安徽省宿州市泗县二中2012-2013学年高一物理教案第6章6.4《万有引力理论的成就》

高一物理万有引力教案5篇编写教案要依据教学大纲和教科书。

从学生实际情况出发，精心设计。

一般要符合以下要求：明确地制订教学目的，具体规定传授基础知识、培养基本技能﹑发展能力以及思想政治教育的任务。

这里由小编给大家分享高一物理万有引力教案，方便大家学习。

高一物理万有引力教案篇1【教学目标】(一)知识与技能1.明确电场强度定义式的含义2.知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算.(二)过程与方法通过分析在电场中的不同点，电场力F与电荷电量q的比例关系，使学生理解比值F/q反映的是电场的强弱，即电场强度的概念;知道电场叠加的一般方法。

(三)情感态度与价值观培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。

重点：电场强度的概念及其定义式难点：对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算【教学流程】(-)复习回顾——旧知铺垫1.库仑定律的适用条件：(l)真空(无其它介质);(2)点电荷(其间距r>>带电体尺寸L)——非接触力。

2、列举：(l)磁体间——磁力;(2)质点间一一万有引力。

经类比、推理，得：电荷间的相互作用是通过电场发生的。

(电荷周围产生电场，电场反过来又对置于其中的电荷施加力的作用)引出电场、电场力两个概念。

本节课，我们主要研究电场问题，以及为描述电场而要引入的另一个崭新的物理量——电场强度。

(二)新课教学1.电场(l)电场基本性质：电场客观存在于任何电荷周围，正是电荷周围存在的这个电场才对引入的其它电荷施加力的作用。

(2)电场基本属性：电场源于物质(电荷)，又对物质(电荷)施力。

再根据“力是物质间的相互作用”这一客观真观，毫无疑问，电场是一种物质。

(3)电场基本特征：非实体、特殊态——看不见、摸不着、闻不到(人体各种感官均无直接感觉)。

电场是一种由非实体粒子所组成的具有特殊形态的物质。

自然界中的物质仅有两种存在的形态，一种是以固、液、气等普通形态存在的实体物质;而另一种，就是以特殊形态存在的非实体物质——场物质。

万有引力定律一、设计理念：万有引力定律按照新课标“以研究性学习为主体”的教学理念，学生在教师的指导下，以类似于科学研究的方式，去主动地获取知识，激发学生主动探究精神为目的，尝试多种新的教学方法和方式，倡导新的形式的学习活动。

教师应根据本学科特点，合理利用新教材，创设问题情境，在教师指导下，让学生自己通过问题探究获得知识和增长能力。

学生主要通过自主探究和小组讨论的形式来掌握科学探究的一般过程。

在整个教学过程中，注重体现STS的科学，技术，社会三者的理念和辩证统一的关系。

二、前期任务分析：（1）教学内容分析：本节课选自人民教育出版社必修一第六章第二节的内容，本节课的主要内容有：万有引力定律的内容与性质。

我们第一节已经学习了伽利略三大定律，接下去还将学习万有引力定律的应用，因此学好本节内容不仅能很好的巩固已学知识更能为后续的学习奠定很好的基础。

学生通过本节课的学习，不但能使自己的物理体系更加完善，还能对我们的宇宙产生浓厚的兴趣，进而有探究宇宙的雄心，为我国的航天事业贴一份力。

（2）教学对象分析：本节课的教学对象是高一学生，对于刚刚进入高中学习物理的他们来说抽象思维能力不足，不能很有效的想象出万有引力的定律，因此需要老师循序渐进加以引导。

学生已经学习了伽利略的三大定律，并能初步掌握这三大定律的内涵，但式学生的推理和运算能力较差，加上本章书的公式运用较为灵活，因此学生会对此有一定的畏难心理，因此需要老师精心的设计与合理的安排使学生能正确掌握这一方面的知识。

三、教学目标：( 1 ) 知识与技能能熟练复述万有引力定律的内容、表达式和适用的条件。

能清楚明白万有引力定律的推导和建立的一般过程。

理解万有引力定律的含义并会用这公式解决简单的万有引力计算问题。

( 2 ) 过程与方法在万有引力定律的建立过程中，学习发现问题，提出问题，猜想假设与推理论证的方法。

学生通过参与分析和讨论万有引力定律的建立过程，能逐步掌握物理规律的一般步骤。

人教版高中物理必修2第6章第4节 万有引力理论的成就【知识与技能】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、 学握综合运用万有引力定律和圆周运动学知识分析具体问题的方法【过程与方法】通过求解太阳•地球的质量，培养学生理论联系实际的运用能力【情感态度与价值观】通过介绍用万有引力定律发现未知天体的过程，使学生懂得理论來源于实践，反过來又可以指导实践的辨 证唯物主义观点【教学重难点】1、 行星绕太阳的•运动的向心力是由万有引力提供的。

2、 会用已知条件求屮•心天体的质量。

【教学过程】★重难点一、计算地球的质量*1.原理若不考虑地球自转的影响，地面上质量为刃的物体所受的重力近似等于地球对物体的引力。

3.结果地球的质量为：⑴譽= 5.96X10% ★思考讨论卡文迪许在实验室测量出了引力常量G 的值，从而“称量”出了地球的质量，你知道他是怎样“称量”地球质量 的吗？提示：若忽略地球自转的影响，在地球表面上质量为刃的物体所受的重力加g 等于地球对物体的引力，即 ★特别提解半径，呂应是该天体表面的重力加速度.2.关系式: GMm加尸嚟，所以有M=譬,只要测出G,便可“称量,哋球的质量.1.淋量珂也球质量的方法可以推广到其他天体（如月球）质量的确定, 只不过/?应是该天体的2.在用万有引力等于向心力列式求天体的质量时，只能求岀中心天体的质量，而不能求出环绕天体的质量.【典型例题】在一个半径为尺的星球表面，离地力处无初速释放一小球，不计阻力，小球落地时速度为％已知引力常量G求:(1)这颗星球表面的重力加速度;(2)这颗星球的质量;2 2 R2【答案】M=—【解析】(1)根据自由落体运动的规律有：W = 2gh 解得：g=—2h(2)根据星球表面物体重力等于万有引力有：mg= GMm解得：吨疇★重难点二、计算天体的质量*1•计算太阳的质量(1)原理：将行星的运动近似看做匀速圆周运动，行星做圆周运动的向心力由万有引力来提供。

最新整理高一物理教案第六章万有引力定律（三、引力常量的测定）第六章万有引力定律（三、引力常量的测定）教学目标：1．了解卡文迪许实验装置及其原理。

2．知道引力常量的意义及其数值。

3．加深对万有引力定律的理解。

教学重点：引力常量的测定及重要意义。

教学难点：卡文迪许用扭秤测量引力常量的原理。

教学方法：引导式教学过程：一引入新课牛顿虽然发现了万有引力定律，由于当时实验条件和技术的限制，没能给出准确的引力常量。

显然，如不能定量地算出两物体间的万有引力的大小，万有引力定律就没有什么实际意义。

直到1789年，英国物理学家卡文迪许巧妙地利用了扭秤装置，第一次在实验室里比较准确地测出引力常量。

这节课我们就来学习他如何利用扭秤测出非常小的万有引力的。

二新课教学（一）引力常量G的测定1．卡文迪许扭秤装置将课本P106图6－2制成幻灯片或课件以辅助讲解。

2．扭秤实验的原理两次放大及等效的思想。

扭秤装置把微小力转变成力矩来反映（一次放大），扭转角度通过光标的移动来反映（二次放大），从而确定物体间的万有引力。

T形架在两端质量为m的两个小球受到质量为m’的两大球的引力作用下发生扭转，引力的力矩为FL。

同时，金属丝发生扭转而产生一个相反的力矩，当这两个力的力矩相等时，T形架处于平衡状态，此时，金属丝扭转的角度可根据小镜从上的反射光在刻度尺上移动的距离求出，由平衡方程：L为两小球的距离，k为扭转系数可测出，r为小球与大球的距离。

3．G的值卡文迪许利用扭秤多次进行测量，得出引力常量，与现在公认的值非常接近。

(二）测定引力常量的重要意义1．证明了万有引力的存在的普遍性。

2．使得万有引力定律有了真正的实用价值，可测定远离地球的天体的质量、密度等。

3．扭秤实验巧妙地利用等效法合理地将微小量进行放大，开创了测量弱力的新时代。

三例题分析例1．既然两个物体间都存在引力，为什么当两个人接近时他们不吸在一起？解：由于人的质量相对于地球质量非常小，因此两人靠近时，尽管距离不大，但他们之间的引力比他们各自与地球的引力要小得多得多，不足以克服人与地面间的摩擦阻力，因而不能吸在一起。

6.3 万有引力定律○3测出S ，根据石英丝扭转力矩跟扭转角度的 关系算出这时的扭转力矩，进而求得万有引力F 。

观看动画：扭秤；卡文迪许实验；桌面微小形变 【牢记】：通常取G=6.67*10-11N*m 2/kg 2卡文迪许测出G 值的意义： 1. 证明了万有引力的存在。

2. 使得万有引力定律有了实用价值。

例6、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（D ）A.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.使两物体间的距离和质量都减为原来的1/4 例7、半径为R,质量为M 的均匀球体,在其内部挖去一个半径为R/2的小球,在距离大球圆心为L 处有一个质量为为m 的小球,求此两个球体之间的万有引力.【解析】：化不规则为规则——先补后割（或先割后补）,等效处理在没有挖去前，大球对m 的万有引力为2L MmGF ，该力等效于挖去的直径为R 的小球对m 的力和剩余不规学）一科的“助教”，其身价不谓显赫，也称得上朝廷要员。

至此，无论是“博士”“讲师”，还是“教授”“助教”，其今日教师应具有的基本概念都具有了。

学生思考则部分对m 的力这两个力的合力。

则设不规则部分对m的引力为x F ，有【问题】：为什么我们感觉不到旁边同学的引力呢？ 【解析】：下面我们粗略地来计算一下两个质量为50kg ，相距0.5m 的人之间的引力F=GMm/R2=6.67×10-7N【答案】:那么太阳与地球之间的万有引力又是多大？ 【解析】：已知：太阳的质量为M=2.0×1030kg ，地球质量为m=5.9×1024kg ，日地之间的距离为R=1.5×1011m F=GMm/R2=3.5×1023N五、万有引力与重力：一、理论：万向F mg F =+：在赤道，向心力最大，重力最小；在两极，无向心力，重力最大；纬度越高，重力越大，g 越大。

6.4万有引力的成就（一）导入新课万有引力常量的测出的物理意义？（使万有引力定律有了其实际意义，可以求得地球的质量，万有引力常量一经测出，万有引力定律对天文学的发展起了很大的推动作用，这节课我们来讨论万有引力定律在天文学上的应用。

）RMGθ mwrF向F引（二）新课教学 1、地球质量（1）练习计算：《中华一题》 已知：M 地= m= R= 求：（1）万有引力；（2）物体随地球自转的向心力；（3）比较可得什么结论？（2）了解地球表面物体的重力与地球对物体的万有引力的关系。

多媒体投影图：物体m 在纬度为θ的位置，万有引力指向地心，分解为两个分力：m 随地球自转围绕地轴运动的向心力和重力。

给出数据：地球半径R 、纬度θ（取900）、地球自转周期T ，计算两个分力的大小比值，引导学生得出结论：向心力远小于重力，万有引力大小近似等于重力。

因此不考虑（忽略）地球自转的影响，2RMmG mg =，地球质量： G gR M 2=2、太阳质量应用万有引力可算出地球的质量，能否算出太阳的质量是多少？提问：行星做圆周运动的向心力的来源是什么？是否需要考虑九大行星之间的万有引力？总结：太阳质量远大于各个行星质量，高中阶段粗略计算，不考虑行星之间的万有引力。

设中心天体太阳质量M ，行星质量m ，轨道半径r ——也是行星与太阳的距离，行星公转角速度ω，公转周期T ，则：r T m r m r Mm G 2222⎪⎭⎫⎝⎛==πω公转周期T ，则r T m r m r Mm G 2222⎪⎭⎫ ⎝⎛==πω，太阳质量2324GT r M π=，与行星质量m 无关。

（2）建立模型求中心天体质量。

3、发现未知天体高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

学习目标课标要求１、了解“月－地检验”的理论推导过程；２、理解万有引力定律；重点难点重点：月—地检验的推导过程难点：任何两个物体之间都存在万有引力巩固基础1．对于万有引力定律的数学表达式221 r mmGF ，下列说法正确的是( )Ａ．公式中G为引力常数，是人为规定的Ｂ．r趋近于零时，万有引力趋于无穷大Ｃ．m1、m2之间的万有引力总是大小相等，与m1、m2的质量是否相等无关Ｄ．m1、m2之间的万有引力总是大小相等，方向相反，是一对平衡力2.若宇航员到达一个行星上，该行星的半径是地球半径的一半，质量也是地球质量的一半，他在行星上所受的引力是在地球上所受引力的（）A．14倍 B．12倍 C． 1倍 D．2倍3.关于万有引力定律的适用范围，下列说法中正确的是（）A．只适用于天体，不适用于地面物体B．只适用于球形物体，不适用于其它形状的物体C．只适用于质点，不适用于实际物体D．适用于自然界中任意两个物体之间4.关于引力常量，下列说法中正确的是（）A．它在数值上等于两个质量各为1kg的质点相距1m时相互作用力的大小B．它适合于任何两个物体C．它的数值首次由牛顿测出D．它数值很小，说明万有引力非常小，可以忽略不计5．在地球赤道上，质量1 kg的物体随地球自转需要的向心力最接近的数值为（）A．103N B．10N C．10-2N D．10-4 N6．在地球赤道上，质量1 kg的物体同地球（地球的质量是5.98×1024kg，半径是6.4×106m，万有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2）间的万有引力最接近的数值为（）A．103N B．10N C．10-2N D．10-4 N提升能力7.月球绕地球公转的轨道接近于圆形，它的轨道半径是 3.84×108m，公转周期是2.36×106s，质量是7.35×1022kg，求月球公转的向心力大小8．已知月球的质量是7.35×1022kg ，地球的质量是5.98×1024kg ，地球月亮间的距离是3.84×108m ，利用万有引力定律求出地球月亮间的万有引力。

学习目标课标要求1、知道太阳与行星间引力的存在，知道行星绕太阳做圆周运动向心力来源。

2、知道太阳与行星间的引力的方向和表达式3、理解太阳与行星间的引力表达式得出的思路和过程。

重、难点根据开普勒行星运动定律、圆周运动知识和牛顿运动定律推导出太阳与行星间的引力公式.巩固基础1.下面关于太阳与行星间的引力的说法正确的是（ ）A ．太阳对行星的引力提供行星做匀速圆周运动的向心力B ．太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比，与行星和太阳间的距离成正比C ．太阳对行星的引力是由实验得出的D ．太阳对行星的引力规律是由开普勒定律、牛顿运动定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的2.关于行星与太阳间的引力公式中G 的理解正确的是（ ）A ．与行星质量有关，而与太阳质量无关B ．与太阳质量有关，而与行星质量无关C ．与行星、太阳质量都有关D ．与行星、太阳质量都无关3．太阳对行星的引力提供了行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力，这个引力的大小（ ）A 、与行星距太阳间的距离成正比B 、与行星距太阳间的距离成反比C 、与行星运动的速率的平方成正比D 、与行星距太阳的距离的平方成反比4．太阳对行星的引力F 与行星对太阳的引力F ′大小相等，其依据是（ ）A.牛顿第一定律B.牛顿第二定律C.牛顿第三定律D.开普勒第三定律5．苹果落向地球，而不是地球向上运动碰到苹果，发生这个现象的原因是（ ）A.由于苹果质量小，对地球的引力小，而地球质量大，对苹果引力大造成的B.由于地球对苹果有引力，而苹果对地球无引力造成的C.苹果与地球间的引力是大小相等的，由于地球质量极大，不可能产生明显的加速度D.以上说法都不对6．太阳与行星间的引力大小为 122Gm m F r，其中G 为比例系数，由此关系式可知G 的单位是（ ）A. 22kgm N ⋅ B. 22m kg N ⋅ C. 23skg m ⋅ D. 2s m kg ⋅提升能力 7．关于地球和太阳，下列说法中正确的是（ ）A.地球对太阳的引力比太阳对地球的引力小得多B ．地球围绕太阳运转的向心力来源于太阳对地球的万有引力C ．太阳对地球的作用力有引力和向心力D.在地球对太阳的引力作用下，太阳绕地球运动8．下列说法正确的是（ ）A.在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式rv m F 2= 这个关系式实际上是牛顿第二定律，是可以在实验室中得到验证的B.在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式Tr v π2=这个关系式实际上是匀速圆周运动的一个公式，它是由线速度的定义式得来的 C.在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式k TR =23，这个关系式是开普勒第三定律，是可以在实验室中得到证明的D.在探究太阳对行星的引力规律时，应用的公式，都是可以在实验室中得到证明的感悟经典宇宙的年龄星系的速度和它们之间的距离的关系成正比例关系，用公式表达为v=Hr ，其中v 表示星系的速度，r 表示星系之间的距离，H 是哈勃常数。

6.3 万有引力定律一、教学目标（一）知识和技能1.知道万有引力是一种普遍存在的力。

知道万有引力定律的发现过程，了解科学研究的一般过程。

2.知道万有引力定律的表达式，知道万有引力定律是平方比定律，知道G的含义。

3.了解卡文迪许实验中扭秤的测量微小力的巧妙构思，知道卡文迪许实验的意义在于直接验证万有引力定律。

（二）过程和方法1.以学习万有引力定律为载体，培养学生搜集、组织信息的能力，掌握理论探究的基本方法。

2.以学习万有引力定律为载体，通过展现思维程序“提出问题→猜想与假设→理论分析→实验观测→验证结论”培养学生探究思维能力。

3. 认识物理模型、理想实验和数学工具在物理学发展过程中的作用。

（三）情感、态度和价值观1.领略自然界的奇妙与和谐，蕴涵其中的规律之简洁，发展对科学的好奇心与求知欲。

2.体验牛顿在前人基础上发现万有引力的思考过程，说明科学研究的长期性、连续性、艰巨性，体现科学精神与人文精神的结合。

二、学情分析教学对象分析：本节课的教学对象为高一年级学生。

本节课使用的教材是人民教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书——物理②（必修），第六章第二、第三节的相关内容。

将这两节内容进行整合，有利于学生经历完整的探究过程。

这两节内容准备两课时完成，本节课主要是引领学生，用自己的手和脑，重新“发现”万有引力定律。

经历将近两个学期的高中学习，学生已经基本掌握了高中物理的学习方法，具有一定的抽象思维能力和概括能力。

另外，处于十七、八岁的他们，人生观、世界观正逐步形成，需要教师正确引导。

教学任务分析：本节课以天体运动为线索，通过猜想、建模、归纳、演绎、理想实验、检验等方法、运用牛顿运动定律、匀速圆周运动及向心力的知识，揭示万有引力定律。

通过对科学简史和科学人物的介绍，突出了万有引力的发现过程，体现了科学精神和人文精神的结合。

卡文迪许实验的介绍，说明任何科学发现都必须接受实验的验证。

教学设计思路：学生普遍感觉“万有引力”部分知识的学习为他们打开了探索宇宙的一扇天窗。