高中物理《万有引力与航天(1)》优质课教案、教学设计

[做一做]用图钉和细绳画椭圆可以用一条细绳和两图钉来画椭圆．如图所示，把白纸钉在木板上，然后按上图钉．把细绳的两端系在图钉上，用一枝铅笔紧贴着细绳滑动，使绳始终保持张紧状态．铅笔在纸上画出的轨迹就是椭圆，图钉在纸上留下的痕迹叫做椭圆的焦点．[想一想]椭圆上某点到两个焦点的距离之和与椭圆上另一点到两个焦点的距离之和有什么关系? 2．开普勒第二定律第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积（板书）。

展示问题：根据开普勒第二定律，如果一颗行星绕太阳沿椭圆轨道运动，它在离太阳最近的位置（近日点）和最远的位置（远日点），哪点的速度比较大？教师：如图所示，行星沿着椭圆轨道运行，太阳位于椭圆的一个焦点上．如果时间间隔相等，即t 1t 2=t 3t 4，那么面积A=面积B ．由此可见，行星在远日点a 的速率最小，在近日点b 的速率最大． 3．开普勒第三定律第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的平方的比值都相等（板书）。

若用a 代表轨道的半长轴，T 代表公转周期，开普勒第三定律可以用下面的公式表示：比值k 是一个与行星无关的恒量．只与太阳有关。

参考资料：给出太阳系九大行星平均轨道半长轴和周期的数值，供课后验证。

[课堂探究]引导学生深入探究：播放九大行星沿各自轨道运动的课件，使学生对多数行星的轨道与圆十分接近有一个感性认识． 教师：实际上，多数行星的轨道与圆十分接近，所以在中学阶段的研究中能够按圆处理．开普勒三定律适用于圆轨道时，应该怎样表述呢?1、行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心；2、对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度大小）不变，即行星做匀速圆周运动；3、所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。

行星27.3220.3844月球10.0424同步卫星601884495海王星306862869天王星107591426土星4333778木星3.36×1018687228火星3.31×1018365149地球3.35×1018225108金星3.36×101887.9757水星K 值公转周期(天)半长轴(x106km)k T a 23建立了极大信心，人们有能力理解天地间的各种事物。

高一物理《万有引力与航天》教学设计-单元教学设计[做一做]用图钉和细绳画椭圆可以用一条细绳和两图钉来画椭圆．如图所示，把白纸钉在木板上，然后按上图钉．把细绳的两端系在图钉上，用一枝铅笔紧贴着细绳滑动，使绳始终保持张紧状态．铅笔在纸上画出的轨迹就是椭圆，图钉在纸上留下的痕迹叫做椭圆的焦点．[想一想]椭圆上某点到两个焦点的距离之和与椭圆上另一点到两个焦点的距离之和有什么关系? 2．开普勒第二定律第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积（板书）。

展示问题：根据开普勒第二定律，如果一颗行星绕太阳沿椭圆轨道运动，它在离太阳最近的位置（近日点）和最远的位置（远日点），哪点的速度比较大？教师：如图所示，行星沿着椭圆轨道运行，太阳位于椭圆的一个焦点上．如果时间间隔相等，即t 1t 2=t 3t 4，那么面积A=面积B ．由此可见，行星在远日点a 的速率最小，在近日点b 的速率最大． 3．开普勒第三定律第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的平方的比值都相等（板书）。

若用a 代表轨道的半长轴，T 代表公转周期，开普勒第三定律可以用下面的公式表示：比值k 是一个与行星无关的恒量．只与太阳有关。

参考资料：给出太阳系九大行星平均轨道半长轴和周期的数值，供课后验证。

[课堂探究]引导学生深入探究：播放九大行星沿各自轨道运动的课件，使学生对多数行星的轨道与圆十分接近有一个感性认识．教师：实际上，多数行星的轨道与圆十分接近，所以在中学阶段的研究中能够按圆处理．开普勒三定律适用于圆轨道时，应该怎样表述呢?1、行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心；2、对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度大小）不变，即行星做匀速圆周运动；3、所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。

行星27.3220.3844月球10.0424同步卫星601884495海王星306862869天王星107591426土星4333778木星3.36×1018687228火星3.31×1018365149地球3.35×1018225108金星3.36×101887.9757水星K 值公转周期(天)半长轴(x106km)k T a 23建立了极大信心，人们有能力理解天地间的各种事物。

高中物理必修二《万有引力与航天》精品教案（整理）第一节行星的运动教学目标：（一）知识与技能1、知道地心说和日心说的基本内容．2、知道所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上．3、知道所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，且这个比值与行星的质量无关，但与太阳的质量有关．4、理解人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的，真理是来之不易的．（二）过程与方法通过托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、开普勒等几位科学家对行星运动的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性并加深对行星运动的理解．（三）情感、态度与价值观1．澄清对天体运动裨秘、模糊的认识，掌握人类认识自然规律的科学方法．2．感悟科学是人类进步不竭的动力．教学重点：理解和掌握开普勒行星运动定律，认识行星的运动．学好本节有利于对宇宙中行星的运动规律的认识，掌握人类认识自然规律的科学方法，并有利于对人造卫星的学习．教学难点：对开普勒行星运动定律的理解和应用.教学方法：讲授法教学过程：（一）引入新课宇宙中有无数大小不同，形态各异的天体，由这些天体组成的神秘的宇宙始终是人们渴望了解的领域，人们认识天体运动围绕“天体怎样运动？”和“天体为什么这样运动？”两个基本问题进行了长期的探索研究，提出了很多观点。

通过本节的学习，我们应了解这些观点，知道行星如何运动。

（二）新课教学一、行星运动的两种学说1、地心说地心说的代表人物是亚里士多德和托勒玫。

他们从人们的日常经验（太阳从东边升起，西边落下）提出地心说，认为地球是宇宙的中心，并且静止不动，所有行星围绕地球作圆周运动。

地心说比较符合当时人们的经验和宗教神学的思想，成为神学的信条，被人们信奉了一千多年，但它所描述的天体运动，不仅复杂而且以此为依据所得的历法与实际差异很大。

2、日心说日心说的代表人物是哥白尼，他在《天体运行论》一书中，对日心说进行了具体的论述和数学论证。

认为太阳是静止不动的，地球和其他行星围绕太阳运动。

万有引力与航天教案一、引言1. 教学目标：a. 让学生了解万有引力的概念及其在航天领域的应用。

b. 培养学生对航天事业的兴趣和热爱。

2. 教学内容：a. 万有引力的定义及其公式。

b. 航天器的基本原理和分类。

二、万有引力1. 教学目标：a. 让学生掌握万有引力的计算方法。

b. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。

2. 教学内容：a. 万有引力公式：F=G(m1m2)/r^2。

b. 实例分析：计算地球表面物体受到的万有引力。

三、航天器原理1. 教学目标：a. 让学生了解航天器的工作原理。

b. 培养学生对航天技术发展的关注。

2. 教学内容：a. 航天器的基本组成部分：发动机、推进器、控制系统等。

b. 航天器的分类：卫星、飞船、火箭等。

四、航天器发射与返回1. 教学目标：a. 让学生掌握航天器发射和返回的基本原理。

b. 培养学生运用物理知识分析问题的能力。

2. 教学内容：a. 航天器发射过程：起飞、爬升、轨道转移等。

b. 航天器返回过程：再入大气层、降落等。

五、我国航天事业的发展1. 教学目标：a. 让学生了解我国航天事业的发展历程。

b. 培养学生的民族自豪感。

2. 教学内容：a. 我国航天事业的重要里程碑：东方红一号、嫦娥一号等。

b. 我国航天器的国际合作与交流。

六、万有引力的天体运动应用1. 教学目标：a. 让学生理解万有引力在天体运动中的作用。

b. 培养学生运用物理知识分析天体运动的能力。

2. 教学内容：a. 行星运动的三大定律。

b. 地球卫星的轨道计算。

七、航天器的轨道设计与控制1. 教学目标：a. 让学生掌握航天器轨道设计的基本原理。

b. 培养学生运用数学和物理知识解决轨道控制问题的能力。

2. 教学内容：a. 轨道力学基础。

b. 航天器轨道控制方法。

八、航天器的生命保障系统1. 教学目标：a. 让学生了解航天器生命保障系统的重要性。

b. 培养学生对航天器生命保障系统技术的兴趣。

2. 教学内容：a. 生命保障系统的基本功能。

万有引力与航天
本章是以人们对天体运动的研究历史和航天技术的发展为主要内容的，在内容编排上与过去教材大致相同，但在每节内容的写法上有了很大的差异。

本书更清晰，更有层次在陈述了人类探索宇宙的科学过程，用更丰富的阅读资料和探究问题激励学生追求科学，探索宇宙奥秘的志趣。

对掌握理解万有定律理解和掌握，并能以此结合圆周运动知识正确分析计算人造卫星的问题是本教学的难点，在教学中注重培养构建物理模型能力和解答天体运动问题基本思路：
⑴将圆周上环绕天体运动看做匀速圆周运动，⑵中心天体对它的万有引力充当向心力，⑶据已知量，利用公式F 供=F 向列动力学方程：
r T
m mr r v m ma r Mm G 22
224πω====⑷⑸
而对人造卫星的运动问题，要求会推导第一宇宙速度，能正确应用分析其向心力来源时的两种考虑
对近地飞行卫星，r=R ，近似为重力充当向心力，即)(,2
R r r
v m mg =≈ 在高空飞行中，引力充当向心力，有r v m r
Mm G 2
2= 本章可分四个单元
1—2节：人们探索宇宙历史，开普勒定律 2课时
3—4节：万有引力定律理解与应用 3课时
5人造卫星运动规律 2课时
6经典力学有限性 1课时。

6.1 行星的运动知识与技能1．知道地心说和日心说的基本内容．2．知道所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上．3．知道所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，且这个比值与行星的质量无关，但与太阳的质量有关．4．理解人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的，真理是来之不易的．过程与方法通过托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、开普勒等几位科学家对行星运动的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性并加深对行星运动的理解．情感、态度与价值观1．澄清对天体运动裨秘、模糊的认识，掌握人类认识自然规律的科学方法．2．感悟科学是人类进步不竭的动力．教学重点理解和掌握开普勒行星运动定律，认识行星的运动．学好本节有利于对宇宙中行星的运动规律的认识，掌握人类认识自然规律的科学方法，并有利于对人造卫星的学习．教学难点对开普勒行星运动定律的理解和应用，通过本节的学习可以澄清人们对天体运动神秘、模糊的认识．[新课导入]【多媒体演示】天体运动的图片浏览。

教师：在浩瀚的宇宙中有无数大小不一、形态各异的天体，如月亮、地球、太阳、夜空中的星星……由这些天体组成的广袤无限的宇宙始终是我们渴望了解、不断探索的领域。

关于天体的运动，历史上有过不同的看法.(课件投影)中国古代天文学观我国古代先民看到北极星常年不动，以及北斗七星等拱极星的回转，便以为星空是圆的，就像是一只倒扣着的半球大锅，覆整在大地上，而北极则是这盖天的顶，又认为地是方的，就像一张围棋盘，此即“天圆地方”说．东汉时的天文学家张衡提出“浑天”说，认为天就像一个大鸡蛋，地球就是其中的蛋黄．中国古代通常将历法和天文联系在一起．历法注重天体运行的长时间段的重复周期，而不注重天体在三维空间中的运行情况．与古希腊人和中世纪的欧洲人不同，中国历法家很少关心宇宙结构方面的讨论．在汉朝的大部分时期，人们满足于这样的假设：有人居住的世界是一小块中心区域．靠近平面大地中央，这个平面大地是一个绕着倾斜的轴旋转的天球的直径面．天体在该天球的内面移动，但它们靠何种机制来进行这种运动则没有讨论．中国古代有丰富的天文记录．公元前第二个千年的后期，甲骨文中已记载了新星现象．从约公元苗200年开始，在官方文件中已有关于新星的连年记载，还有流星雨、彗星、日食、太阳黑子以及异乎寻常的云、板光之类的记载，或对蕾星的跟踪观测的记录．这些现象的观测者都使用了制作精良的大型浑天仪和其他刻度仪器，所观测的天体位置，其精确程度毫不逊色于欧洲在第谷之前的观测．学生阅读后对探索宇宙产生兴趣．师：在广袤无垠的宇宙中有着无数大小不一、形态各异的天体．如太阳、月亮、夜空中闪烁的星星……吸引了人们的注意，智麓的头脑开始探索天体运动的奥秘．它们的运动是靠神的支配，还是物理规律的约束?经过不懈的努力，科学家们对它已有初步的了解，这一节让我们循着前人的足迹学习行星运动的情况．[新课教学]一.“地心说”和“日心说”之争[讨论与交流]展示问题：请阅读教材第一段1．古人对天体运动存在哪些看法?生：“地心说”和“日心说”．师：2．什么是“地心说”?什么是“日心说”’?生：”地心说”认为地球是宇宙的中心，是静止不动的，大阳、月亮以及其他行星都绕地球运动，“日心说”则认为太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动．“地心说’的代表人物：托勒密(古希腊)．“地心说’符合人们的直接经验，同时也符合势力强大的宗教神学关于地球是宇宙中心的认识，故地心说一度占据了统治地位．生：“日心说”战胜了“地心说”，最终被接受．[讨论与交流]展示问题：师：“日心说”战胜了“地心说”，最终真理战胜了谬误．请同学们阅读第64页《人类对行星运动规律的认识，中托勒密：地心宇宙，哥白尼：拦住了太阳，推动了地球．交流讨论，找出“地心说”遭遇的尴尬和“日心说’的成功之处．生：地心说所描述的天体的运动不仅复杂而且问题很多，如果把地球从天体运动的中心位置移到一个普通的、绕太阳运动的位置，换一个角度来考虑天体的运动，许多问题都可以解决，行星运动的描述也变得筒单了．“日心说”代表人物：哥白尼，“日心说”能更完美地解释天体的运动．二、开普勒行量运动定律[做一做]用图钉和细绳画椭圆可以用一条细绳和两图钉来画椭圆．如图7．1—l所示，把白纸镐在木板上，然后按上图钉．把细绳的两端系在图钉上，用一枝铅笔紧贴着细绳滑动，使绳始终保持张紧状态．铅笔在纸上画出的轨迹就是椭圆，图钉在纸上留下的痕迹叫做椭圆的焦点．想一想，椭圆上某点到两个焦点的距离之和与椭圆上另一点到两个焦点的距寓之和有什么关系?[课堂训练](分四小组进行)师；阅读教材第二段到最后，并阅读第64页《人类对行星运动规律的认识)中第谷：天才观察家，开普勒：真理超出期望，投影展示以下问题：师：1.古人认为天体做什么运动?生：古人把天体的运动看得十分神圣，他们认为天体的运动不同于地面物体的运动，天体做的是最完美、最和谐的匀逮圆周运动．师：2．开普勒认为行星做什么样的运动?他是怎样得出这一结论的?生：开普勒认为行星做椭圆运动．他发现假设行星傲匀逮圆周运动，计算所得的数据与观测数据不符，只有认为行星做椭圆运动，才能解释这一差别．师：3．开普勒行星运动定律哪几个方面描述了行星绕太阳运动的规律?具体表述是什么?生：开普勒行星运动定律从行星运动轨道，行墨运动的线速度变化，轨道与周期的关系三个方面揭示了行星运动的规律．具体表述为：第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上．师：这一定律说明了行星运动轨迹的形状，不同的行星绕大阳运行时椭圆轨道相同吗?生：不同．第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积．教师：如图所示，行星沿着椭圆轨道运行，太阳位于椭圆的一个焦点上．如果时间间隔相等，即，那么面积A=面积B．由此可见，行星在远日点a的速率最小，在近日点b的速率最大．开普勒第三定律：3．所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等．由于行星的椭圆轨道都跟圆近似，在近似计算中，可以认为行星都以太阳为圆心做匀速圆周运动，在这种情况下，若用R 代表轨道半径，T 代表公转周期，开普勒第三定律可以用下面的公式表示： 比值k 是一个与行星无关的恒量．只与太阳有关。

万有引力与航天物理教学设计物理万有引力与航天新课标要求1、理解万有引力定律的内容和公式。

2、掌握万有引力定律的适用条件。

3、了解万有引力的“三性”,即:①普遍性②相互性③宏观性4、掌握对天体运动的分析。

复习重点万有引力定律在天体运动问题中的应用教学难点宇宙速度、人造卫星的运动教学方法:复习提问、讲练结合。

教学过程周期定律开普勒行星运动定律定律轨道定律面积定律发现万有引力定律表述G的测定天体质量的计算发现未知天体人造卫星、宇宙速度应用万有引力定律(一)投影全章脉络,构建知识体系(二)本章要点综述1、开普勒行星运动定律第一定律:所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。

第二定律:对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积。

第三定律:所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。

即: 比值k是一个与行星无关的常量。

2、万有引力定律(1)开普勒对行星运动规律的描述(开普勒定律)为万有引力定律的发现奠定了基础。

(2)万有引力定律公式: (3)万有引力定律适用于一切物体,但用公式计算时,注意有一定的适用条件。

3、万有引力定律在天文学上的。

(1)基本方法: ①把天体的运动看成匀速圆周运动,其所需向心力由万有引力提供: ②在忽略天体自转影响时,天体表面的重力加速度:,R为天体半径。

(2)天体质量,密度的估算。

测出环绕天体作匀速圆周运动的半径r,周期为T,由得被环绕天体的质量为,密度为,R为被环绕天体的半径。

当环绕天体在被环绕天体的表面运行时,r=R,则。

(3)环绕天体的绕行速度,角速度、周期与半径的关系。

(4)三种宇宙速度①第一宇宙速度(地面附近的环绕速度):v1=7.9km/,人造卫星在地面附近环绕地球作匀速圆周运动的速度。

②第二宇宙速度(地面附近的逃逸速度):v2=11.2km/,使物体挣脱地球束缚,在地面附近的最小发射速度。

③第三宇宙速度:v3=16.7km/,使物体挣脱太阳引力束缚,在地面附近的最小发射速度。

⾼中物理《万有引⼒与航天（1）》优质课教案、教学设计《万有引⼒与航天》⾼三复习教学设计（⼀）设计思想本讲主要内容就是《万有引⼒》部分⼀轮复习。

通过教学，给学⽣⼀个清晰的知识脉络和模型，使学⽣在⾯对⾼考试题时能⾼效⼊题，⾼效做题，⾼效得分。

促进学⽣熟练掌握，并能减轻学⽣学习的负担，提⾼学习的效率。

其次就是通过这部分内容的学习，激发学⽣对航空、航天产⽣更加浓厚的兴趣和爱好。

（⼆）教材分析《万有引⼒与航天》在⾼考试题中是⼀个必出的内容。

⼏乎每年都以选择题的形式出现。

本专题的知识是以所学物理规律解决“天地”问题的典范。

所以深刻理解万有引⼒定律及应⽤的条件、范围和思路，是这个单元教学的中⼼。

在万有引⼒的应⽤上，主要有三⽅⾯，⼀是在地表⾯附近的应⽤， GMm=mg,R 2和 GMm =Fn+mg （⽮量相加），前者是在不考虑⾃转影响时⽤（因为在地⾯上的物R2体随，后者是在考虑地球⾃转影响时⽤。

⼆是在天上的应⽤（以圆周运动为主），依据是 G Mm ＝F ｎ。

三是卫星的发射与变轨的问题。

r 2（三）学情分析经过⾼⼆的学习之后，学⽣对万有引⼒定律及其应⽤有了⼀定的认识，但由于时间较长，学⽣不仅在知识上有所遗忘，更重要的是规律的⽣疏和⽅法经验的缺失、遗忘，致使学⽣对这部分知识⼜成陌路。

所以在⼀轮复习时，回顾知识，⽤⼀些做过的问题作为引⼦，唤醒学⽣记忆，并在此基础上有针对性地加强经验、⽅法、模型的⼩结（针对考试），可更有效地提升做题的效率。

（四）教学⽬标1、知识与技能（1））复习回顾《万有引⼒》。

（2））⼩结回顾归纳万有引⼒定律在实际中的应⽤及典型模型，指出各类问题解决的⽅法思路。

提⾼学⽣做题的技巧和能⼒。

（3））通过适量练习，⼩结⽅法经验，指出需要注意的事项。

提⾼解题技巧和估算能⼒。

2、过程与⽅法（1））能够应⽤万有引⼒定律解决简单的引⼒计算问题。

（2））掌握计算天体质量与密度⽅法。

（3））掌握天体运动规律与宇宙速度的概念。

《万有引力与航天》单元教学设计《《万有引力与航天》单元教学设计》这是优秀的教学设计文章，希望可以对您的学习工作中带来帮助！一、内容分析1、课程标准(1)通过有关事实了解万有引力定律的发现过程，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)会计算人造卫星的环绕速度，知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。

(3)初步了解经典时空观和相对论时空观，知道相对论对人类认识世界的影响。

(4)初步了解微观世界中的量子化现象，知道宏观物体和微观粒子的能量变化特点。

(5)通过实例，了解经典力学的发展历程和伟大成就，体会经典力学创立的价值与意义，认识经典力学的适用范围和局限性。

(6)体会科学研究方法对人们认识自然的重要作用，举例说明物理学的进展对于自然科学的促进作用。

2、本单元在教材中的地位，作用及主要内容本章主要知识是万有引力定律及其在天体运动中的应用，重点是的宇宙速度，卫星线速度，角速度周期等的计算比较，本章是匀速圆周运动，牛顿定律的进一步应用在高考中占一定的分数，除知识外，本章内容是对学生进行过程，方法，情感态度与价值观教育的好机会。

让学生充分体会人类对行星运动规律的认识过程和牛顿建立万有引力定律的过程，让学生充分体验托勒密哥白尼第谷开普勒布鲁斯弱。

伽利略等物理学家坚持真理，勇于创新和实事求是的科学态度，科学精神和科学思维方法。

让学生充分感知航天活动是一项高顶尖的事业，正改变着我们的生活及正确评价。

二、教学目标，知识与技能(1)知道开普勒行星运动三定律，了解开普勒第三定律中K值的大小只与中心天体有关，了解开普勒行星运动三定律的发现过程。

(2)能根据开普勒行星运动定律和牛顿定律，推导出太阳与行星间的引力表达式，了解万有引力定律的发现过程。

(3)知道万有引力定律，知道半径的物理意义，引力常数的大小和意义。

(4)了解万有引力定律在天文学上的重要应用，会用万有引力定律计算天体质量等问题，理解并运用万有引力定律，处理天气问题的思路和方法。

万有引力与航天万有引力定律【教材分析】万有引力定律的发现过程犹如一部壮丽的科学史诗，它歌颂了前辈科学家的科学精神，也展现了科学发展过程中科学家们富有创造性而又严谨的科学思维，是发展学生思维能力难得的好材料，本节课内容充分利用这些材料发展学生的科学思维能力。

教科书在尊重历史事实的前提下，通过一些逻辑思维的铺垫，让学生以自己现有的知识基础身于历史的背景下，经历一次“发现”万有引力的过程：6.26.3从上述物理学史进程中，可以看出《万有引力定律》这节内容是对上两节课教学内容的进一步推演,同时也是下节课教学内容的基础，是本章的教学重点之一，在高中物理中占有比较重要地位。

【教学目标】一、知识与技能1.了解“月—地”检验的理论推导过程，知道重物下落和天体运动的统一性。

2.理解万有引力定律的含义以及适用范围并会用万有引力定律公式解决简单的引力计算问题。

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、猜想假设与理论论证的物理方法。

三、情感态度与价值观通过万有引力定律发现过程的学习，让学生体会物理规律对人类认识世界的作用。

【教学重点】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，所以要根据学生反映，调节讲解速度及方法。

【教学难点】由于一般物体间的万有引力极小，学生对此缺乏感性认识，又无法进行演示实验，故应加强举例。

【高考分析】本章内容在高考中属于必考内容，出题形式为一个4分的选择题，虽然分值较小，但是考查内容为本章的所有重要知识点，本节课内容是为后面打下基础，为必考内容。

教学中应加以强调重要性。

【教学方法】科学探究法、启发诱导法、归纳总结法。

【教具】多媒体教学【教学过程】（一）引入新课在上一节我们经历了太阳与行星间引力的探究过程，学习了发现问题、提出问题、猜想假设、推理论证等思想方法。

我们推导出了太阳与行星间的引力规律，即2rMm G F =。

知道了行星为什么能够绕太阳运转而不会飞离太阳。

高一下册物理教案：万有引力与航天高一下册物理教案：万有引力与航天精选3篇（一）教学目标：1. 了解万有引力的概念和公式。

2. 掌握利用万有引力公式计算物体之间的引力。

3. 了解航天的概念和发展历程。

4. 了解地球的运动对航天活动的影响。

5. 了解航天技术在科学研究、天气预测、通信、导航等方面的应用。

教学重点：1. 万有引力的概念和公式。

2. 利用万有引力公式计算物体之间的引力。

教学难点：1. 了解航天技术在科学研究、天气预测、通信、导航等方面的应用。

教学准备：1. 教师准备课件、投影仪等教学工具。

2. 提前准备实验材料、器材。

教学过程：一、导入（5分钟）1. 向学生提问：你们知道什么是万有引力吗？它对我们日常生活有什么影响？2. 请学生回答问题，并引导他们思考万有引力在地球运动、人类航天活动等方面产生的影响。

二、讲解万有引力概念和公式（10分钟）1. 通过讲解PPT或黑板，向学生解释万有引力的概念和公式：F = G * (m1 * m2) / r^2，其中F为两物体之间的引力，G为万有引力常量，m1和m2为两物体的质量，r 为两物体之间的距离。

2. 解释公式中各个参数的含义和单位。

三、计算物体之间的引力（15分钟）1. 给学生提供2个物体的质量和距离信息，让他们利用万有引力公式计算两物体之间的引力。

2. 引导学生进行计算，并检查计算结果。

四、讲解航天的概念和发展历程（10分钟）1. 通过讲解PPT或黑板，向学生介绍航天的概念和发展历程。

2. 引导学生了解人类航天活动的起源、发展和未来发展趋势。

五、讲解地球运动对航天活动的影响（10分钟）1. 通过讲解PPT或黑板，向学生解释地球自转、公转对航天活动的影响。

2. 引导学生了解地球自转产生的地球形状扁球、地球公转产生的季节变化等对航天活动的影响。

六、讲解航天技术的应用（10分钟）1. 通过讲解PPT或黑板，向学生介绍航天技术在科学研究、天气预测、通信、导航等方面的应用。

又已知地球的半径为R，试估算地球的质量。

（引力常量G 已知）本探究点较为简单，时间用的比较少，主要是学生自己课下完成。

1、万有引力与重力之间的关系通过一个例题来检验学生的学习效果。

问题1:不考虑地球自转，在地球表面处物体所受重力与万有引力满足什么样的关系?2、推导：距星体表面高度h 处轨道重力加速度。

3、我们还可以设计出什么样的情景来求地球表面的重力加速度g？至少写出两个改编情景？2、环绕天体法例2、一飞行探测器在半径为R 的某天体上空离该天体表面高为h 的圆形轨道上绕天体飞行，环绕n 周飞行时间为t，求：该天体的质量。

（引力常量G 已知）通过例题2 让学生总结求天体质量的第二种方法，同时，学会拓展，求其它星球的质量方法，给半径如何求密度？拓展：计算天体的密度若将星体看成球体，求该星体的密度还需那些公式？情境3：如果一飞行器环绕某星球表面飞行，运动周期为T,试估算星球的平均密度.总结：学生总结，老师补充。

探究点二、卫星运行参数分析1、人造卫星的运行规律问题1、一卫星围绕地球做匀圆周运动，写出所有万有引力提供向心力的表达式学生推导卫星半径增大各个物理量如何变化，并通过例题3 来进行巩固。

问题2、根据表达式，推导描述圆周运动的物理量与半径r 的关系式总结规律：例题3：卫星A、B 的运行方向相同，其中B 为近地卫星，某时刻，两卫星相距最近(O、B、A 在同一直线上)，已知地球半径为R，卫星A 离地心O 的距离是卫星B 离地心的距离的4 倍，地球表面重力加速度为g，则( )通过题来巩固A．卫星A、B 的运行周期的比值为＝B．卫星A、B 的运行线速度大小的比值为＝C．卫星A、B 的运行加速度的比值为＝D．卫星A、B 至少经过时间t＝，两者再次相距最近总结：例4、如图所示是我国发射的“嫦娥三号”卫星被月球俘获的示意图，“嫦娥三号”卫星先绕月球沿椭圆轨道Ⅲ运动，在P 点经两次制动后最终沿月球表面的圆轨道Ⅰ做匀速圆周运动，已知圆轨道半径为r，椭圆Ⅲ的半长轴为4r，卫星沿圆轨道Ⅰ运行的周期为T，则下列说法中正确的是( )A．“嫦娥三号”卫星在轨道Ⅱ上运行的机械能大于在轨道Ⅲ上运行的机械能B．“嫦娥三号”卫星在轨道Ⅲ上运行时，在M 点的速度大小大于在P 点的速度大小C．“嫦娥三号”卫星在三个轨道上运行时，在P 点的加速度总是相同的D．“嫦娥三号”卫星在轨道Ⅲ上运行时，从M 点运动到P 点经历的时间为4T【学以致用】【学习反思】1．你的学习收获：2．你还有的困惑：【身边的物理】请仔细观察生活，发现航天科技与日常生活给学生留出时间来自己整理、反思。

6.1 行星的运动一、知识目标1.了解“地心说”和“日心说”两种不同的观点及发展过程.2.知道开普勒对行星运动的描述.二、教学重点1.“日心说”的建立过程.2.行星运动的规律.三、教学难点1.学生对天体运动缺乏感性认识.2.开普勒如何确定行星运动规律的.四、教学方法1.“日心说”的建立的教学——采用对比、反证及讲授法.2.行星运动规律的建立——采用挂图、放录像资料或用CAI课件模拟行星的运动情况.五、教学步骤导入新课我们与无数生灵生活在地球上，白天我们沐浴着太阳的光辉.夜晚，仰望苍穹，繁星闪烁，美丽的月亮把我们带入了无限的遐想之中，这浩瀚无垠的宇宙中有着无数的大小不一、形态各异的天体，它们的神秘始终让我们渴望了解，并不断地去探索.而伟大的天文学家、物理学家已为我们的探索开了头，让我们对宇宙来一个初步的了解.首先，我们来了解行星的运动情况.板书：行星的运动.新课教学（一）用投影片出示本节课的学习目标1.了解“地心说”和“日心说”两种不同的观点及发展过程.2.知道开普勒对行星运动的描述.（二）学习目标完成过程1.“地心说”和“日心说”的发展过程在浩瀚的宇宙中，存在着无数大小不一、形态各异的星球，而这些天体是如何运动的呢？在古代，人类最初通过直接的感性认识，建立了“地心说”的观点，认为地球是静止不动的，而太阳和月亮绕地球而转动.因为“地心说”比较符合人们的日常经验，太阳总是从东边升起，从西边落下，好像太阳绕地球转动.正好，“地心说”的观点也符合宗教神学关于地球是宇宙中心的说法，所以“地心说”统治了人们很长时间.但是随着人们对天体运动的不断研究，发现“地心说”所描述的天体的运动不仅复杂而且问题很多.如果把地球从天体运动的中心位置移到一个普通的、绕太阳运动的行星的位置，换一个角度来考虑天体的运动，许多问题都可以解决，行星运动的描述也变得简单了.随着世界航海事业的发展，人们希望借助星星的位置为船队导航，因而对行星的运动观测越来越精确.再加上第谷等科学家经过长期观测及记录的大量的观测数据，用托勒密的“地心说”模型很难得出完美的解答.当时，哥伦布和麦哲伦的探险航行已经使不少人相信地球并不是一个平台，而是一个球体，哥白尼就开始推测是不是地球每天围绕自己的轴线旋转一周呢？他假设地球并不是宇宙的中心，它与其他行星都是围绕着太阳做匀速圆周运动.这就是“日心说”的模型.用“日心说”能较好地和观测的数据相符合，但它的思想几乎在一个世纪中被忽略，很晚才被人们接受.原因有：（1）“日心说”只是一个假设.利用这个“假设”，行星运动的计算比“地心说”容易得多.但著作中有很不精确的数据.根据这些数据得出的结果不能很好地跟行星位置的观测结果相符合.（2）当时的欧洲的统治者还是教会，把哥白尼的学说称为“异端学说”，因为它不符合教会的利益.致使这个正确的观点被推迟一个世纪才被人们所接受.德国的物理学家开普勒继承和总结了他的导师第谷的全部观测资料及观测数据，也是以行星绕太阳做匀速圆周运动的模型来思考和计算的，但结果总是与第谷的观测数据有8′的角度误差.当时公认的第谷的观测误差不超过2′.开普勒想，很可能不是匀速圆周运动.在这个大胆思路下，开普勒又经过四年多的刻苦计算，先后否定了19种设想，最后终于计算出行星是绕太阳运动的，并且运动轨迹为椭圆，证明了哥白尼的“日心说”是正确的.并总结为行星运动三定律.同学们，前人的这种对问题的一丝不苟、孜孜以求的精神值得大家学习.我们对待学习更应该是脚踏实地，认认真真，不放过一点疑问，要有热爱科学、探索真理的热情及坚强的品质，来实现你的人生价值.2.开普勒行星运动规律（1）出示行星运动的挂图边看边介绍，让学生对行星运动有一个简单的感性认识.（2）放有关行星运动的录像录像的效果很好，很直观，让同学能看到三维的立体画面，让同学们的感性认识又提高一步.（3）开普勒行星运动的规律开普勒关于行星运动的描述可表述为三定律.我们主要介绍开普勒第一定律和第三定律. （4）所有的行星围绕太阳运行的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上.这就是开普勒第一定律.行星运动的轨道不是正圆，行星与太阳的距离一直在变.有时远离太阳，有时靠近太阳.它的速度的大小、方向时刻在改变.示意图如下：板书：开普勒第一定律：所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上.（5）所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等.这是开普勒第三定律.每个行星的椭圆轨道只有一个，但是它们运动的轨道的半长轴的三次方与公转周期的平方的比值是相等的.我们用R表示椭圆的半长轴，T代表公转周期，表达式可为：显然K是一个与行星本身无关的量，同学们想一想，K有可能与什么有关呢？同学们开始讨论、猜想.都围绕太阳运转，只与中心体有关的一个值了.板书：开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方与公转周期的三次方的比值都是相同的.表达式：（R表示椭圆的半长轴，T表示公转周期）（6）同学们知道现在我们已经发现太阳周围有几颗行星了吗？分别是什么？学生回答：金、木、水、火、土、地球、天王星、海王星、冥王星.评价：（回答的很好），那同学们知道哪颗行星离太阳最近？同学回答：水星.老师提问：水星绕太阳运转的周期多大？一般学生不知道.老师告诉学生：水星绕太阳一周需88天.老师提问：我们生活的地球呢？同学们踊跃回答：约365天.3.补充说明（1）开普勒第三定律对所有行星都适合.（2）对于同一颗行星的卫星，也符合这个运动规律.比如绕地球运行的月球与人造卫星，就符合这一定律（K′与行星绕太阳的K值不同，中心体变，K值改变）六、小结通过本节课的学习，我们了解和知道了：1.“地心说”和“日心说”两种不同的观点及发展过程.2.行星运动的轨迹及物理量之间的定量关系（K是与行星无关的量）.3.行星绕太阳的椭圆的半长轴R3与周期T2的比值为K，还知道对一个行星的不同卫星，它们也符合这个运行规律，即(K与K′是不同的).七、板书设计行星的运动1.“地心说”与“日心说”的发展过程.2.。

万有引力与航天（复习课），复习目标 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（两种方法） 3、会用万有引力定律结合圆周运动知识分析双星或多星系统相关问题 4、能应用万有引力定律及其它知识认识并分析卫星各类问题 5、掌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、地球的质量及各类卫星相关问题，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，使学生懂得理论来源于实践反过来又可以指导实践的辨证唯物主义观点 教学重点 1、强化四种本部分必须掌握的运动模型 2、应用四种模型分析解决各类问题 教学难点 1、自转模型及应用 2、卫星变轨问题 课时安排1 课时 教学方法讲授法 讨论法教学过程 一、引入 教师活动：1、本部分内容高考分析（考点分布、考点考试频率）2、针对高频考点提炼模型（公转、自转、双星与椭圆轨道模型）（同时强化重点知识体系）二、讲解情景一： 四颗地球卫星 a 、b 、c 、d 的排列位置如图所示,其中 a是静止在地球赤道上还未发射的卫星,b 是近地轨道卫星,c 是地球同步卫星,d 是月球,已知地球半径 R ，同步卫星轨道半径 r,地球表面重力加速度为 g ，第一宇宙速度为 V 1，万有引力常量为G,地球自转周期为 T.问题 1：卫星绕地球做圆周运动，圆心在哪一位置，请用 G 、M 、轨道半径 r ，表示卫星的线速度 v,角 速度 ω,周期 T ，向心加速度 a n 。

问题 2：设近地卫星轨道半径为 R ，试求 a 与b 的线速度之比，向心加速度之比。

（用 R 、r 表示）问题3：请用题干中的已知量表示a、b、c 的重力加速度与向心加速度。

（用G、M、R、r、g 表示）问题4：在上述情景中，可用哪些量来表示地球质量和密度？（用G、T、R、r、V 表示）问题5：若某一时刻，b、c 相距最近，从此时开始计时，b、c 相距最近和最远需经多长时间？(若Tb 和T 已知)问题6：地月系统可看作双星系统，设地球和月球质量分别为M、m，地月距离为L,试求地球、月球的轨道半径之比，线速度之比，向心加速度之比，请用已知量表示地球、月球的周期和轨道半径。