心天體的質(zhì)量。

【教學(xué)難點(diǎn)】

根據(jù)已有條件求中心天體的質(zhì)量。

教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生自主閱讀、思考，討論、交流學(xué)習(xí)成果。

【教學(xué)工具】

課件、計(jì)算機(jī)、地球儀、投影儀等多媒體教學(xué)設(shè)備。

【教學(xué)過程】

一、引入新課

教師活動(dòng)：上節(jié)我們學(xué)習(xí)了萬有引力定律的有關(guān)知識，現(xiàn)在請同學(xué)們回憶一下，萬有引力定律的內(nèi)容及公式是什么?公式中的G又是什么?G的測定是誰完成的?

學(xué)生活動(dòng)：思考并回答上述問題：

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，跟它們的距離的平方成反比。

公式：F=G.公式中的G是引力常量，它在大小上等于質(zhì)量為1 kg的兩個(gè)物體相距1 m時(shí)所產(chǎn)生的引力大小，經(jīng)測定其值為6.67×10—11 N·m2/kg2。G的測定是由卡文迪許完成的。

教師活動(dòng)：(播音部分)牛頓(1643—1727)是英國著名的物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家，是十七世紀(jì)最偉大的科學(xué)巨匠。牛頓一生對科學(xué)事業(yè)所做的貢獻(xiàn)，遍及物理學(xué)、數(shù)學(xué)和天文學(xué)等領(lǐng)域。牛頓在物理學(xué)上最主要的成就，是創(chuàng)立了經(jīng)典力學(xué)的基本體系，對于光學(xué)，牛頓致力于光的顏色和光的本性的研究，也作出了重大貢獻(xiàn)。牛頓在數(shù)學(xué)方面，總結(jié)和發(fā)展了前人的工作，提出了“流數(shù)法”，建立了二項(xiàng)式定理，創(chuàng)立了微積分。在天文學(xué)方面，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，創(chuàng)制了反射望遠(yuǎn)鏡，并且用它初步觀察到了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。

上面用了兩個(gè)字“發(fā)現(xiàn)”，不是發(fā)明!正如幼兒園有一個(gè)小朋友造句：我爸爸發(fā)現(xiàn)了我的媽媽，然后發(fā)明了我。

萬有引力發(fā)現(xiàn)后，再經(jīng)過了一百多年，才確定引力常量?？ㄎ牡显S扭秤的主要部分是一個(gè)輕而堅(jiān)固的T型架，倒掛在一根金屬絲的下端。T形架水平部分的兩端各裝一個(gè)質(zhì)量是m的小球，T形架的豎直部分裝一面小平面鏡M，它能把射來的光線反射到刻度尺上，這樣就能比較精確地測量金屬絲的扭轉(zhuǎn)。他測定了引力常量。這也提供了我們測量微小物體質(zhì)量的方法。古代，曹操的兒子曹沖利用浮力稱出了大象的質(zhì)量。那我們現(xiàn)在有沒有可能利用已知的知識來稱地球呢?

二、進(jìn)行新課

(一)“科學(xué)真實(shí)迷人”

教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“科學(xué)真實(shí)迷人”部分的內(nèi)容，思考問題[投影出示]：

1.推導(dǎo)出地球質(zhì)量的表達(dá)式，說明卡文迪許為什么能把自己的實(shí)驗(yàn)說成是“稱量地球的重量”?

2.設(shè)地面附近的重力加速度g=9.8m/s2，地球半徑R =6.4×106m，引力常量G=6.67×10-11 Nm2/kg2，試估算地球的質(zhì)量。

學(xué)生活動(dòng)：閱讀課文，推導(dǎo)出地球質(zhì)量的表達(dá)式，在練習(xí)本上進(jìn)行定量計(jì)算。

教師活動(dòng)：由于地球自轉(zhuǎn)非常慢，一天只轉(zhuǎn)了一圈，所以對應(yīng)的自轉(zhuǎn)偏向力很小。在這里，我們忽略不計(jì)。投影學(xué)生的推導(dǎo)、計(jì)算過程，一起點(diǎn)評。

kg

重力加速度與高度的變化：若物體靜止在距離地面高為h的高空

(二)計(jì)算天體的質(zhì)量

教師活動(dòng)：(課件展示太陽系里面的星體的美麗圖片)

引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“天體質(zhì)量的計(jì)算”部分的內(nèi)容，同時(shí)考慮下列問題[投影出示]：

1.應(yīng)用萬有引力定律求解天體質(zhì)量的基本思路是什么? 2.求解天體質(zhì)量的方程依據(jù)是什么?

學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生閱讀課文第一部分，從課文中找出相應(yīng)的答案。

1.求解天體質(zhì)量的基本思路是：根據(jù)環(huán)繞天體的運(yùn)動(dòng)情況，求出其向心加速度，然后根據(jù)萬有引力充當(dāng)向心力，進(jìn)而列方程求解.2.從前面的學(xué)習(xí)知道，天體之間存在著相互作用的萬有引力，而行星(或衛(wèi)星)都在繞恒星(或行星)做近似圓周的運(yùn)動(dòng)，而物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)合力充當(dāng)向心力，故對于天體所做的圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程只能是萬有引力充當(dāng)向心力，這也是求解中心天體質(zhì)量時(shí)列方程的根源所在。

教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生深入探究

請同學(xué)們結(jié)合課文知識以及前面所學(xué)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的知識，加以討論、綜合，然后思考下列問題[投影出示]。學(xué)生代表發(fā)言。

1.天體實(shí)際做何運(yùn)動(dòng)?而我們通?？烧J(rèn)為做什么運(yùn)動(dòng)?

2.描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量有哪些?

3.根據(jù)環(huán)繞天體的運(yùn)動(dòng)情況求解其向心加速度有幾種求法?

4.應(yīng)用天體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程──萬有引力充當(dāng)向心力求出的天體質(zhì)量有幾種表達(dá)式?各是什么?各有什么特點(diǎn)?

5.應(yīng)用此方法能否求出環(huán)繞天體的質(zhì)量?

學(xué)生活動(dòng)：討論，得出答案。學(xué)生代表發(fā)言。

1.天體實(shí)際運(yùn)動(dòng)是沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)的，而我們通常情況下可以把它的運(yùn)動(dòng)近似處理為圓形軌道，即認(rèn)為天體在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

2.在研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，為了描述其運(yùn)動(dòng)特征，我們引進(jìn)了線速度v，角速度ω，周期T三個(gè)物理量。

3.根據(jù)環(huán)繞天體的運(yùn)動(dòng)狀況，a心=4π2r/T2 4.應(yīng)用天體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程──萬有引力充當(dāng)向心力，結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度方程，即

(3)F引=G =F心=ma心=m

即：G =m

③

從上述動(dòng)力學(xué)方程的表述中，可得到相應(yīng)的天體質(zhì)量表達(dá)形式：

M=4π2r3/GT2.同理可得：M=v2r/G 或者M(jìn)=ω2r3/G.上述三種表達(dá)式分別對應(yīng)在已知環(huán)繞天體的線速度v，角速度ω，周期T時(shí)求解中心天體質(zhì)量的方法。

以上各式中M表示中心天體質(zhì)量，m表示環(huán)繞天體質(zhì)量，r表示兩天體間距離，G表示引力常量。

5.從以上各式的推導(dǎo)過程可知，利用此法只能求出中心天體的質(zhì)量，而不能求環(huán)繞天體的質(zhì)量，因?yàn)榄h(huán)繞天體的質(zhì)量同時(shí)出現(xiàn)在方程的兩邊，已被約掉。

師生互動(dòng)：

從上面的學(xué)習(xí)可知，在應(yīng)用萬有引力定律求解天體質(zhì)量時(shí)，只能求解中心天體的質(zhì)量，而不能求解環(huán)繞天體的質(zhì)量。而在求解中心天體質(zhì)量的三種表達(dá)式中，最常用的是已知周期求質(zhì)量的方程。因?yàn)榄h(huán)繞天體運(yùn)動(dòng)的周期比較容易測量。

教師活動(dòng)：投影例題：某宇航員駕駛航天飛機(jī)到某一星球，他使航天飛機(jī)貼近該星球附近飛行一周，測出飛行時(shí)間為4.5?103s，則該星球的平均密度是多少?

學(xué)生活動(dòng)：在練習(xí)本上分析計(jì)算，寫出規(guī)范解答：

分析：航天飛機(jī)繞星球飛行，萬有引力提供向心力，所以：

教師活動(dòng)：投影學(xué)生求解過程，點(diǎn)評。

(三)發(fā)現(xiàn)未知天體

教師活動(dòng)：請同學(xué)們閱讀課文“發(fā)現(xiàn)未知天體”部分的內(nèi)容，考慮以下問題[投影出示]：

1.應(yīng)用萬有引力定律除可估算天體質(zhì)量外，還可以在天文學(xué)上有何應(yīng)用? 2.應(yīng)用萬有引力定律發(fā)現(xiàn)了哪些行星?

學(xué)生活動(dòng)：閱讀課文，從課文中找出相應(yīng)的答案：

1.應(yīng)用萬有引力定律還可以用來發(fā)現(xiàn)未知的天體。

2.海王星、冥王星就是應(yīng)用萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的。

教師活動(dòng)：投影海王星照片與它的地貌照片

引導(dǎo)學(xué)生深入探究：

人們是怎樣應(yīng)用萬有引力定律來發(fā)現(xiàn)未知天體的?發(fā)表你的看法。

學(xué)生活動(dòng)：討論并發(fā)表見解。

人們在長期的觀察中發(fā)現(xiàn)天王星的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌道與應(yīng)用萬有引力定律計(jì)算出的軌道總存在一定的偏差，所以懷疑在天王星周圍還可能存在有行星，然后應(yīng)用萬有引力定律，結(jié)合對天王星的觀測資料，便計(jì)算出了另一顆行星的軌道，進(jìn)而在計(jì)算的位置觀察新的行星。

教師點(diǎn)評：萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)，為天文學(xué)的發(fā)展起到了積極的作用，用它可以來計(jì)算天體的質(zhì)量，同時(shí)還可以來發(fā)現(xiàn)未知天體.三、課堂總結(jié)、點(diǎn)評

教師活動(dòng)：1.處理天體運(yùn)動(dòng)問題的關(guān)鍵是：萬有引力提供做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力。

2.忽略地球自轉(zhuǎn),物體所受重力等于地球?qū)ξ矬w的引力。

學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。

教師要放開，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識框架。

【教學(xué)體會】

思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學(xué)的根本;親自實(shí)踐參與知識的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開了思維方法和實(shí)踐活動(dòng)，物理教學(xué)就成了無源之水、無本之木。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。

第三篇：6.4萬有引力理論的成就課后反思

《萬有引力理論的成就》教學(xué)反思

地區(qū)二中 物理組 竇淑禎

忙碌了兩周之后終于可以放松下緊張的心情了，這是我賽后最想說的一句話。我是一名剛剛參加工作一年半的新教師，當(dāng)知道要參賽時(shí)，在選題上一波三折，最后確定講《萬有引力理論的成就》這一節(jié)，然后就開始了我習(xí)慣性的備課流程：1.看教材2.看教參3.把手中的幾本練習(xí)冊通通做一遍4.在網(wǎng)上搜集資料。

經(jīng)過反復(fù)思考，確定本節(jié)的教學(xué)目標(biāo)是：1.了解萬有引力定律在天文學(xué)上有重要應(yīng)用；2.會用萬有引力定律計(jì)算天體的質(zhì)量；3.掌握綜合運(yùn)用萬有引力定律和圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)知識分析具體問題的方法。其中地球質(zhì)量的計(jì)算、太陽等中心天體質(zhì)量的計(jì)算是重點(diǎn)內(nèi)容，難點(diǎn)則是根據(jù)已有條件求中心天體的質(zhì)量。本節(jié)的教學(xué)內(nèi)容都是圍繞重難點(diǎn)展開的。下面就有關(guān)課后的反思，作如下總結(jié)：

一、突發(fā)靈感，借題發(fā)揮。對于新課的引入，我冥思苦想，怎么才能讓學(xué)生 在最短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，這一節(jié)內(nèi)容是比較枯燥并且是我們生活中很難接觸到的，對學(xué)生來說非常抽象。偶然的機(jī)會，看到網(wǎng)上稱體重的問題，想到生活中要想知道某個(gè)問題的質(zhì)量都是用稱來稱得，但是地球的質(zhì)量如何稱出呢？突然靈感降臨：好！這就是我要引課的內(nèi)容了！

二、突出重點(diǎn)，思路清晰。這節(jié)課最主要的目標(biāo)就是讓學(xué)生學(xué)會地球質(zhì)量的計(jì)算、太陽等中心天體質(zhì)量的計(jì)算掌握其中的解決問題的方法，1、物體在地球（或天

gR2Mmmg?G2地球質(zhì)量M?體）表面時(shí)的重力近似等于它所受到的萬有引力：

RG2、將行星繞恒星、衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)均視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所需要的向心力由萬有引力提供：

Mm4?2Mmv2Mm（1）G2?m2r

（2）G2?m

（3）G2?m?2r

rrrTr所以在講解“計(jì)算天體質(zhì)量”這里我花了將近25分鐘，當(dāng)然要突出新課改的思想，把課堂還給學(xué)生，所以我采用啟發(fā)式教學(xué)，給出學(xué)生提示思路，由學(xué)生自己推出結(jié)果。整個(gè)教學(xué)過程思路清晰、連貫。從如何“稱量地球質(zhì)量”引出物體在天體表面時(shí)如何求得天體的質(zhì)量，讓學(xué)生小組間自主學(xué)習(xí)，得出如何求出地球質(zhì)量，進(jìn)而通過習(xí)題得出：當(dāng)在天體表面的時(shí)候可測出天體的質(zhì)量，但是想知道太陽的質(zhì)量，我們可能站到太陽的表面上去嗎？讓學(xué)生思考如何計(jì)算太陽的質(zhì)量，延續(xù)牛頓的思路進(jìn)而得出計(jì)算天體質(zhì)量的方法；萬有引力定律除了計(jì)算天體質(zhì)量外，還有什么樣的成就呢？思路連貫、環(huán)環(huán)相扣，很自然地過度到下一問題。

三、教學(xué)手段，課件輔助。這節(jié)內(nèi)容很枯燥，利用媒體輔助教學(xué)手段展現(xiàn)圖片，給學(xué)生放映天王星及海王星的運(yùn)動(dòng)軌道，邊講解邊給學(xué)生用課件演示，從而也達(dá)到了課堂有效教學(xué)的目的。

四、生本課堂，生本教學(xué)。經(jīng)過這次比賽的磨練，我更加深刻的理解新課改的意義所在。原來對新課改的精神要以學(xué)生為主體存在誤區(qū)：平時(shí)上的常規(guī)課我可以很自然的和學(xué)生互動(dòng)，但是要參加比賽，我想是不是要把握一下學(xué)生的自主時(shí)間，擔(dān)心平行班的孩子討論不出結(jié)果浪費(fèi)了大把的時(shí)間，通過組里前輩們的指點(diǎn)，我知道了能讓學(xué)生自己做的就要大膽放手，如果提示過后學(xué)生也做不到的再其進(jìn)行解釋，當(dāng)時(shí)在賽前用了一個(gè)班級進(jìn)行試講，那個(gè)班的效果很讓我吃驚，其中一個(gè)女生推導(dǎo)出了結(jié)果并且將結(jié)論表述的很清晰明了，當(dāng)即獲得了全班的掌聲；其他的題目學(xué)生也自行做出了，雖然沒有第一位同學(xué)精彩，但是同樣將結(jié)果得出；所以在比賽的班級我大膽使用了學(xué)生自主探究，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)得出結(jié)論，效果很好，我堅(jiān)信他們自己得出的結(jié)論要比我講很多遍的記得清楚幾百倍；通過這次比賽讓我更加清楚只要學(xué)生的思維能夠跟著老師啟迪的步伐走，放手讓學(xué)生自己去做，效果會很不樣；

五、集體幫扶，成長動(dòng)力。準(zhǔn)備比賽過程中，組里的前輩們不吝賜教，使我受益匪淺。尤其是對科學(xué)知識的嚴(yán)謹(jǐn)性，教學(xué)語言的邏輯性都給予了我及時(shí)的糾正。使我體會到集體力量的強(qiáng)大，同時(shí)有種莫名的感動(dòng)涌上心頭，感到了組里的溫馨，感受到物理組大家庭的溫暖。教中學(xué)，學(xué)中教，是提高自己教學(xué)水平螺旋上升的過程。衷心感謝組里的每一位老師。

六、存有遺憾，不斷總結(jié)。課堂是一門有遺憾的藝術(shù)。1.本節(jié)課的一開始給學(xué)生了一個(gè)問題：“想不想知道我的體重”時(shí)學(xué)生活躍了，但是對于引課來說這樣的話顯得畫蛇添足了，其實(shí)只要說“在日常生活中我們都是用稱稱量出物體的質(zhì)量，但是能用稱稱出地球的質(zhì)量嗎？”即可，我的這個(gè)提問就顯得多余且學(xué)生難以正確回答而耽誤時(shí)間；同時(shí)也在提醒我與課堂無關(guān)的話最好可以避免；2.練習(xí)1讓學(xué)生上黑板做挺好的，但是不該讓學(xué)生給分，學(xué)生由于偏袒自己組，給出的分?jǐn)?shù)讓我始料未及，下次上課的過程中這個(gè)評價(jià)應(yīng)該由我直接給出；3.計(jì)算天體質(zhì)量的過程中，由學(xué)生推倒出太陽的質(zhì)量應(yīng)該再次明確（強(qiáng)調(diào)）公式中的物理意義，而不應(yīng)該直接進(jìn)入習(xí)題的訓(xùn)練；4.上課的整體過程是先松后緊，課堂時(shí)間的把握不是很到位，所以后面沒有給與充分的時(shí)間讓學(xué)生得出結(jié)論，練習(xí)題2處理的也略顯倉促，尤其是C選項(xiàng)；5.最后一部分內(nèi)容由學(xué)生來講述“發(fā)現(xiàn)未知天體”我之前沒有進(jìn)行審核，由學(xué)生自由發(fā)揮，所以學(xué)生沒有說到重點(diǎn)問題，只是對他們自己比較感興趣的話題（各個(gè)行星的命名過程）做了敘述，而對“海王星”的發(fā)現(xiàn)只是一帶而過，沒有講到它的重點(diǎn)，有一點(diǎn)小小的缺憾，下節(jié)課的內(nèi)容過程中我會補(bǔ)充；

課堂教學(xué)的比賽雖然結(jié)束了，但是對我的影響卻是深遠(yuǎn)的。不怕有遺憾，就怕沒遺憾，正因?yàn)榇嬖谶@樣那樣的遺憾和不足，我才能不斷總結(jié)、不斷反思、不斷改革和創(chuàng)新，不斷的提高自己，充實(shí)自己。逐漸使課堂趨于完美。

第四篇：6.4萬有引力理論的成就教學(xué)設(shè)計(jì)

《萬有引力理論的成就》教學(xué)設(shè)計(jì)

六安市毛坦廠中學(xué) 邵富

整體設(shè)計(jì)

卡文迪許在實(shí)驗(yàn)室測出了引力常量，表明了萬有引力定律同樣適用于地面上的任意兩個(gè)物體，用實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)一步證明了萬有引力定律的普適性。同時(shí)，引力常量的測出，使得包括計(jì)算星體質(zhì)量在內(nèi)的關(guān)于萬有引力定律的計(jì)算成為可能，使得萬有引力定律有了真正的實(shí)用價(jià)值。因此萬有引力理論的成就是本章的重點(diǎn)。

萬有引力定律在天文學(xué)上應(yīng)用廣泛，他與牛頓第二定律、圓周運(yùn)動(dòng)相結(jié)合可用來求解天體的質(zhì)量和密度，分析天體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。萬有引力定律與實(shí)際問題、現(xiàn)代科技相聯(lián)系，可以用來發(fā)現(xiàn)新問題，開拓新領(lǐng)域。

把萬有引力定律應(yīng)用在天文學(xué)上的基本方法是：將天體的運(yùn)動(dòng)近似看作均勻圓周運(yùn)動(dòng)處理，運(yùn)動(dòng)天體所需要的向心力來自天體間的萬有引力。因此，處理本節(jié)問題時(shí)要注意把萬有引力公式與均勻圓周運(yùn)動(dòng)的一系列向心力公式相結(jié)合，就可推導(dǎo)出適用于天體問題的公式，并且在應(yīng)用這些公式時(shí)，一定要正確認(rèn)識公式中各物理量的意義。具體應(yīng)用時(shí)根據(jù)題目中所給的實(shí)際情況，選擇適當(dāng)公式進(jìn)行分析和求解。

【教學(xué)目標(biāo)】

（一）知識與技能

1．了解萬有引力定律在天文學(xué)上的重要應(yīng)用。

2．會用萬有引力定律計(jì)算天體質(zhì)量。

3．理解并運(yùn)用萬有引力定律處理天體問題的思路和方法。

（二）過程與方法

1．了解萬有引力定律在天文學(xué)上的重要應(yīng)用，理解并運(yùn)用萬有引力處理天體問題的思路方法。

2.理解運(yùn)用萬有引力定律處理天體問題的思路、方法，體會科學(xué)定律的意義。

（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀

體會萬有引力定律在人類認(rèn)識自然界奧秘中的巨大作用，讓學(xué)生懂得理論來源于實(shí)踐。

【教學(xué)重點(diǎn)】

1．行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)的向心力是由萬有引力提供的。

2．會用已知條件求中心天體的質(zhì)量。

【教學(xué)難點(diǎn)】

在具體的天體運(yùn)動(dòng)中應(yīng)用萬有引力定律解決問題。

【課時(shí)安排】

1課時(shí)。

【教學(xué)過程】

一、引入新課

教師活動(dòng)：上節(jié)我們學(xué)習(xí)了萬有引力定律的有關(guān)知識，現(xiàn)在請同學(xué)們回憶一下，萬有引力定律的內(nèi)容及公式是什么？公式中的G又是什么？G的測定是誰完成的？

學(xué)生活動(dòng)：思考并回答上述問題

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，跟它們的距離的平方成反比。

公式：F=G

公式中的G是引力常量，它在大小上等于質(zhì)量為1 kg的兩個(gè)物體相距1 m時(shí)所產(chǎn)生的引力大小，經(jīng)測定其值為6．67×10

—1N·m/kg。G的測定是由卡文迪許完成的。

教師活動(dòng)：牛頓（1643—1727）是英國著名的物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家，是十七世紀(jì)最偉大的科學(xué)巨匠。牛頓一生對科學(xué)事業(yè)所做的貢獻(xiàn)，遍及物理學(xué)、數(shù)學(xué)和天文學(xué)等領(lǐng)域。牛頓在物理學(xué)上最主要的成就，是創(chuàng)立了經(jīng)典力學(xué)的基本體系，對于光學(xué)，牛頓致力于光的顏色和光的本性的研究，也作出了重大貢獻(xiàn)。牛頓在數(shù)學(xué)方面，總結(jié)和發(fā)展了前人的工作，提出了“流數(shù)法”，建立了二項(xiàng)式定理，創(chuàng)立了微積分。在天文學(xué)方面，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，創(chuàng)制了反射望遠(yuǎn)鏡，并且用它初步觀察到了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。

上面用了兩個(gè)字“發(fā)現(xiàn)”，不是發(fā)明！正如幼兒園有一個(gè)小朋友造句：我爸爸發(fā)現(xiàn)了我的媽媽，然后發(fā)明了我。

萬有引力發(fā)現(xiàn)后，再經(jīng)過了一百多年，才確定引力常量。卡文迪許扭秤的主要部分是一個(gè)輕而堅(jiān)固的T型架，倒掛在一根金屬絲的下端。T形架水平部分的兩端各裝一個(gè)質(zhì)量是m的小球，T形架的豎直部分裝一面小平面鏡M，它能把射來的光線反射到刻度尺上，這樣就能比較精確地測量金屬絲的扭轉(zhuǎn)。他測定了引力常量。這也提供了我們測量微小物體質(zhì)量的方法。古代，曹操的兒子曹沖利用浮力稱出了大象的質(zhì)量。那我們現(xiàn)在有沒有可能利用已知的知識來稱地球呢？

二、進(jìn)行新課

（一）“科學(xué)真是迷人”

教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“科學(xué)真實(shí)迷人”部分的內(nèi)容，思考問題［投影出示］：

1．推導(dǎo)出地球質(zhì)量的表達(dá)式，說明卡文迪許為什么能把自己的實(shí)驗(yàn)說成是“稱量地球的重量”？

2．設(shè)地面附近的重力加速度g=9．8m/s，地球半徑R =6．4×10m，引力常量G=6．67×10-11Nm2/kg2，試估算地球的質(zhì)量。

學(xué)生活動(dòng)：閱讀課文，推導(dǎo)出地球質(zhì)量的表達(dá)式，在練習(xí)本上進(jìn)行定量計(jì)算。

教師活動(dòng)：由于地球自轉(zhuǎn)非常慢，一天只轉(zhuǎn)了一圈，所以對應(yīng)的向心力很小。在這里，我們忽略不計(jì)。擇取學(xué)生的推導(dǎo)、計(jì)算過程，一起點(diǎn)評。

Kg

重力加速度與高度的變化：若物體靜止在距離地面高為h的高空

（二）計(jì)算天體的質(zhì)量

教師活動(dòng)：（課件展示太陽系里面的星體的美麗圖片）

引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“天體質(zhì)量的計(jì)算”部分的內(nèi)容，同時(shí)考慮下列問題［投影出示］：

1．應(yīng)用萬有引力定律求解天體質(zhì)量的基本思路是什么？

2．求解天體質(zhì)量的方程依據(jù)是什么？

學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生閱讀課文第一部分，從課文中找出相應(yīng)的答案。

1．求解天體質(zhì)量的基本思路是：根據(jù)環(huán)繞天體的運(yùn)動(dòng)情況，求出其向心加速度，然后根據(jù)萬有引力充當(dāng)向心力，根據(jù)牛頓第二定律，列方程求解．

2．從前面的學(xué)習(xí)知道，天體之間存在著相互作用的萬有引力，而行星（或衛(wèi)星）都在繞恒星（或行星）做近似圓周的運(yùn)動(dòng)，而物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)合力充當(dāng)向心力，故對于天體所做的圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程只能是萬有引力充當(dāng)向心力，這也是求解中心天體質(zhì)量時(shí)列方程的根源所在。

教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生深入探究

請同學(xué)們結(jié)合課文知識以及前面所學(xué)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的知識，加以討論、綜合，然后思考下列問題［投影出示］。學(xué)生代表發(fā)言。

1．天體實(shí)際做何運(yùn)動(dòng)？而我們通?？烧J(rèn)為做什么運(yùn)動(dòng)？

2．描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量有哪些？

3．根據(jù)環(huán)繞天體的運(yùn)動(dòng)情況求解其向心加速度有幾種求法？

4．應(yīng)用天體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程──萬有引力充當(dāng)向心力求出的天體質(zhì)量有幾種表達(dá)式？各是什么？各有什么特點(diǎn)？

5．應(yīng)用此方法能否求出環(huán)繞天體的質(zhì)量？

學(xué)生活動(dòng)：討論，得出答案。學(xué)生代表發(fā)言。

1．天體實(shí)際運(yùn)動(dòng)是沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)的，而我們通常情況下可以把它的運(yùn)動(dòng)近似處理為圓形軌道，即認(rèn)為天體在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

2．在研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，為了描述其運(yùn)動(dòng)特征，我們引進(jìn)了線速度v，角速度ω，周期T三個(gè)物理量。

23．根據(jù)環(huán)繞天體的運(yùn)動(dòng)狀況，a心=4πr/T

4．應(yīng)用天體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程──萬有引力充當(dāng)向心力，結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度方程，即

（3）F引=F心=ma心

即： GMm/r=m 4πr/T

③

從上述動(dòng)力學(xué)方程的表述中，可得到相應(yīng)的天體質(zhì)量表達(dá)形式：

232

M=4πr/GT．

3同理可得：M=vr/G 或者M(jìn)=ωr/G．

上述三種表達(dá)式分別對應(yīng)在已知環(huán)繞天體的線速度v，角速度ω，周期T時(shí)求解中心天體質(zhì)量的方法。

以上各式中M表示中心天體質(zhì)量，m表示環(huán)繞天體質(zhì)量，r表示兩天體間距離，G表示引力常量。

5．從以上各式的推導(dǎo)過程可知，利用此法只能求出中心天體的質(zhì)量，而不能求環(huán)繞天體的質(zhì)量，因?yàn)榄h(huán)繞天體的質(zhì)量同時(shí)出現(xiàn)在方程的兩邊，已被約掉。

師生互動(dòng)：

從上面的學(xué)習(xí)可知，在應(yīng)用萬有引力定律求解天體質(zhì)量時(shí)，只能求解中心天體的質(zhì)量，而不能求解環(huán)繞天體的質(zhì)量。而在求解中心天體質(zhì)量的三種表達(dá)式中，最常用的是已知周期求質(zhì)量的方程。因?yàn)榄h(huán)繞天體運(yùn)動(dòng)的周期比較容易測量。

教師活動(dòng)：投影例題：某宇航員駕駛航天飛機(jī)到某一星球，他使航天飛機(jī)貼近該星球附近飛行一周，測出飛行時(shí)間為4．5?103s，則該星球的平均密度是多少？

學(xué)生活動(dòng)：在練習(xí)本上分析計(jì)算，寫出規(guī)范 分析：航天飛機(jī)繞星球飛行，萬有引力提供向心力，所以：

教師活動(dòng)：投影學(xué)生求解過程，點(diǎn)評。

（三）發(fā)現(xiàn)未知天體

教師活動(dòng)：請同學(xué)們閱讀課文“發(fā)現(xiàn)未知天體”部分的內(nèi)容，考慮以下問題［投影出示］：

1．應(yīng)用萬有引力定律除可估算天體質(zhì)量外，還可以在天文學(xué)上有何應(yīng)用？

2．應(yīng)用萬有引力定律發(fā)現(xiàn)了哪些行星？

學(xué)生活動(dòng)：閱讀課文，從課文中找出相應(yīng)的答案：

1．應(yīng)用萬有引力定律還可以用來發(fā)現(xiàn)未知的天體。

2．海王星、冥王星就是應(yīng)用萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的。

教師活動(dòng)：投影海王星照片與它的地貌照片

引導(dǎo)學(xué)生深入探究：

人們是怎樣應(yīng)用萬有引力定律來發(fā)現(xiàn)未知天體的？發(fā)表你的看法。

學(xué)生活動(dòng)：討論并發(fā)表見解。

人們在長期的觀察中發(fā)現(xiàn)天王星的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌道與應(yīng)用萬有引力定律計(jì)算出的軌道總存在一定的偏差，所以懷疑在天王星周圍還可能存在有行星，然后應(yīng)用萬有引力定律，結(jié)合對天王星的觀測資料，便計(jì)算出了另一顆行星的軌道，進(jìn)而在計(jì)算的位置觀察新的行星。

教師點(diǎn)評：萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)，為天文學(xué)的發(fā)展起到了積極的作用，用它可以來計(jì)算天體的質(zhì)量，同時(shí)還可以來發(fā)現(xiàn)未知天體．

三、課堂總結(jié)、點(diǎn)評

教師活動(dòng)：1．處理天體運(yùn)動(dòng)問題的關(guān)鍵是：萬有引力提供做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力。

2．忽略地球自轉(zhuǎn),物體所受重力等于地球?qū)ξ矬w的引力。

學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。

教師要放開，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識框架。

教學(xué)說明

思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學(xué)的根本；親自實(shí)踐參與知識的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開了思維方法和實(shí)踐活動(dòng)，物理教學(xué)就成了無源之水、無本之木。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。在探究萬有引力的成就教學(xué)中，教學(xué)設(shè)計(jì)要求教師放開手腳讓學(xué)生大膽去想，怎樣才能求出天體的質(zhì)量？用兩種方法得出來后教師再總結(jié)，在什么情況下用什么公式，學(xué)生掌握起來就容易得多。質(zhì)量求出來了，如何求密度？這一點(diǎn)完全讓學(xué)生自己處理。激發(fā)學(xué)生的探究動(dòng)機(jī)。在探究發(fā)現(xiàn)未知天體過程中，教師通過展示發(fā)現(xiàn)未知天體的材料，讓學(xué)生感知任何發(fā)現(xiàn)、發(fā)明離不開前人的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，要有所成就，必須學(xué)好現(xiàn)有知識。

本教學(xué)設(shè)計(jì)始終以學(xué)生為主體精心設(shè)計(jì)探究活動(dòng)。給學(xué)生主動(dòng)探索、自主學(xué)習(xí)的空間，通過學(xué)生的思考、動(dòng)手、觀察、討論，激發(fā)徐盛的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生由被動(dòng)接受知識轉(zhuǎn)化為主動(dòng)獲取知識。

第五篇：6.4 教學(xué)設(shè)計(jì) 萬有引力理論的成就

【教學(xué)設(shè)計(jì)】

學(xué)校臨清二中 學(xué)科物理 編寫人王福清 審稿人

6.4 萬有引力理論的成就

一、教材分析

本節(jié)教學(xué)要求學(xué)生體會萬有引力定律經(jīng)受實(shí)踐的檢驗(yàn)，取得了很大的成功；理解萬有引力理論的巨大作用和價(jià)值。通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生深刻體會科學(xué)定律對人類探索未知世界的作用，激起學(xué)生對科學(xué)探究的興趣，培養(yǎng)熱愛科學(xué)的情感。

二、教學(xué)目標(biāo)

（一）知識與技能

1、了解萬有引力定律在天文學(xué)上的重要應(yīng)用。

2、會用萬有引力定律計(jì)算天體質(zhì)量。

3、理解并運(yùn)用萬有引力定律處理天體問題的思路和方法。

（二）過程與方法

1、通過萬有引力定律推導(dǎo)出計(jì)算天體質(zhì)量的公式。

2、了解天體中的知識。

（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀

體會萬有引力定律在人類認(rèn)識自然界奧秘中的巨大作用，讓學(xué)生懂得理論來源于實(shí)踐，反過來又可以指導(dǎo)實(shí)踐的辯證唯物主義觀點(diǎn)

三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

1、行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)的向心力是由萬有引力提供的。

2、會用已知條件求中心天體的質(zhì)量。

3、根據(jù)已有條件求中心天體的質(zhì)量。

四、學(xué)情分析

萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)有著重要的物理意義：它對物理學(xué)、天文學(xué)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響；它把地面上物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律統(tǒng)一起來；對科學(xué)文化發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用，解放了人們的思想，給人們探索自然的奧秘建立了極大信心，人們有能力理解天地間的各種事物。這節(jié)課我們就共同來學(xué)習(xí)萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用。

五、教學(xué)方法

討論、談話、練習(xí)、多媒體課件輔助

六、課前準(zhǔn)備

1．學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)萬有引力理論的成就

2．教師的教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案。

七、課時(shí)安排：1課時(shí)

八、教學(xué)過程

一、“科學(xué)真實(shí)迷人”

教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“科學(xué)真實(shí)迷人”部分的內(nèi)容，思考問題

1、推導(dǎo)出地球質(zhì)量的表達(dá)式，說明卡文迪許為什么能把自己的實(shí)驗(yàn)說成是“稱量地球的重量”？

【例題1】設(shè)地面附近的重力加速度g=9.8m/s2，地球半徑R =6.4×106m，引力常量G=6.67×10-11 Nm2/kg2，試估算地球的質(zhì)量。

gR29.8?(6.4?106)224M???6?10kg ?11G6.67?10

二、計(jì)算天體的質(zhì)量 教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“天體質(zhì)量的計(jì)算”部分的內(nèi)容，同時(shí)考慮下列問題

1、應(yīng)用萬有引力定律求解天體質(zhì)量的基本思路是什么?

2、求解天體質(zhì)量的方程依據(jù)是什么? 學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生閱讀課文第一部分，從課文中找出相應(yīng)的答案.1、應(yīng)用萬有引力定律求解天體質(zhì)量的基本思路是：根據(jù)環(huán)繞天體的運(yùn)動(dòng)情況，求出其向心加速度，然后根據(jù)萬有引力充當(dāng)向心力，進(jìn)而列方程求解.2、從前面的學(xué)習(xí)知道，天體之間存在著相互作用的萬有引力，而行星（或衛(wèi)星）都在繞恒星（或行星）做近似圓周的運(yùn)動(dòng)，而物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)合力充當(dāng)向心力，故對于天體所做的圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程只能是萬有引力充當(dāng)向心力，這也是求解中心天體質(zhì)量時(shí)列方程的根源所在.教師活動(dòng)：請同學(xué)們結(jié)合課文知識以及前面所學(xué)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的知識，加以討論、綜合，然后思考下列問題。學(xué)生代表發(fā)言。

1.天體實(shí)際做何運(yùn)動(dòng)?而我們通?？烧J(rèn)為做什么運(yùn)動(dòng)? 2.描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量有哪些? 3.根據(jù)環(huán)繞天體的運(yùn)動(dòng)情況求解其向心加速度有幾種求法? 4.應(yīng)用天體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程——萬有引力充當(dāng)向心力求出的天體質(zhì)量有幾種表達(dá)式?各是什么?各有什么特點(diǎn)? 5.應(yīng)用此方法能否求出環(huán)繞天體的質(zhì)量? 學(xué)生活動(dòng)：分組討論，得出答案。學(xué)生代表發(fā)言。1.天體實(shí)際運(yùn)動(dòng)是沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)的，而我們通常情況下可以把它的運(yùn)動(dòng)近似處理為圓形軌道，即認(rèn)為天體在做勻速圓周運(yùn)動(dòng).2.在研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，為了描述其運(yùn)動(dòng)特征，我們引進(jìn)了線速度v，角速度ω，周期T三個(gè)物理量.3.根據(jù)環(huán)繞天體的運(yùn)動(dòng)狀況，求解向心加速度有三種求法.即：（1）a心=v（2）a心=ω2·r

（3）a心=4π2r/T2 r4.應(yīng)用天體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程——萬有引力充當(dāng)向心力，結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度的三種表述方式可得三種形式的方程，即（1）F引=G（2）F引=G（3）F引=GMmr2=F心=ma心=m

Mmv2v2.即：G2?m

rrr ① ② ③ Mmr2=F心=ma心=mω2r

即：G=F心=ma心=m

4?2rT2Mmr2=mω2·r

=m

4?2rT2Mmr2

即：G

Mmr2

從上述動(dòng)力學(xué)方程的三種表述中，可得到相應(yīng)的天體質(zhì)量的三種表達(dá)形式：

（1）M=v2r/G.（2）M=ω2r3/G.（3）M=4π2r3/GT2.上述三種表達(dá)式分別對應(yīng)在已知環(huán)繞天體的線速度v，角速度ω，周期T時(shí)求解中心天體質(zhì)量的方法.以上各式中M表示中心天體質(zhì)量，m表示環(huán)繞天體質(zhì)量，r表示兩天體間距離，G表示引力常量.從上面的學(xué)習(xí)可知，在應(yīng)用萬有引力定律求解天體質(zhì)量時(shí)，只能求解中心天體的質(zhì)量，而不能求解環(huán)繞天體的質(zhì)量。而在求解中心天體質(zhì)量的三種表達(dá)式中，最常用的是已知周期求質(zhì)量的方程。因?yàn)榄h(huán)繞天體運(yùn)動(dòng)的周期比較容易測量。

【例題2】把地球繞太陽公轉(zhuǎn)看做是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，平均半徑為1.5×1011 m，已知引力常量為：G=6.67×10-11 N·m2/kg2，則可估算出太陽的質(zhì)量大約是多少千克?（結(jié)果取一位有效數(shù) 字）

分析：題干給出了軌道的半徑，雖然沒有給出地球運(yùn)轉(zhuǎn)的周期，但日常生活常識告訴我們：地球繞太陽一周為365天。

故：T=365×24×3600 s=3.15×107 s 由萬有引力充當(dāng)向心力可得： GMmr2=m4?2rT2

故：M=

4?2r3GT2

kg=2×1030 kg 代入數(shù)據(jù)解得M=4?3.142?(1.5?1011)36.7?10?11?(3.2?107)2教師活動(dòng)：求解過程，點(diǎn)評。

三、發(fā)現(xiàn)未知天體

教師活動(dòng)：請同學(xué)們閱讀課文“發(fā)現(xiàn)未知天體”部分的內(nèi)容，考慮以下問題

1、應(yīng)用萬有引力定律除可估算天體質(zhì)量外，還可以在天文學(xué)上有何應(yīng)用？

2、應(yīng)用萬有引力定律發(fā)現(xiàn)了哪些行星？

學(xué)生活動(dòng)：閱讀課文，從課文中找出相應(yīng)的答案：

1、應(yīng)用萬有引力定律還可以用來發(fā)現(xiàn)未知的天體。

2、海王星、冥王星就是應(yīng)用萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的。教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生深入探究

人們是怎樣應(yīng)用萬有引力定律來發(fā)現(xiàn)未知天體的?發(fā)表你的看法。學(xué)生活動(dòng)：討論并發(fā)表見解。

人們在長期的觀察中發(fā)現(xiàn)天王星的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌道與應(yīng)用萬有引力定律計(jì)算出的軌道總存在一定的偏差，所以懷疑在天王星周圍還可能存在有行星，然后應(yīng)用萬有引力定律，結(jié)合對天王星的觀測資料，便計(jì)算出了另一顆行星的軌道，進(jìn)而在計(jì)算的位置觀察新的行星。

教師點(diǎn)評：萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)，為天文學(xué)的發(fā)展起到了積極的作用，用它可以來計(jì)算天體的質(zhì)量，同時(shí)還可以來發(fā)現(xiàn)未知天體.【例題3】 【例題4】 【例題5】

四、當(dāng)堂檢測

九、板書設(shè)計(jì)

6.4 萬有引力理論的成就

一、科學(xué)真是迷人----【例題1】

二、計(jì)算天體的質(zhì)量----【例題2】

三、發(fā)現(xiàn)未知天體

十、教學(xué)反思

本節(jié)要向?qū)W生澄清的一個(gè)問題是：天王星是太陽向外的第七顆行星，亮度是肉眼可見的，但由于較為黯淡而不易被觀測者發(fā)現(xiàn)。威廉·赫歇耳爵士在1781年3月13日宣布他的發(fā)現(xiàn)，這也是第一顆使用望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的行星。由于天王星的運(yùn)動(dòng)有某些不規(guī)則性，使得人們懷疑，在天王星之外還有一顆未知行星，英國的亞斯和法國的勒維列計(jì)算了這顆新星即將出現(xiàn)的時(shí)間和地點(diǎn)，德國科學(xué)家伽勒觀測到了它，從而導(dǎo)致了海王星的發(fā)現(xiàn)。

十一、學(xué)案設(shè)計(jì)(見下頁)3