万有引力公式 万有引力定律教学设计精选11篇

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万有引力定律教学设计（精选11篇）

　　作为一位不辞辛劳的人民教师，可能需要进行教学设计编写工作，教学设计以计划和布局安排的形式，对怎样才能达到教学目标进行创造性的决策，以解决怎样教的问题。教学设计应该怎么写才好呢？下面是小编精心整理的万有引力定律教学设计，仅供参考，欢迎大家阅读。

　　万有引力定律教学设计 篇1

　　【教学目标】

　　（一）知识与技能

　　1．了解万有引力定律在天文学上的重要应用。

　　2．会用万有引力定律计算天体质量。

　　3．理解并运用万有引力定律处理天体问题的思路和方法。

　　（二）过程与方法

　　1．通过万有引力定律推导出计算天体质量的公式。

　　2．了解天体中的知识。

　　（三）情感、态度与价值观

　　体会万有引力定律在人类认识自然界奥秘中的巨大作用，让学生懂得理论来源于实践。

　　【教学重点】

　　1．行星绕太阳的运动的向心力是由万有引力提供的。

　　2．会用已知条件求中心天体的质量。

　　【教学难点】

　　根据已有条件求中心天体的质量。

　　教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。

　　【教学工具】

　　课件、计算机、地球仪、投影仪等多媒体教学设备。

　　【教学过程】

　　一、引入新课

　　教师活动：上节我们学习了万有引力定律的有关知识，现在请同学们回忆一下，万有引力定律的内容及公式是什么？公式中的G又是什么？G的测定是谁完成的？

　　学生活动：思考并回答上述问题：

　　内容：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比。

　　公式：F=G．

　　公式中的G是引力常量，它在大小上等于质量为1 kg的两个物体相距1 m时所产生的引力大小，经测定其值为6．67×10—11 N·m2/kg2。G的测定是由卡文迪许完成的。

　　教师活动：（播音部分）牛顿（1643—1727）是英国著名的物理学家、数学家和天文学家，是十七世纪最伟大的科学巨匠。牛顿一生对科学事业所做的贡献，遍及物理学、数学和天文学等领域。牛顿在物理学上最主要的成就，是创立了经典力学的基本体系，对于光学，牛顿致力于光的颜色和光的本性的研究，也作出了重大贡献。牛顿在数学方面，总结和发展了前人的工作，提出了“流数法”，建立了二项式定理，创立了微积分。在天文学方面，牛顿发现了万有引力定律，创制了反射望远镜，并且用它初步观察到了行星运动的规律。

　　上面用了两个字“发现”，不是发明！正如幼儿园有一个小朋友造句：我爸爸发现了我的妈妈，然后发明了我。

　　万有引力发现后，再经过了一百多年，才确定引力常量。卡文迪许扭秤的主要部分是一个轻而坚固的T型架，倒挂在一根金属丝的下端。T形架水平部分的两端各装一个质量是m的小球，T形架的竖直部分装一面小平面镜M，它能把射来的光线反射到刻度尺上，这样就能比较精确地测量金属丝的扭转。他测定了引力常量。这也提供了我们测量微小物体质量的方法。古代，曹操的儿子曹冲利用浮力称出了大象的质量。那我们现在有没有可能利用已知的知识来称地球呢？

　　二、进行新课

　　（一）“科学真实迷人”

　　教师活动：引导学生阅读教材“科学真实迷人”部分的内容，思考问题［投影出示］：

　　1．推导出地球质量的表达式，说明卡文迪许为什么能把自己的实验说成是“称量地球的重量”？

　　2．设地面附近的重力加速度g=9．8m/s2，地球半径R =6．4×106m，引力常量G=6．67×10-11 Nm2/kg2，试估算地球的质量。

　　学生活动：阅读课文，推导出地球质量的表达式，在练习本上进行定量计算。

　　教师活动：由于地球自转非常慢，一天只转了一圈，所以对应的自转偏向力很小。在这里，我们忽略不计。投影学生的推导、计算过程，一起点评。

　　kg重力加速度与高度的变化：若物体静止在距离地面高为h的高空

　　（二）计算天体的质量

　　教师活动：（课件展示太阳系里面的星体的美丽图片），《万有引力理论的成就》

　　教学设计

　　引导学生阅读教材“天体质量的计算”部分的内容，同时考虑下列问题［投影出示］：

　　1．应用万有引力定律求解天体质量的基本思路是什么？

　　2．求解天体质量的方程依据是什么？

　　学生活动：学生阅读课文第一部分，从课文中找出相应的答案。

　　1．求解天体质量的基本思路是：根据环绕天体的运动情况，求出其向心加速度，然后根据万有引力充当向心力，进而列方程求解．

　　2．从前面的学习知道，天体之间存在着相互作用的万有引力，而行星（或卫星）都在绕恒星（或行星）做近似圆周的运动，而物体做圆周运动时合力充当向心力，故对于天体所做的圆周运动的动力学方程只能是万有引力充当向心力，这也是求解中心天体质量时列方程的根源所在。

　　教师活动：引导学生深入探究

　　请同学们结合课文知识以及前面所学匀速圆周运动的知识，加以讨论、综合，然后思考下列问题［投影出示］。学生代表发言。

　　1．天体实际做何运动？而我们通常可认为做什么运动？

　　2．描述匀速圆周运动的物理量有哪些？

　　3．根据环绕天体的运动情况求解其向心加速度有几种求法？

　　4．应用天体运动的动力学方程──万有引力充当向心力求出的天体质量有几种表达式？各是什么？各有什么特点？

　　5．应用此方法能否求出环绕天体的质量？

　　学生活动：讨论，得出答案。学生代表发言。

　　1．天体实际运动是沿椭圆轨道运动的，而我们通常情况下可以把它的运动近似处理为圆形轨道，即认为天体在做匀速圆周运动。

　　2．在研究匀速圆周运动时，为了描述其运动特征，我们引进了线速度v，角速度ω，周期T三个物理量。

　　师生互动：

　　从上面的学习可知，在应用万有引力定律求解天体质量时，只能求解中心天体的质量，而不能求解环绕天体的质量。而在求解中心天体质量的三种表达式中，最常用的是已知周期求质量的方程。因为环绕天体运动的周期比较容易测量。

　　教师活动：投影例题：某宇航员驾驶航天飞机到某一星球，他使航天飞机贴近该星球附近飞行一周，测出飞行时间为4．5?103s，则该星球的平均密度是多少？

　　学生活动：在练习本上分析计算，写出规范解答：

　　分析：航天飞机绕星球飞行，万有引力提供向心力，所以：

　　教师活动：投影学生求解过程，点评。

　　（三）发现未知天体

　　教师活动：请同学们阅读课文“发现未知天体”部分的内容，考虑以下问题［投影出示］：

　　教学设计

　　1．应用万有引力定律除可估算天体质量外，还可以在天文学上有何应用？

　　2．应用万有引力定律发现了哪些行星？

　　学生活动：阅读课文，从课文中找出相应的答案：

　　1．应用万有引力定律还可以用来发现未知的天体。

　　2．海王星、冥王星就是应用万有引力定律发现的。

　　教师活动：投影海王星照片与它的地貌照片

　　引导学生深入探究：

　　人们是怎样应用万有引力定律来发现未知天体的？发表你的看法。

　　学生活动：讨论并发表见解。

　　人们在长期的观察中发现天王星的实际运动轨道与应用万有引力定律计算出的轨道总存在一定的偏差，所以怀疑在天王星周围还可能存在有行星，然后应用万有引力定律，结合对天王星的观测资料，便计算出了另一颗行星的轨道，进而在计算的位置观察新的行星。

　　教师点评：万有引力定律的发现，为天文学的发展起到了积极的作用，用它可以来计算天体的质量，同时还可以来发现未知天体．

　　三、课堂总结、点评

　　教师活动：

　　1．处理天体运动问题的关键是：万有引力提供做匀速圆周运动所需的向心力。

　　2．忽略地球自转,物体所受重力等于地球对物体的引力。

　　学生活动：认真总结概括本节内容，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，看谁的更好，好在什么地方。

　　教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。

　　【教学体会】

　　思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。

　　万有引力定律教学设计 篇2

　　一、内 容

　　人教版普通高中课程标准试验教科书物理必修2第六章第4节《万有引力理论的成就》

　　二、教学分析

　　1.教材分析

　　本节课是《万有引力定律》之后的一节，内容是万有引力在天文学上的应用。教材主要安排了“科学真是迷人”、“计算天体质量”和“发现未知天体”三个标题性内容。学生通过这一节课的学习，一方面对万有引力的应用有所熟悉，另一方面通过卡文迪许“称量地球的质量”和海王星的发现，促进学生对物理学史的学习，并借此对学生进行情感、态度、价值观的学习。

　　2．教学过程概述

　　本节课从宇宙中具有共同特点的几幅图片入手，对万有引力提供天体圆周运动的向心力进行了复习引入万有引力在天体运动中有什么应用呢？接下来，通过“假设你成为了一名宇航员，驾驶宇宙飞船……发现前方未知天体”，围绕“你有什么办法可以测出该天体的质量吗”全面展开教学。密度的计算以及海王星的发现自然过渡和涉及。在教材的处理上，既立足于教材，但不被教科书所限制，除了介绍教科书中重要的基本内容外，关注科技新进展和我国天文观测技术的发展，时代气息浓厚，反映课改精神，着力于培养学生的科学素养。

　　三、教学目标

　　1.知识与技能

　　（1）通过 “计算天体质量”的学习，学会估算中数据的近似处理办法，学会运用万有引力定律计算天体的质量；

　　（2）通过“发现未知天体”，“成功预测彗星的回归”等内容的学习，了解万有引力定律在天文学上的重要应用。

　　2.过程与方法

　　运用万有引力定律计算天体质量，体验运用万有引力解决问题的基本思路和方法。

　　3.情感、态度、价值观

　　（1）通过“发现未知天体”、“成功预测彗星的回归”的学习，体会科学定律在人类探索未知世界的作用；

　　（2）通过了解我国天文观测技术的发展，激发学习的兴趣，养成热爱科学的情感。

　　四、教学重点

　　1.中心天体质量的计算；

　　2. “称量地球的质量”和海王星的发现，加强物理学史的教学。

　　五、教学准备实验器材、PPT课件等多媒体教学设备

　　六、教学过程

　　（一）、图片欣赏复习引入

　　通过几张宇宙图片的欣赏，学生体验宇宙中螺旋的共同特点，万有引力提供向心力是天体都遵循的规律。那么，万有引力定律在天体运动中还有哪些具体的应用呢？让我们一起进入本章《万有引力理论的成就》的学习。

　　（二）、创设情境 解决中心问题

　　情境创设：假如你成为了一名宇航员，驾驶宇宙飞船航行在宇宙深处，突然，前方一美丽的天体出现在你的面前。你先关闭了宇宙的发动机，然后飞船刚好绕美丽天体做了完美的圆周运动，绕行一周后，飞船就平稳的降落在了星球上。

　　合作讨论：你有什么办法可以测得这一神秘天体的质量吗？

　　（学生通过小组探究，教师巡回指导，形成自己本组的意见，由小组选出的代表来向全班展示自己思考的结果。）

　　小组代表讲解展示：

　　思路一：测出宇宙飞船绕行一周的时间和轨道半径，根据万有引力提供向心力，

　　即：

　　从而得出星球（中心天体）的质量

　　思路二：根据宇航员降落在星球表面上后，重力近似等于万有引力，

　　即： 得出

　　在思路二完成之后，紧接着问题：如何测得星球表面的重力加速度g呢？

　　（学生讨论回答，现场教师展示借助小球的自由落体运动，通过现代技术“传感器”现场完成重力加速度的测量。）

　　设计说明：

　　1、通过“学生成为宇航员驾驶宇宙飞船发现未知天体”的情境创设，围绕”如何测得星球的质量？”这一中心问题展开学生的讨论活动，在让学生觉得有趣味的同时，通过小组讨论、合作学习来促使学生创造性的思考、解决本节课的中心问题。

　　2.多媒体和现代测量方法——传感器让学生感受技术带来的便捷。

　　（三）、物理学史 展现人文魅力

　　启示：一旦测出了引力常量G，那么就可以利用公式 得到地球的质量了。

　　1798年，卡文迪许通过自己设计的扭秤实验，成功得到了引力常量的值。因此卡文迪许把自己的实验说成是“称量地球的重量”，是不无道理的。

　　而正是这段故事，让一个外行人、著名文学家马克·吐温满怀激情的说：“科学真是迷人。根据零星的事实，增添一点猜想，竟能赢得那么多的收获！”

　　(四)、课堂延伸——如何得到这一天体的密度？

　　设计说明：在这一问题中，老师提示了球体的体积公式，然后就把时间交给学生了。学生进行了积极的演算，可得到的答案有两种，一种是带有半径的，而另一种则是把半径约分掉的 。“为什么半径可以约掉呢？”这一问题又再一次促进了学生的思考。而这也保证了课堂的开放性。

　　(五)、发现未知天体

　　视频：“海王星的发现”，——展现科学发现的足迹，注重学生进行科学态度和情感。

　　诺贝尔物理学奖获得者、物理学家冯劳厄说：“没有任何东西像牛顿引力理论对行星轨道的计算那样，如此有力的树立起人们对年轻物理学的尊敬。从此以后，这门自然科学成了巨大的精神王国……”

　　(六)、课堂小结与反馈 简单回顾本节课的教学内容

　　七、板书设计：第4节《万有引力理论的成就》

　　一、 图片欣赏，引入新课

　　二、 测中心天体的质量

　　三、 卡文迪许——人文魅力

　　四、 应用

　　1.测天体密度

　　2.发现未知天体

　　八、教学反思：

　　本节课在教学设计上创造性的使用教材，通过“学生成为宇航员驾驶宇宙飞船发现未知天体”的情境创设，让学生在极大的趣味中完成了本节中心内容的教学。学生的学习过程脉络清晰。物理学家的人文魅力学生也有一定的感知。

　　万有引力定律教学设计 篇3

　　一、课题：

　　万有引力定律

　　二、课型：

　　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）

　　三、课时：

　　1课时

　　四、教学目标

　　（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。

　　2.知道万有引力定律公式的适用范围。

　　（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。

　　五、教学重难点

　　重点：万有引力定律的内容及表达公式。

　　难点：

　　1.对万有引力定律的理解；

　　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。

　　六、教学法：

　　合作探究、启发式学习等

　　七、教具：

　　多媒体、课本等

　　八、教学过程

　　（一）导入

　　回顾以前对月-地检验部分的学习，明确既然太阳与行星之间，地球与月球之间、地球对地面物体之间具有与两个物体的质量成正比，跟它们的距离的二次方成反比的引力。这里进一步大胆假设：是否任何两个物体之间都存在这样的力？

　　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：

　　1.什么是万有引力？并举出实例。

　　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：万有引力定律的内容是：宇宙间一切物体都是相互吸引的。两物体间的引力大小，跟它的质量的乘积成下比，跟它们间的距离平方成反比．式中各物理量的含义及单位：F为两个物体间的引力，单位：N．m1、m2分别表示两个物体的质量，单位：kg，r为两个物体间的距离，单位：m。G为万有引力常量：G=6．67×10-11N·m2/kg2，它在数值上等于质量是1Kg的物体相距米时的相互作用力，单位：N·m2/kg2．

　　3.万有引力定律的适用条件是什么？

　　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。

　　4.你认为万有引力定律的发现有何深远意义？

　　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：由万有引力定律得：代入数据得：F1=1．7×10-7N

　　2.已知地球的质量约为6．0×1024kg，地球半径为6．4×106m，请估算其中一位同学和地球之间的万有引力又是多大？

　　解：由万有引力定律得：代入数据得：F2=493N

　　3.已知地球表面的重力加速度，则其中这位同学所受重力是多少？并比较万有引力和重力？

　　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”

　　九、板书设计

　　万有引力定律教学设计 篇4

　　教学目标

　　知识目标：

　　1、了解万有引力定律得出的思路和过程。

　　2、理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律。

　　3、知道任何物体间都存在着万有引力，且遵守相同的规律

　　能力目标：

　　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、训练学生透过现象(行星的运动)看本质(受万有引力的作用)的判断、推理能力

　　德育目标：

　　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，渗透科学发现的方法论教育。

　　2、培养学生的猜想、归纳、联想、直觉思维能力。

　　教学重难点

　　教学重点：

　　月——地检验的推倒过程

　　教学难点：

　　任何两个物体间都存在万有引力

　　教学过程

　　(一)引入：

　　太阳对行星的引力是行星做圆周运动的向心力，，这个力使行星不能飞离太阳;地面上的物体被抛出后总要落到地面上;是什么使得物体离不开地球呢?是否是由于地球对物体的引力造成的呢?

　　若真是这样，物体离地面越远，其受到地球的引力就应该越小，可是地面上的物体距地面很远时受到地球的引力似乎没有明显减小。如果物体延伸到月球那里，物体也会像月球那样围绕地球运动。地球对月球的引力，地球对地面上的物体的引力，太阳对行星的引力，是同一种力。你是这样认为的吗?

　　(二)新课教学：

　　一.牛顿发现万有引力定律的过程

　　(引导学生阅读教材找出发现万有引力定律的思路)

　　假想——理论推导——实验检验

　　(1)牛顿对引力的思考

　　牛顿看到了苹果落地发现了万有引力，这只是一种传说。但是，他对天体和地球的引力确实作过深入的思考。牛顿经过长期观察研究，产生如下的假想：太阳、行星以及离我们很远的恒星，不管彼此相距多远，都是互相吸引着，其引力随距离的增大而减小，地球和其他行星绕太阳转，就是靠劂的引力维持。同样，地球不仅吸引地面上和表面附近的物体，而且也可以吸引很远的物体(如月亮)，其引力也是随距离的增大而减弱。牛顿进一步猜想，宇宙间任何物体间都存在吸引力，这些力具有相同的本质，遵循同样的力学规律，其大小都与两者间距离的平方成反比。

　　(2)牛顿对定律的推导

　　首先，要证明太阳的引力与距离平方成反比，牛顿凭着他对于数学和物理学证明的惊人创造才能，大胆地将自己从地面上物体运动中总结出来的运动定律，应用到天体的运动上，结合开普勒行星运动定律，从理论上推导出太阳对行星的引力F与距离r的平方成反比，还证明引力跟太阳质量M和行星质量m的乘积成正比，牛顿再研究了卫星的运动，结论是：

　　它们间的引力也是与行星和卫星质量的乘积成正比，与两者距离的平方成反比。

　　(3)。牛顿对定律的检验

　　以上结论是否正确，还需经过实验检验。牛顿根据观测结果，凭借理想实验巧...

　　万有引力定律教学设计 篇5

　　一．活动目标

　　1．通过演示、实验等方法，对物体下落现象产生兴趣。

　　2．观察、认识物体下落的必然性。

　　二．活动准备

　　1.“轱辘轱辘”学教具、“美丽下落路”学教具。

　　2. 沙包、毛绒玩具、纸球、棉花等。

　　三．活动过程

　　（一）发现物体会下落的特征。

　　1.玩“轱辘轱辘”。

　　①幼儿玩“轱辘轱辘”， 感受物体往下落。

　　把手放开后瓶子会怎么样？（会下落）瓶子落到哪里?（落到地上）

　　T：我们不动瓶子，它会自己上来吗？（不会）怎么让它上来？（摇动把手）

　　放开手后会怎么样？（落到地上）

　　②师幼发现：轱辘上吊着的物体是会往下落的。

　　2.再次探索

　　①提供多种材料供幼儿自由探索。（沙包、毛绒玩具、纸球、棉花等）

　　②在探索的过程中，老师提示：

　　先将这些物体拿在手中，手放开后会怎么样？它们都落到哪里去了？

　　将它们轻轻地往上抛后，它们又落到了那里？

　　将它们重重地往上抛后，它们又落到了那里？

　　③师幼发现：物体无论是放开手后、轻轻地、重重地往上抛，最后物体都落到了地上。

　　3.探讨生活中看到的物体下落现象。

　　①观看视频：水往下流、苹果往下落

　　②幼儿列举生活中看到的物体下落的现象。

　　③师幼发现：生活中所有的物体都是往下落的。

　　4.师幼共同小结：

　　我们的地球是有吸引力的，把物体都往下吸。

　　（二）玩“美丽下落路”

　　1.出示“美丽下落路”，教师示范将颜料倒入盒中，请幼儿猜一猜颜料会往那里走。

　　T：老师将颜料舀入盒子中，旋转盒子，你们说颜料会往哪里走？（不管怎样转动盒，颜料都是往下流的，）为什么？（因为我们的地球有吸引力）

　　2. 幼儿自由玩“美丽下落路”。

　　T：孩子们，你们真是太聪明了，我们用地球有吸引力的原理来创作一幅神奇有趣的“美丽下落路”吧。

　　3. 幼儿自主创作，教师巡回指导。

　　（三）结束

　　原来地球的吸引力还能让我们创作出这么美丽的作品，我们把它们带回活动室展示出来吧。

　　万有引力定律教学设计 篇6

　　一、教学目标

　　1.了解万有引力定律得出的思路和过程.

　　2.理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律.

　　3.知道任何物体间都存在着万有引力，且遵循相同的规律.

　　二、教学重点

　　1.万有引力定律的推导.

　　2.万有引力定律的内容及表达公式.

　　三、教学难点

　　1.对万有引力定律的理解.

　　2.使学生能把地面上的物体所受的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.

　　四、教学方法

　　1.对万有引力定律的推理——采用分析推理、归纳总结的方法.

　　2.对疑难问题的处理——采用讲授法、例证法.

　　五、教学步骤

　　导入新课

　　请同学们回忆一下上节课的内容，回答如下问题：

　　1.行星的运动规律是什么？

　　2.开普勒第一定律、第三定律的内容？

　　同学们回答完以后，老师评价、归纳总结.

　　同学们回答得很好，行星绕太阳运转的轨道是椭圆，太阳处在这个椭圆的一个焦点上，那么行星为什么要这样运动？而且还有一定的规律？这类问题从17世纪就有人思考过，请阅读课本，这个问题的答案在不同的时代有不同的结论，可见，我们科学的研究要经过一个相当长的艰巨的过程.

　　新课教学

　　1.同学们阅读完以后，知道到了牛顿时代的一些科学家，如胡克、哈雷等，对这一问题的认识更进了一步，把地面上的运动和天体的运动统一起来了.事实上，行星运动的椭圆轨道离心率很接近于1，我们把它理想化为一个圆形轨道，这样就简化了问题，易于我们在现有认知水平上来接受.

　　根据圆周运动的条件可知行星必然受到一个太阳给的力.牛顿认为这是太阳对行星的引力，那么，太阳对行星的引力F应该为行星运动所受的向心力，即：

　　再根据开普勒第三定律 代入上式

　　可得到：

　　其中m为行星的质量，r为行星轨道半径，即太阳与行星的距离.由上式可得出结论：太阳对行星的引力跟行星的质量成正比，跟行星到太阳的距离的二次方成反比.

　　即：F∝

　　根据牛顿第三定律：太阳吸引行星的力与行星吸引太阳的力是同性质的相互作用力.既然太阳对行星的引力与行星的质量成正比，那么行星对太阳也有作用力，也应与太阳的质量M成正比，即：

　　F∝

　　用文字表述为：太阳与行星之间的引力，与它们质量的乘积成正比，与它们的距离的平方成反比.

　　用公式表述：

　　公式中的G是一个常数，叫万有引力常量.

　　进而牛顿还研究了月地间的引力、许多不同物体间的作用力都遵循上述引力规律，于是他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.

　　2.万有引力定律：

　　（1）内容：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比.

　　(2)公式：

　　（3）疑问：在日常生活中，我们各自之间或人与物体间，为什么都对这种作用没有任何感觉呢？

　　这是因为一般物体的质量与星球的质量相比太小了，它们之间的引力太小了，所以我们不易感觉到.下一节课的卡文迪许的精巧的扭秤实验将为我们验证.

　　（4）各物理量的含义及单位

　　r表示两个具体物体相距很远时，物体可以视为质点.如果是规则形状的均匀物体，r为它们的几何中心间的距离.单位为“米”.

　　G为万有引力常量，G=6.67×10-11，单位为Nm2/kg2.这个引力常量的出现要比万有引力定律晚一百多年哪！是英国的物理学家卡文迪许测出来的，我们下节课就要学习.

　　(5) 扩展思路

　　牛顿想验证地面上的物体的重力与月地间、行星与太阳间的引力是同种性质的力，他做了著名的“月——地”检验，请同学们阅读课本第105页有关内容.然后归纳一下他的思路.オ①如果重力与星体间的引力是同种性质的力，都与距离的二次方成反比关系，那么月球绕地球做近似圆周运动的向心加速度就应该是重力加速度的1/3600.

　　牛顿计算了月球的向心加速度，结果证明是对的.

　　②如果我们已知地球质量为5.89×1024kg.地球半径为6.37×106m.同学们试计算一下月球绕地球的向心加速度是多大？

　　同学们通过计算验证，

　　③为了验证地面上的重力与月球绕地球运转的向心力是同一性质的力，还提出一个理想实验：设想一个小月球非常接近地球，以至于几乎触及地球上最高的山顶，那么使这个小月球保持轨道运动的向心力当然就应该等于它在山顶处所受的重力.如果小月球突然停止做轨道运动，它就应该同山顶处的物体一样以相同速度下落.如果它所受的向心力不是重力，那么它就将在这两种力的共同作用下以更大的速度下落，这是与我们的经验不符的.所以，是同性质的力.

　　（6）万有引力定律发现的重要意义

　　万有引力定律的发现，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了起来.在科学文化发展上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的信心，人们有能力理解天地间的各种事物.

　　六、巩固练习（用投影片出示题目）

　　1.要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4，下列办法不可采用的是

　　獳.使两物体的质量各减小一半，距离不变

　　B.使其中一个物体的质量减小到原来的1/4，距离不变

　　C.使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变

　　D.距离和质量都减为原来的1/4

　　2.火星的半径是地球半径的一半，火星的质量约为地球质量的1/9；那么地球表面50 kg的物体受到地球的吸引力约是火星表面同质量的物体受到火星吸引力的 倍.

　　3.两个大小相同的实心小铁球紧靠在一起时，它们之间的万有引力为F.若两个半径为原来2倍的实心大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力为

　　獳.4F 獴.2F 獵.8F 獶.16F

　　参考答案：

　　1.D 2.2.25 3.D

　　七、小结（用投影片出示内容）

　　通过这节课的学习，我们了解并知道：

　　1.得出万有引力定律的思路及方法.

　　2.任何两个物体间存在着相互作用的引力的一般规律：即

　　其中G为万有引力常量，r为两物间的距离.

　　八、板书设计

　　第二节 万有引力定律

　　万有引力定律教学设计 篇7

　　知识与技能

　　1.了解万有引力定律得出的思路和过程，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，

　　了解引力常量G的测定在科学历史上的重大意义。

　　4. 了解万有引力定律发现的意义。

　　过程与方法

　　1.通过演绎牛顿当年发现万有引力定律的过程，体会在科学规律发现过程中猜想与求证的重要性。

　　2.体会推导过程中的数量关系.

　　情感、态度与价值观

　　1. 感受自然界任何物体间引力的关系，从而体会大自然的奥秘.

　　2. 通过演绎牛顿当年发现万有引力定律的过程和卡文迪许测定万有引力常量的实验，让学生体会科学家们勇于探索、永不知足的精神和发现真理的曲折与艰辛。

　　教学重点、难点

　　1.万有引力定律的推导过程，既是本节课的重点，又是学生理解的难点。

　　2.由于一般物体间的万有引力极小，学生对此缺乏感性认识。

　　教学方法

　　探究、讲授、讨论、练习

　　教 学 活 动

　　(一) 引入新课

　　复习回顾上节课的内容

　　如果行星的运动轨道是圆，则行星将作匀速圆周运动。根据匀速圆周运动的条件可知，行星必然要受到一个引力。牛顿认为这是太阳对行星的引力，那么，太阳对行星的引力F提供行星作匀速圆周运动所需的向心力。

　　学生活动： 推导得

　　将V=2r/T代入上式得

　　利用开普勒第三定律 代入上式

　　得到：

　　师生总结：由上式可得出结论：太阳对行星的引力跟行星的质量成正比，跟行星到太阳的距离的二次方成反比。即：F

　　教师：牛顿根据其第三定律：太阳吸引行星的力与行星吸引太阳的力是同性质的作用力，且大小相等。于是提出大胆的设想：既然这个引力与行星的质量成正比，也应跟太阳的质量M成正比。即：F

　　写成等式就是F=G (其中G为比例常数)

　　(二)进行新课

　　教师：牛顿得到这个规律以后是不是就停止思考了呢?假如你是牛顿，你又会想到什么呢?

　　学生回答基础上教师总结：

　　猜想一：既然行星与太阳之间的力遵从这个规律，那么其他天体之间的力是否也遵从这个规律呢?(比如说月球与地球之间)

　　师生： 因为其他天体的运动规律与之类似,根据前面的推导所以月球与地球之间的力，其他行星的卫星和该行星之间的力，都满足上面的规律,而且都是同一种性质的力。

　　教师：但是牛顿的思考还是没有停止。假如你是牛顿，你又会想到什么呢?

　　学生回答基础上教师总结：

　　猜想二：地球与月球之间的力，和地球与其周围物体之间的力是否遵从相同的规律?

　　教师：地球对月球的引力提供向心力，即F= =ma

　　地球对其周围物体的力，就是物体受到的重力，即F=mg

　　从以上推导可知：地球对月球的引力遵从以上规律，即F=G

　　那么，地球对其周围物体的力是否也满足以上规律呢?即F=G

　　此等式是否成立呢?

　　已知：地球半径R=6.37106m , 月球绕地球的轨道半径r=3.8108 m ,

　　月球绕地球的公转周期T=27.3天, 重力加速度g=9.8

　　(以上数据在当时都已经能够精确测量)

　　提问：同学们能否通过提供的数据验证关系式F=G 是否成立?

　　学生回答基础上教师总结：

　　假设此关系式成立，即F=G

　　可得： =ma=G

　　F=mg=G

　　两式相比得： a/g=R2 / r2

　　但此等式是在以上假设成立的`基础上得到的，反过来若能通过其他途径证明此等式成立，也就证明了前面的假设是成立的。代人数据计算：

　　a/g1/3600

　　R2 / r21/3600

　　即a/g=R2 / r2 成立，从而证明以上假设是成立的，说明地球与其周围物体之间的力也遵从相同的规律，即F=G

　　这就是牛顿当年所做的著名的月-地检验，结果证明他的猜想是正确的。从而验证了地面上的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力是同一性质的力，遵守同样的规律。

　　教师：不过牛顿的思考还是没有停止，假如你是牛顿，此时你又会想到什么呢?

　　学生回答基础上教师总结：

　　猜想三：自然界中任何两个物体间的作用力是否都遵从相同的规律?

　　牛顿在研究了这许多不同物体间的作用力都遵循上述引力规律之后。于是他大胆地把这一规律推广到自然界中任意两个物体间，于1687年正式发表了具有划时代意义的万有引力定律。

　　万有引力定律

　　①内容

　　自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比。

　　②公式

　　如果用m1和m2表示两个物体的质量，用r表示它们的距离，那么万有引力定律可以用下面的公式来表示 (其中G为引力常量)

　　说明：1.G为引力常量，在SI制中，G=6.6710-11Nm2/kg2。

　　2.万有引力定律中的物体是指质点而言，不能随意应用于一般物体。

　　a.对于相距很远因而可以看作质点的物体，公式中的r 就是指两个质点间的距离;

　　b.对均匀的球体，可以看成是质量集中于球心上的质点，这是一种等效的简化处理方法。

　　教师：牛顿虽然得到了万有引力定律，但并没有很大的实际应用，因为当时他没有办法测定引力常量G的数值。直到一百多年后英国的另一位物理学家卡文迪许才用实验测定了G的数值。

　　利用多媒体演示说明卡文迪许的扭秤装置及其原理。

　　扭秤的主要部分是这样一个T字形轻而结实的框架，把这个T形架倒挂在一根石英丝下。若在T形架的两端施加两个大小相等、方向相反的力，石英丝就会扭转一个角度。力越大，扭转的角度也越大。反过来，如果测出T形架转过的角度，也就可以测出T形架两端所受力的大小。现在在T形架的两端各固定一个小球，再在每个小球的附近各放一个大球，大小两个球间的距离是可以较容易测定的。根据万有引力定律，大球会对小球产生引力，T形架会随之扭转，只要测出其扭转的角度，就可以测出引力的大小。当然由于引力很小，这个扭转的角度会很小。怎样才能把这个角度测出来呢?卡文迪许在T形架上装了一面小镜子，用一束光射向镜子，经镜子反射后的光射向远处的刻度尺，当镜子与T形架一起发生一个很小的转动时，刻度尺上的光斑会发生较大的移动。这样，就起到一个化小为大的效果，通过测定光斑的移动，测定了T形架在放置大球前后扭转的角度，从而测定了此时大球对小球的引力。卡文迪许用此扭秤验证了牛顿万有引力定律，并测定出万有引力恒量G的数值。这个数值与近代用更加科学的方法测定的数值是非常接近的。

　　卡文迪许测定的G值为6.75410-11 Nm2/kg2，现在公认的G值为6.6710-11 Nm2/kg2。由于万有引力恒量的数值非常小，所以一般质量的物体之间的万有引力是很小的，我们可以估算一下，两个质量50kg的同学相距0.5m时之间的万有引力有多大(可由学生回答：约6.6710-7N)，这么小的力我们是根本感觉不到的。只有质量很大的物体对一般物体的引力我们才能感觉到，如地球对我们的引力大致就是我们的重力，月球对海洋的引力导致了潮汐现象。而天体之间的引力由于星球的质量很大，又是非常惊人的：如太阳对地球的引力达3.561022N。

　　万有引力定律教学设计 篇8

　　教学目标

　　理解万有引力定律及其公式表达

　　知道天体运动中的向心力是由万有引力提供的，能根据万有引力定律公式和向心力公式进行有关的计算．

　　理解万有引力定律在天文学中的应用(天体质量的测量、卫星的发射、宇宙速度)?

　　2学情分析

　　知识点少，但不易理解，需建立运动模型

　　3重点难点

　　万有引力定律在天文学中的应用。

　　万有引力定律在天文学中的应用

　　4教学过程

　　4.1第一学时教学活动活动1

　　【讲授】万有引力定律

　　课堂引入

　　播放卫星发射视频

　　仔细观看

　　练习1.火星质量是地球质量的1/10，火星的半径是地球半径的1/2，物体在地球上产生的重力加速度约为10m/s2，在火星上产生的重力加速度约为

　　①其他星球与地球比较

　　投影问题

　　练习2.物体在地面上重力为G0，它在高出地面R(R为地球半径)处的重力为

　　②地球不同高度g

　　投影问题

　　练习3.若某行星半径为R，引力常量为G，则此星球的质量M,则在一行星上以速度ν竖直上抛一个物体，物体落回手中时间为多少？

　　③g与抛体运动的结合

　　提问

　　练习1.近地卫星线速度为7．9km／s，已知月球质量是地球的质量的1／81，地球半径是月球半径的3．8倍，则在月球上发射“近月卫星”的环绕速度约

　　A．1．0km／sB．1．7km／s

　　C．2．0km／sD．1．5km／s

　　①第一宇宙速度

　　B

　　想一想

　　第一宇宙速度

　　第二宇宙速度

　　第三宇宙速度

　　投影问题

　　练习2.两颗人造卫星绕地球做圆周运动，它们的质量之比为1：2，轨道半径之比为1：4，则

　　A．它们的运动速率之比为2：1

　　B．它们的速率之比为1：4

　　C．它们的运动速率之比为4：1

　　D．它们的速率之比为1：8

　　思考后回答

　　②稳定运行速度

　　A

　　投影总结

　　练习1.高度不同的三颗人造卫星，某一瞬间的位置恰好与地心在同一条直线上，如图1所示，若此时它们的飞行方向相同，角速度分别为叫、、，线速度分别为v1、v2、v3，周期分别为T1、T2、T3，则()

　　A．ω1>ω2>ω3

　　B．v1

　　C．T1=T2=T3

　　D.T1>T2>T3

　　1.稳定运行周期

　　稳定运行角速度

　　B

　　投影问题

　　练习1.在太阳系里有许多小行星，如发现某一颗小行星绕太阳运行的半径是火星绕太阳运行半径的4倍，则这颗小行星绕太阳运行的周期是火星绕太阳运行的周期的（）

　　A．2倍B．4倍C．8倍D．16倍

　　开普勒第三定律

　　投影总结

　　同步卫星的高度

　　是地球半径的5.6

　　提问

　　有人想在北京上空定位一颗同步卫星，他能否实现？

　　中国的卫星定位在哪?

　　印度尼西亚上

　　师生互动

　　展示

　　变轨问题分析

　　课堂小结

　　习题巩固

　　分析、解答

　　3.万有引力定律

　　课时设计课堂实录

　　3.万有引力定律

　　1第一学时教学活动活动1【讲授】万有引力定律

　　课堂引入

　　播放卫星发射视频

　　仔细观看

　　万

　　有

　　引

　　力

　　定

　　律

　　的

　　应

　　用

　　投影问题

　　练习1.火星质量是地球质量的1/10，火星的半径是地球半径的1/2，物体在地球上产生的重力加速度约为10m/s2，在火星上产生的重力加速度约为

　　①其他星球与地球比较

　　投影问题

　　练习2.物体在地面上重力为G0，它在高出地面R(R为地球半径)处的重力为

　　②地球不同高度g

　　投影问题

　　练习3.若某行星半径为R，引力常量为G，则此星球的质量M,则在一行星上以速度ν竖直上抛一个物体，物体落回手中时间为多少？

　　③g与抛体运动的结合

　　提问

　　练习1.近地卫星线速度为7．9km／s，已知月球质量是地球的质量的1／81，地球半径是月球半径的3．8倍，则在月球上发射“近月卫星”的环绕速度约

　　A．1．0km／sB．1．7km／s

　　C．2．0km／sD．1．5km／s

　　①第一宇宙速度

　　B

　　想一想

　　第一宇宙速度

　　第二宇宙速度

　　第三宇宙速度

　　投影问题

　　练习2.两颗人造卫星绕地球做圆周运动，它们的质量之比为1：2，轨道半径之比为1：4，则

　　A．它们的运动速率之比为2：1

　　B．它们的速率之比为1：4

　　C．它们的运动速率之比为4：1

　　D．它们的速率之比为1：8

　　思考后回答

　　②稳定运行速度

　　A

　　投影总结

　　练习1.高度不同的三颗人造卫星，某一瞬间的位置恰好与地心在同一条直线上，如图1所示，若此时它们的飞行方向相同，角速度分别为叫、、，线速度分别为v1、v2、v3，周期分别为T1、T2、T3，则()

　　A．ω1>ω2>ω3

　　B．v1

　　C．T1=T2=T3

　　D.T1>T2>T3

　　1.稳定运行周期

　　稳定运行角速度

　　B

　　投影问题

　　练习1.在太阳系里有许多小行星，如发现某一颗小行星绕太阳运行的半径是火星绕太阳运行半径的4倍，则这颗小行星绕太阳运行的周期是火星绕太阳运行的周期的（）

　　A．2倍B．4倍C．8倍D．16倍

　　开普勒第三定律

　　投影总结

　　同步卫星的高度

　　是地球半径的5.6

　　提问

　　有人想在北京上空定位一颗同步卫星，他能否实现？

　　中国的卫星定位在哪?

　　印度尼西亚上

　　师生互动

　　展示

　　变轨问题分析

　　课堂小结

　　习题巩固

　　分析、解答

　　万有引力定律教学设计 篇9

　　教学目标

　　知识目标

　　1、使学生能应用万有引力定律解决天体问题：

　　2、通过万有引力定律计算天体的质量、天体的密度、天体的重力加速度、天体运行的速度等；

　　3、通过应用万有引力定律使学生能在头脑中建立一个清晰的解决天体问题的图景：卫星作圆周运动的向心力是两行星间的万有引力提供的。

　　能力目标

　　1、通过使学生能熟练的掌握万有引力定律；

　　情感目标

　　1、通过使学生感受到自己能应用所学物理知识解决实际问题——天体运动。

　　教学建议

　　应用万有引力定律解决天体问题主要解决的是：天体的质量、天体的密度、天体的重力加速度、天体运行的速度天文学的初步知识等。教师在备课时应了解下列问题：

　　1、天体表面的重力加速度是由天体的质量和半径决定的。

　　2、地球上物体的重力和地球对物体的万有引力的关系：物体随地球的自转所需的向心力，是由地球对物体引力的一个分力提供的，引力的另一个分力才是通常所说的物体受到的重力。

　　教学设计

　　教学重点：万有引力定律的应用

　　教学难点：地球重力加速度问题

　　教学方法：讨论法

　　教学用具：计算机

　　教学过程：

　　一、地球重力加速度。

　　问题一：在地球上是赤道的重力加速度大还是两极的加速度大？

　　这个问题让学生充分讨论：

　　1、有的学生认为：地球上的加速度是不变化的。

　　2、有的学生认为：两极的重力加速度大。

　　3、也有的的学生认为：赤道的重力加速度大。

　　出现以上问题是因为：学生可能没有考虑到地球是椭球形的，也有不记得公式的等。

　　教师板书并讲解：

　　在质量为、半径为的地球表面上，如果忽略地球自转的影响，质量为的物体的重力加速度，可以认为是由地球对它的万有引力产生的。由万有引力定律和牛顿第二定律有：

　　则该天体表面的重力加速度为：

　　由此式可知，地球表面的重力加速度是由地球的质量和半径决定的。而又因为地球是椭球的赤道的半径大，两极的半径小，所以赤道上的重力加速度小，两极的重力加速度大。也可让学生发挥得：离地球表面的距离越大，重力加速度越小。

　　问题二：有1kg的物体在北京的重力大还是在上海的重力大？

　　这个问题有学生回答

　　问题三：

　　1、地球在作什么运动？人造地球卫星在作什么运动？

　　通过展示图片为学生建立清晰的图景。

　　2、作匀速圆周运动的向心力是谁提供的？

　　回答：地球与卫星间的万有引力即由牛顿第二定律得：

　　3、由以上可求出什么？

　　①卫星绕地球的线速度：

　　②卫星绕地球的周期：

　　③卫星绕地球的角速度：

　　教师可带领学生分析上面的公式得：

　　当轨道半径不变时，则卫星的周期不变、卫星的线速度不变、卫星的角速度也不变。

　　当卫星的角速度不变时，则卫星的轨道半径不变。

　　课堂练习：

　　1、假设火星和地球都是球体，火星的质量和地球质量。之比，火星的半径和地球半径之比，那么离火星表面高处的重力加速度和离地球表面高处的重力加速度。之比等于多少？

　　解：因物体的重力来自万有引力，所以：

　　则该天体表面的重力加速度为：

　　所以：

　　2、若在相距甚远的两颗行星和的表面附近，各发射一颗卫星和，测得卫星绕行星的周期为，卫星绕行星的周期为，求这两颗行星密度之比是多大？

　　解：设运动半径为，行星质量为，卫星质量为。

　　由万有引力定律得：

　　解得：

　　所以：

　　3、某星球的质量约为地球的的9倍，半径约为地球的一半，若从地球上高处平抛一物体，射程为60米，则在该星球上，从同样高度以同样的初速度平抛同一物体，射程应为：

　　A、10米B、15米C、90米D、360米

　　解得：（A）

　　布置作业：

　　探究活动

　　组织学生收集资料，编写相关论文，可以参考下列题目：

　　1、月球有自转吗？（针对这一问题，学生会很容易回答出来，但是关于月球的自转情况却不一定很清楚，教师可以加以引伸，比如月球自转周期，为什么我们看不到月球的另一面？）

　　2、观察月亮。

　　有条件的让学生观察月亮以及星体，收集相关资料，练习地理天文知识编写小论文。

　　万有引力定律教学设计 篇10

　　【学习目标】

　　1.了解万有引力定律的伟大成就，能测量天体的质量及预测未知天体等

　　2.熟练掌握应用万有引力定律测天体质量的思路和方法。

　　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。

　　【学习重难点】

　　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。

　　【学习方法】

　　自主学习、合作交流、讲授法、练习法等。

　　【课时安排】1课时

　　【学习过程】

　　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

　　2.写出应用万有引力定律测天体质量的思路和方法。

　　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）。

　　（1）万有引力和物体的重力

　　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

　　的数值和万有引力相差很小。

　　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（r>R）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。

　　例4:某星球的质量是地球质量的9倍，半径是地球半径的一半，若从地球上平抛一物体射程为60m，则在该星球上以同样的初速度，同样的高度平抛物体，其射程是

　　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

　　【板书设计】

　　§6.4万有引力理论的成就

　　一、万有引力和物体的重力

　　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

　　万有引力定律教学设计 篇11

　　教学目标：

　　1、引导幼儿发现由于地球引力的作用，各种物体在空中会自由下落。

　　2、通过各种操作活动，使幼儿初步感知不同物体下落速度不同是与物体重力和空气浮力有关。

　　3、尝试改变物体下落的速度，发挥幼儿的创造性，培养幼儿动手试验和观察的能力。

　　4、学会积累，记录不同的探索方法，知道解决问题的方法有很多种。

　　5、学习用语言、符号等多种形式记录自己的发现。

　　教学准备：

　　操作材料：

　　各种糖纸、羽毛、报纸、雪花片、球、小沙包、手绢、纸杯

　　辅助材料：

　　剪刀、透明胶、夹子、双面胶、泥工、彩带。

　　教学过程：

　　1、引导幼儿感知物体自由下落的现象。

　　（1）师：“今天老师准备了许多东西，请你们来玩一玩，把这些玩具往上扔，看看你会发现什么。”

　　（2）幼儿自由操作，教师个别指导。

　　（3）你刚才扔的是什么东西？你扔这些东西的时候有什么感觉？它落下来的速度是什么样的？

　　2、再一次抛接物体，发现物体下落速度有快有慢。

　　（1）启发幼儿任意选两样玩具同时抛接，发现物体下落速度不同。

　　（2）引导幼儿两两相伴，同时抛接物体，发现物体下落速度有快有慢。

　　3、启发幼儿探索改变物体下落速度的方法。

　　（1）师出示两张相同的纸，启发幼儿能让我们以不同的速度落下来。

　　（2）幼儿尝试探索：如将纸折成飞机就扔得高些，落下来也快些。夹子夹住羽毛使羽毛落得快。

　　4、为什么物体都会往下落？

　　师：“扔上去的物体为什么会落下来呢？”（是由于地球的引力。）

　　5、小结：今天我们做了一个有趣的实验，知道物体由于地球的引力扔上去以后都会下落。轻而大的物体扔不高，落下来也慢；重而小的物体扔的高，落下来也快，通过改变，也会改变它的速度。

　　6、组织幼儿观看人在太空中的录象。

　　7、活动总结

　　活动反思：

　　吸引力是一种看不见、摸不着的“力”，通过游戏的层层引导，首先感知物体的下落现象，其次比较两种物体的下落速度，再次讨论怎样改变同一物体的下落速度，让幼儿积极的参与游戏，并尝试通过感受、探索、发现、引导幼儿完成学习任务。这样使幼儿由被动学习者变为主动学习者、探索者，从而培养幼儿动手试验和观察的能力。使科学活动顺利地延伸到幼儿的一日活动中，不为“教”而教，只是幼儿的“学”而教，突出幼儿的主动性和自主性。