万有引力理论的成就教学设计

万有引力理论的成就体到地心的距离。

由此解出:gR2m=地G已知重力加速度g=9.8m/s2，地球半径学生推导出地球质量的表达式，在练习本上进行定量计锻炼学生的计算能力，规范解题步骤(1)简化模型：将行星绕太阳的运动看成是匀学生思考讨论并说出基本思锻炼学生的总结以及语言表达能1、计算地球质量不考虑地球自转的影响，地面上质量为m的物体所受的重力mg等于地球对物体的引力，即:mmmg=G地R2m地是地球的质量；R是地球的半径，也就是物R=6.4x106m，引力常量G=6.67x10Nm2/kg2,试估算地球的质量。

解:gR29.8X（6.4X106）2m==kg=6x1024kg地G6.67x10-ii答：地球的质量约为6x1024kg地面的重力加速度g和地球半径R在卡文迪什之前就已知道，一旦测得引力常量G,就可以算出地球的质量m地。

因此，卡文迪什把他自己的实验说成是“称量地球的重量”。

出示图片：卡文迪什二、计算天体的质量应用万有引力可算出地球的质量，能否算出太阳速圆周运动。

力，为下面的计 算做铺垫学生思考讨论 明确中心天体的质量与环行天体质量m 无关。

(2)万有引力充当向心力F 引=F n(3)依据万有引力定律和牛顿第二定律列出方 程，从中解出太阳的质量。

设是太阳的质量，m 是某个行星的质量，r 太是行星与太阳之间的距离。

解：万有引力充当向心力：G 太=me 2rr 2行星运动的角速度①不能直接测出，但可测出它的周期T 。

把①和T 的关系①=测出行星的公转周期T 和它与太阳的距离r ,就可以算出太阳的质量，与环行天体质量m 无关。

只能求出中心天体的质量。

思考讨论：已知太阳与地球间的平均距离约为1.5X 1011m ,你能估算太阳的质量吗？换用其他行星的相关数据进行估算，结果会相近吗？为什么？mm2解:G 太=m(—)2rr 2Tmm2代入上式得到：G 太=m(——)2rr 2T得：42r 3m =太GT 242r 3思考讨论：m=该表达式与环行天体质太GT 2量m 有没有关系？学生推导出太 阳质量的表达 式，在练习本 上进行定量计 算。

公开课万有引力理论的成就万有引力理论的成就物理教学设计1物理教学设计：万有引力理论的成就目标：通过学习万有引力理论的成就，了解其在物理学和科学发展中的重要性，并能够解释和应用该理论。

教学步骤：1. 导入（5分钟）- 引导学生回顾牛顿的万有引力理论的基本概念，即物体之间存在引力，大小与质量有关，与距离的平方成反比。

- 引发学生的思考：你认为万有引力理论有哪些重要的成就？它对我们日常生活和科学研究有何影响？2. 学习（15分钟）- 分组讨论：将学生分成小组，让他们通过互相交流和讨论来发现万有引力理论的成就。

鼓励学生自主思考，举出具体例子并作出解释。

- 整理成果：每个小组派代表将讨论结果汇报给全班，并将成果整理在黑板上或PPT 上。

3. 探究（20分钟）- 实验探究：给学生提供一些实验材料和器械，让他们设计和进行简单的实验，以探究万有引力理论的成果。

例如，在不同高度和距离下测量物体的重力加速度等。

- 讨论分析：学生完成实验后，全班共同分析实验结果，讨论是否符合预期，并解释所观察到的现象和规律。

4. 应用（15分钟）- 实例应用：列举一些实际生活和科学研究中应用万有引力理论的例子，如太阳系的运行、地球的运动、人造卫星的轨道等。

- 讨论应用：引导学生思考和讨论，万有引力对这些现象和应用有何解释和影响。

5. 总结（5分钟）- 提问总结：对学生进行一个简单的回顾，问一些关于万有引力理论成就的问题，让学生进行答题。

- 总结归纳：总结万有引力理论的成就，并强调它在物理学和科学发展中的重要性。

教学评估：- 学生的小组讨论和实验探究成果。

- 学生对实例应用的理解和解释。

- 提问总结的回答情况。

延伸拓展：- 邀请专业人士或学者讲解更深入的关于万有引力理论的成就和应用。

- 结合影视或实际案例，展示万有引力理论的成就和应用在科学研究中的价值。

- 引导学生通过阅读相关文献或书籍，进一步了解和探索万有引力理论的成就和发展历程。

《万有引力理论的成就》教学设计周东升浙江省江山中学【教材版本】《普通高中物理课程标准实验教科书物理2（必修）》第六章第四节，人民教育出版社2010年4月第3版。

【教材分析】本节教材简要介绍了万有引力理论在天文学上的重要应用，即“计算天体的质量”，“发现未知天体”。

教材首先通过“科学真是迷人”，在不考虑地球自转影响的情况下，认为地面上的物体所受重力和引力相等，进而得到只要知道了地球表面的重力加速度v和引力常量G，即可计算出地球的质量。

这种设计思路既给出了应用万有引力定律解决问题的一种思路，也展示了万有引力理论的魅力——“称量地球的质量”。

教材随后作为示范，以计算太阳质量为例，给出了运用万有引力定律计算天体质量的方法，思路清晰，表述规范。

最后从科学史的角度，简要介绍了亚当斯和勒维耶发现海王星的过程，都显示了万有引力理论的巨大成就。

因此，通过这一节课的学习，一方面要使学生了解运用万有引力定律解决问题的思路和方法，另一方面还要能体会到科学定律对人类探索未知世界的作用，激发学习兴趣和对科学的热爱之情。

【学情分析】学生在学习本节内容之前，已经学习了匀速圆周运动的相关知识，知道匀速圆周运动的向心力由合外力提供，初步掌握了利用牛顿第二定律和向心力表达式处理匀速圆周运动的方法。

在前一节又学习了万有引力定律，但不熟悉运用万有引力定律解决实际问题的思路和方法。

学生对天文学的研究方法相对比较陌生，不了解万有引力理论所取得的成就。

【教学设计思想】在本节课的教学中，有两条主线：一是引导和启发学生通过“称量地球的质量”，“计算天体的质量”的学习，明晰万有引力定律运用的思路和方法。

这是学生需要掌握的最基本的知识与技能。

二是通过“发现未知天体”、“成功预测彗星的回归”和“我国天文观测的成就”等史实材料的展示，提供给学生丰富的感性认识，让他们体会在科学技术高速发展的现时代，前辈科学家所做的巨大贡献和已经取得的成就的奠基作用，也让他们感觉到科学的美妙与科学定律发现的意义和价值，培养学生对科学的热爱。

《万有引力理论的成就》教学设计宁夏六盘山高级中学设计者：赵保利《万有引力理论的成就》教学设计一、本节教学内容分析1、教材地位分析本节介绍了万有引力定律在天文学上应用的成功范例。

它是本章的重点内容之一，也是高考的必考内容之一。

是在学生学习了圆周运动，天体的运动，万有引力定律等知识之后安排的一节联系实际的应用课。

其研究目的是让学生对圆周运动和万有引力定律知识的进一步巩固和加深，并通过把复杂的天体运动简化为学生所熟知的匀速圆周运动的这种方法，培养学生的建模能力，推理能力，归纳能力和发散思维意识。

通过介绍近现代我国及世界各国在这一领域所取得的成就，激发学生爱国热情和民族自豪感，对于学生初步了解宇宙，探索宇宙奥秘，学习天文学知识具有现实而深远的意义。

2、教学目标设定知识目标：了解万有引力定律在天文学上的重要应用；掌握综合运用万有引力定律和圆周运动等知识分析天体运动问题的基本方法。

能力目标：培养学生的建模能力，推理能力，归纳能力和发散思维能力，学生体会研究天体运动问题的科学方法；培养学生的创新意识。

情感、态度、价值观目标：激发学生的爱国热情和民族自豪感，体验科学的魅力，感受收获的喜悦，激发他们的求知欲望和探索科学真理的激情。

3、教材的重点、难点及确定的依据综合应用万有引力定律和圆周运动等知识分析具体问题的基本方法，以及把具体天体问题推广到一般天体，是本节课的知识重点和难点。

培养学生的推理能力，归纳能力、创新能力和直觉思维能力，使学生逐步掌握研究物理问题的科学方法是本节课的能力重点。

对教师而言物理方法的选择及挖掘，对学生而言由实际问题抽象物理模型的建模能力，再由具体到一般的发散思维方法是本节课的难点。

由于学生对天体运动的特点缺少直觉经验，加之宏观天体的运动又不能直接用实验去验证，高中阶段又对这一问题的处理做了许多简化处理，所以，学习本节内容对学生的抽象思维能力提出了很高要求，初学者普遍感到枯燥、繁杂、难于理解。

《万有引力理论的成就》教学设计二第二种方法（利用万有引力等于重力），即课本“科学真是迷人”。

rvmmr22==ω4．引导学生得到第一种方法计算天体质量的规律。

5.引导学生得出计算地球质量的方法，回到一开始设定的问题上6.拓展运用，让学生再看动画演示（八大行星绕太阳转的的动画演示），观察有什么规律，并思考为什么会这样。

7．提问“刚才的方法计算地球的质量需要依靠月球的运动规律，如果没有月球怎么办？8．发射卫星太麻烦，有没有更简便的方法，使我们能在地球上就直接知道地球的质量？请同学们快速阅读课本38页“科学真是迷人”，找出这种方法。

9. 与学生一起学习这种方法：地面上物体的重力等于地球对物体的引力,即由mgRMmG=2得到：GgRM2=说明：这种方法不考虑地球自转的影响，而要考虑自转4.分析，讨论得出规律：只能求出中心天体的质量，而不能求出绕行天体的质量5.学生：可利用万有引力提供向心力，然后根据月球围绕地球转的来计算地球的质量6.学生：越是靠近太阳的行星，周期越小，并会利用公式TmrMmGr2224π=进行分析。

7．学生大多会答“还有人造地球卫星”8.学生阅读找出答案：利用万有引力等于重力来求解地球的质量9.代入数据计算出地球的质量，与刚才计算结果比较,结果一致。

由浅入深，循序渐进的启发式教学，激活同学内在的求知欲，引导同学积极思考，独立探究。

前呼后应让学生自身观察，发散思维，学会探究性思考通过师生互动,总结点评得出正确结论，掌握,求解中心天体的质量的方法，突出重点，突破难点，达到教学目的。

计算过程演示（计算地球质量与计算太阳质量相似，不需再板书，）再一次PPT动画演示万有引力理论成就的运用二：发现未知天体的情况，下节课在介绍。

10.思考如何测量月球上的重力加速度? 如何测量月球的质量?11. 请同学们阅读课文“发现未知天体”部分的内容，并思考（ppt投影）：（1）万有引力理论在天文学上还有什么应用（2）人们利用万有引力理论发现了那些天体？12.播放一段6分钟简要介绍发现天王星和海王星的视频13.老师小结：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.除此之外万有引力定律的发现还有很多其他方面的运用，比如人造地球卫星的发射等，有兴趣的同学下去查阅资料，大家来一起分享。

4.万有引力理论的成就教学设计一、教学分析1 .课程标准对本节内容的具体要求：知道万有引力定律。

认识发现万有引力定律的重要意义，体会科学定律对人类探索未知世界的作用。

2．学习对象分析：（1）学生的年龄特点和认知特点高一的学生学习兴趣浓厚，他们的观察不只停留在一些表面现象，具有更深层次的探究愿望。

在思维方式上由初中形象思维为主向高中抽象思维为主过渡。

（2）学生在学习本课之前应具备的基本知识和技能知道万有引力定律及其应用条件，圆周运动相关知识。

（3）学生在即将学习的内容前已经具备的水平。

学生知道知道万有引力定律，引导学生把万有引力定律应用在天文学上。

3．教学内容分析：本节教材先介绍通过万有引力计算地球质量，让学生体会万有引力的神奇。

再介绍天体质量的计算，最后介绍发现未知天体的应用。

体会科学定律对人类探索未知世界的作用。

二、教学目标1．知识与技能（1）给出地球到太阳的距离能根据万有引力定律计算太阳的质量（2）了解万有引力在发现未知天体的作用2．过程与方法通过了解万有引力在天文学上的应用体会科学定律对人类探索未知世界的作用。

3．情感态度与价值观了解并体重物下落与天体运动的多样性与统一性，知道万有引力定律对科学发展所起的重要作用，关注并思考与物理学相关的热点问题，有可持续发展的意识，能在力所能及的范围内，为社会的可持续发展做出贡献。

三、教学过程设计 （1）投影展示 【学习目标】1.了解万有引力定律在天文学上的应用2.会用万有引力定律计算天体的质量和密度3.掌握综合运用万有引力定律和圆周运动知识分析具体问题的方法 【知识准备】1.天体间的主要作用力是 。

2.天体的在轨运动可以看成是 运动。

3.球体积公式 343V R π=（2）探究学习过程 【学习过程】探究1：如何“称量”我们脚下地球的质量？如果忽略地球自转的影响，已知地球表面重力加速度g ，地球半径R ，引力常量G ，你能借助于弹簧测力计“称”出地球的质量吗？结论1：在地球表面，物体所受重力 万有引力。

《万有引力理论的成就》教学设计李强【教材分析】本章前三节从对行星的运动规律的认识到最终的万有引力概念的建立及宇宙天体的动力学关系的了解，始终以探究式的学习策略引导学生学习万有引力的相关理论，从而追寻先人们的伟大成就。

本节课为本章的第四节课，就是通过万有引力理论的指导下进行的应用创新课，一方面在学生接受知识的同时，培养了学生的学习应用能力和自主创新的合作意识；另一方面激发了学生学习的浓厚兴趣及对科学（宇宙奥妙）探究的欲望，为下节学习和了解宇宙速度及人造卫星打下了坚实的基础，体现了新课程的教学理念和要求。

【学情分析】通过本章前三节的学习，学生已经对行星的运动有所认识，并且确立了万有引力的概念。

课堂上只要通过教师的合理引导，结合圆周运动的动力学关系，自主合作与讨论，应该会很好的理解本节课的内容。

【教学目标】（一）知识与技能1. 了解地球对地球表面附近的物体的万有引力的两个分力的效果2．了解万有引力定律在天文学上的重要应用。

3．会用万有引力定律计算天体质量。

4．理解并运用万有引力定律处理天体问题的思路和方法。

（二）过程与方法通过万有引力定律相关理论推导出天体的质量，培养了学生分析问题的能力，树立了抓住主要因素，忽略次要因素的意识，并结合事物间的相似性，采用类比的方法构建合理模型，解决问题的能力。

（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，培养了学生认真严谨的科学态度和大胆的探究精神，让学生感受理论来源于实践，并反过来指导实践的辩证观点。

【教学重点】1．万有引力等于重力的方法计算天体的质量2．让学生认识行星绕太阳运动的向心力是由万有引力来提供的，并且能够应用万有引力定律和圆周运动的动力学关系计算太阳的质量。

3.利用类比的方法会计算其他天体的质量4.会计算天体的密度【教学难点】1．理解计算天体质量的方法及应用2．运用知识迁移和类比的方法处理关于天体质量的综合型问题【教学方法】教师启发、引导、提出问题，学生自主讨论、归纳总结【教学工具】粉笔盒、天平、课件、多媒体等教学设备。

Just like the rain always stops and the fog always clears, no one will fail all the time.同学互助一起进步（页眉可删）《万有引力理论的成就》教学设计《万有引力理论的成就》教学设计1一、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。

万有引力理论成就教案一、教学目标1. 让学生了解万有引力定律的发现过程，掌握万有引力定律的基本概念。

2. 让学生了解万有引力理论在物理学和天文学领域的应用，以及其对社会发展的影响。

3. 培养学生的科学思维能力，提高学生对物理学和天文学的兴趣。

二、教学内容1. 万有引力定律的发现过程：牛顿与苹果实验，开普勒定律。

2. 万有引力定律的基本概念：万有引力，引力常数，质量，距离。

3. 万有引力理论的应用：天体运动，地球引力，卫星发射，宇宙探索。

4. 万有引力理论对社会发展的影响：科技革新，人类对宇宙的认识。

三、教学方法1. 讲授法：讲解万有引力定律的发现过程，基本概念，应用及影响。

2. 案例分析法：分析万有引力理论在实际生活中的应用案例。

3. 讨论法：组织学生讨论万有引力理论的意义和价值。

四、教学步骤1. 引入新课：通过苹果实验，引导学生思考万有引力的存在。

2. 讲解万有引力定律的发现过程：介绍牛顿与开普勒定律，引导学生理解万有引力定律的背景。

3. 讲解万有引力定律的基本概念：解释引力常数、质量、距离等概念，让学生掌握万有引力定律的核心内容。

4. 应用案例分析：分析万有引力理论在天体运动、地球引力、卫星发射等方面的应用，让学生了解其现实意义。

5. 讨论万有引力理论的价值：组织学生讨论其在物理学和天文学领域的重要地位，以及对社会发展的影响。

五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对万有引力定律发现过程、基本概念的理解。

2. 课后作业：布置有关万有引力定律应用的练习题，检验学生对知识的掌握。

3. 小组讨论：评估学生在讨论中的表现，了解学生对万有引力理论价值的认识。

六、教学拓展1. 介绍其他科学家对万有引力理论的贡献：如伽利略、胡克、卡文迪许等。

2. 讲解万有引力理论的局限性：如暗物质、暗能量等问题的提出。

3. 引导学生关注现代物理学和天文学的研究动态，如引力波的发现。

七、实践环节1. 学生分组，设计一个简单的卫星发射模拟实验，应用万有引力定律计算卫星轨道。