高中三年级物理教案:万有引力
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高中物理万有引力定律优质教案通用一、教学内容本节课选自高中物理教材《普通高中课程标准实验教科书·物理》(人民教育出版社)第二章第六节“万有引力定律”。
详细内容包括:万有引力定律的发现背景、定律表述、公式推导、应用实例等。
二、教学目标1. 让学生掌握万有引力定律的基本概念、公式及其应用。
2. 培养学生运用万有引力定律解决实际问题的能力。
3. 激发学生对物理现象的好奇心和探索精神,培养学生的科学素养。
三、教学难点与重点教学难点:万有引力定律的公式推导和应用。
教学重点:万有引力定律的基本概念、公式及其应用。
四、教具与学具准备1. 教具:地球仪、月球仪、演示用计算器、多媒体设备等。
2. 学具:学生用计算器、练习本、笔等。
五、教学过程1. 实践情景引入:通过地球仪和月球仪演示地球与月球之间的引力作用,引导学生思考引力的来源和特点。
2. 知识讲解:(1)万有引力定律的发现背景:介绍牛顿发现万有引力定律的历史背景。
(2)万有引力定律的表述:讲解万有引力定律的内容,引导学生理解“万有”的含义。
(3)万有引力定律的公式推导:引导学生根据万有引力定律的表述,推导出万有引力公式。
(4)万有引力定律的应用实例:分析地球与月球之间的引力作用,计算两者之间的引力大小。
3. 例题讲解:讲解一道应用万有引力定律的例题,引导学生掌握解题方法和步骤。
4. 随堂练习:布置两道与例题类似的练习题,让学生当堂巩固所学知识。
六、板书设计1. 万有引力定律2. 内容:(1)万有引力定律的发现背景(2)万有引力定律的表述(3)万有引力定律的公式推导(4)万有引力定律的应用实例七、作业设计1. 作业题目:(1)计算地球与太阳之间的引力大小。
(2)分析地球表面物体受到的引力与物体质量、距离地心的关系。
2. 答案:见附件。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思:对本节课的教学效果进行反思,针对学生的掌握情况,调整教学方法。
2. 拓展延伸:引导学生课后查阅资料,了解万有引力定律在现代科学研究中的应用,如航天、卫星等领域。
高中物理万有引力定律教学设计高中物理万有引力定律教学设计作为一名教职工,常常要根据教学需要编写教学设计,借助教学设计可以提高教学效率和教学质量。
我们该怎么去写教学设计呢?以下是小编精心整理的高中物理万有引力定律教学设计,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
高中物理万有引力定律教学设计篇1知识目标1、在开普勒第三定律的基础上,推导得到万有引力定律,使学生对此定律有初步理解;2、使学生了解并掌握万有引力定律;3、使学生能认识到万有引力定律的普遍性(它存在宇宙中任何有质量的物体之间,不管它们之间是否还有其它作用力)。
能力目标1、使学生能应用万有引力定律解决实际问题;2、使学生能应用万有引力定律和圆周运动知识解决行星绕恒星和卫星绕行星运动的天体问题。
情感目标1、使学生在学习万有引力定律的过程中感受到万有引力定律的发现是经历了几代科学家的不断努力,甚至付出了生命,最后牛顿总结了前人经验的基础上才发现的。
让学生在应用万有引力定律的过程中应多观察、多思考。
教学建议万有引力定律的内容固然重要,让学生了解发现万有引力定律的过程更重要。
建议教师在授课时,应提倡学生自学和查阅资料。
教师应准备的资料应更广更全面。
通过让学生阅读“万有引力定律的发现过程”,让学生根据牛顿提出的几个结果自己去猜测万有引力与那些量有关。
教师在授课时可以让学生自学,也可由教师提出问题让学生讨论,也可由教师展示出开普勒三定律和牛顿的一些故事引导学生讨论。
教学目的: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、掌握万有引力定律,能解决简单的万有引力问题;教学难点:万有引力定律的应用教学重点:万有引力定律教学工具:展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人图片。
教学过程(一)新课教学(20分钟)1、引言展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人照片并讲述物理学史:十七世纪中叶以前的漫长时间中,许多天文学家和物理学家(如第谷、哥白尼,伽利略和开普勒等人),通过了长期的观察、研究,已为人类揭示了行星的运动规律。
高中物理《万有引力定律》教案高中物理《万有引力定律》教案1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?2、观察月亮高中物理《万有引力定律》教案2教学目标知识目标(1)通过演示实验认识加速度与质量和和合外力的定量关系;(2)会用准确的文字叙述牛顿第二定律并掌握其数学表达式;(3)通过加速度与质量和和合外力的定量关系,深刻理解力是产生加速度的原因这一规律;(4)认识加速度方向与合外力方向间的矢量关系,认识加速度与和外力间的瞬时对应关系;(5)能初步运用运动学和牛顿第二定律的知识解决有关动力学问题。
第3节万有引力定律的应用本节教材分析(1)三维目标一、知识与技术1.通过了解万有引力定律在天文学上的重要应用,体会科学定律对人类熟悉世界的作用.2.明白天体间的彼此作用主如果万有引力,和如何应用万有引力定律计算天体质量的方法.二、进程与方式1.预测未知天体是万有引力定律最辉煌的成绩之一,通过对海王星发觉进程的了解,体会科学理论对探索未知世界思想的指导作用.2.通过自主试探和讨论与交流,掌握计算天体质量的思路和方式三、情感态度与价值观1. 利用万有引力定律能够预言未知天体和彗星回归,让学生知道理论来源于实践,反过来又能够指导实践的辩证唯物主义.明白实践是查验真理的唯一标准.2. 利用万有引力定律计算太阳、地球的质量,进展学生对科学的好奇心与求知欲,体验探索自然规律的艰辛和喜悦.(2)教学重点1.行星(人造卫星)绕中心天体运动的向心力是由万有引力提供的。
2.会用已知条件来求中心天体的质量(3)教学难点会用已知条件来求中心天体的质量(4)教学建议这节课通过对一些天体运动的实例分析,使学生了解:通常物体之间的万有引力很小,常常觉察不出来,但在天体运动中,由于天体的质量专门大,万有引力将起决定性作用,对天文学的进展起了专门大的推动作用,其中一个重要的应用就是计算天体的质量.在讲课时,应用万有引力定律有两条思路要交待清楚:1.把天体(或卫星)的运动看成是匀速圆周运动,即F引=F向,用于计算天体(中心体)的质量,讨论卫星的速度、角速度、周期及半径等问题.2.在地面周围把万有引力看成物体的重力,即F引=m g.主要用于计算涉及重力加速度的问题.这节内容是这一章的重点,这是万有引力定律在实际中的具体应用.主要知识点就是如何求中心体质量及其他应用,仍是可发觉未知天体的方式.万有引力定律是物理学中的重要大体定律,为了使学生对定律的发觉历史和背景有所了解,若是条件允许,希望教师能讲一讲.还可补充讲讲地球上物体重量的转变.如此有助于学生熟悉万有引力定律的意义,并可起到巩固知识、应用知识的作用.通过这节的教学应使学生了解,通常物体之间的万有引力很小,以致发觉不出,但在天体运动中,由于天体的质量专门大,万有引力将起决定性的作用,万有引力定律的发觉对天文学的进展起了专门大推动作用.新课导入设计导入一环节一:创设情景引入课题(多媒体屏幕打出 PPT1. )教师:请同窗描述一下这幅图片.学生活动:这是咱们生活的太阳系 , 它是由水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星等组成一个庞大的家族.九大行星围绕太阳做圆周运动.教师:九大行星为何能围绕太阳做圆周运动?学生活动:太阳与行星之间存在万有引力,万有引力是使行星绕太阳运动的向心力:.过渡:自从卡文迪许测出了万有引力常量,万有引力定律就对天文学的进展起了专门大的推动作用,这节课咱们来学习万有引力定律在天文学上的应用 . ( PPT1 上打出课题)(板书)§万有引力定律的应用导入二教学环节教学内容教学说明(一)设置问题,引起思考引入:通过学习万有引力定律,我们知道,任何有质量的物体间都存在着相互的吸引力.问题一:两个质量都为 60 kg 可以看成质点的人,相距 1 m ,试估算他们之间的万有引力是多大?感性认识:一般物体间的万有引力极其微弱,是感觉不到的,一般的测量方法也无法测出,所以一般不考虑.另一方面,体现出卡文迪许在当时的条件下测量G值,是很有开创性的.说明:两个人相距 1m 时,不能把人看成质点而简单套用万有引力定律公式.上面的计算是一种估算.进一步设问:如果两物体质量是 60 × 1021kg ,相距1m,它们之间的万有引力是多广呢?F=× 1035N感性认识:超大质量物体间的万有引力是巨大的,不可忽略.引言:阿基米德曾说过,如果给他一个支点,他可以撬起地球.我们知道天体之间的运动是遵循万有引力定律的.那体验性计算:计算常态物体、超大物体间的万有引力的大小,体会万有引力常量的“小”,以及万有引力对大质量的物体更有意义.显示构建的“质点模型”图片.么——问题二:你用万有引力定律,能“称”出地球的质量吗?明确给出学习的任务:“测”地球的质量.显示地球图片.。
高中万有引力教案篇一:高中物理《万有引力定律的应用》教案(1)】万有引力定律的应用【教育目标】一、知识目标1 .了解万有引力定律的重要应用。
2 .会用万有引力定律计算天体的质量。
3 .掌握综合运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。
二、能力目标通过求解太阳、地球的质量,培养学生理论联系实际的能力。
三、德育目标利用万有引力定律可以发现未知天体,让学生懂得理论来源于实践,反过来又可以指导实践的辩证唯物主义观点。
【重点、难点】一、教学重点对天体运动的向心力是由万有引力提供的理解二、教学难点如何根据已有条件求中心天体的质量【教具准备】太阳系行星运动的挂图和flash 动画、ppt 课件等。
【教材分析】这节课通过对一些天体运动的实例分析,使学生了解:通常物体之间的万有引力很小,常常觉察不出来,但在天体运动中,由于天体的质量很大,万有引力将起决定性作用,对天文学的发展起了很大的推动作用,其中一个重要的应用就是计算天体的质量。
在讲课时,应用万有引力定律有两条思路要交待清楚.1•把天体(或卫星)的运动看成是匀速圆周运动,即f引=f向,用于计算天体(中心体)的质量,讨论卫星的速度、角速度、周期及半径等问题.2. 在地面附近把万有引力看成物体的重力,即f 引=mg. 主要用于计算涉及重力加速度的问题。
这节内容是这一章的重点,这是万有引力定律在实际中的具体应用. 主要知识点就是如何求中心体质量及其他应用,还是可发现未知天体的方法。
【教学思路设计】本节教学是本章的重点教学章节,用万有引力定律计算中心天体的质量,发现未知天体显示了该定律在天文研究上的重大意义。
本节内容有两大疑点:为什么行星运动的向心力等于恒星对它的万有引力?卫星绕行星运动的向心力等于行星对它的万有引力?我的设计思想是,先由运动和力的关系理论推理出行星(卫星)做圆周运动的向心力来源于恒星(行星)对它的万有引力,然后通过理论推导,让学生自行应用万有引力提供向心力这个特点来得到求中心天体的质量和密度的方法,并知道在具体问题中主要考虑哪些物体间的万有引力;最后引导阅读相关材料了解万有引力定律在天文学上的实际用途。
高中物理万有引力教案一、教学任务及对象1、教学任务本节课的教学任务是关于高中物理中的万有引力部分。
这部分内容包括万有引力定律的发现历程、定律的表达式、引力常量的测定以及万有引力定律在实际问题中的应用。
通过本节课的学习,学生将理解万有引力定律的内涵,掌握其适用条件和计算方法,并能够运用该定律解决一些简单的实际问题。
2、教学对象本节课的教学对象是高中二年级的学生。
经过之前的学习,他们已经掌握了质点、牛顿运动定律、向心力等相关概念和知识,具备了一定的物理基础。
同时,他们对科学探究、实验操作等方面也有一定的了解,为学习万有引力定律打下了基础。
然而,万有引力定律涉及到较为抽象的概念和复杂的计算,因此需要通过生动形象的教学方法和逐步引导,帮助学生理解和掌握这一重要物理定律。
二、教学目标1、知识与技能(1)理解万有引力定律的基本原理,掌握万有引力定律的表达式及其适用条件;(2)掌握引力常量的含义及其测定方法,了解引力常量在万有引力定律中的应用;(3)能够运用万有引力定律解决一些简单的实际问题,如计算天体间的引力、分析天体的运动轨迹等;(4)通过数学推导和计算,理解万有引力与向心力的关系,掌握万有引力提供向心力的概念;(5)学会运用物理知识解决实际问题,提高分析问题和解决问题的能力。
2、过程与方法(1)通过观察、实验、分析等方法,引导学生探究万有引力定律的发现过程,培养学生科学思维和探究精神;(2)运用数学工具,进行物理公式的推导和计算,提高学生运用数学解决物理问题的能力;(3)采用小组合作、讨论等方式,让学生在互动交流中加深对万有引力定律的理解,培养学生的团队协作能力和沟通能力;(4)通过问题解决,培养学生独立思考、创新解决问题的能力。
3、情感,态度与价值观(1)激发学生对自然科学的兴趣,培养他们探索宇宙、追求真理的热情;(2)培养学生严谨的科学态度,让他们认识到科学研究的艰辛与曲折,学会尊重科学、敬畏自然;(3)通过学习万有引力定律,使学生认识到人类对自然界的认识是逐步深入的,培养他们不断探索、勇于创新的精神;(4)引导学生关注我国在航天、天文等领域取得的成就,增强学生的民族自豪感,激发他们为国家和民族的繁荣富强而努力学习的信念;(5)让学生体会到大自然的美妙和和谐,树立保护环境、珍惜资源、关爱地球的价值观。
第2节万有引力定律本节教材分析(1)三维目标一、知识与技能1.了解牛顿发现万有引力定律的思路与过程;2.理解万有引力定律的内容、数学表达式及适用的范围;3.知道卡文迪许测量万有引力常量实验的设计思想;4.认识发现万有引力定律的意义,领略天体运行规律的简洁与和谐.5.会在简单情景中计算物体间的引力.二、过程与方法1.体会发现万有引力定律的过程和思维方法;2.体会科学归纳与演绎推理的方法;3.体会扭秤实验的设计思想.三、情感、态度与价值观1.感受科学家探索科学问题的艰辛和喜悦;2.培养探究问题的科学态度、探究创造的心理品质,感受科学探究永无止境.(2)教学重点1.万有引力定律的发现过程;2.万有引力定律的物理意义以及公式的适用条件;3.万有引力常量测定中蕴藏的思想方法.(3)教学难点万有引力定律的发现的思路.(4)教学建议万有引力定律是本章的核心,定律的得出过程又是此定律学习中的重点.为此引课时播放行星绕太阳运转的视频,激发学生的学习欲望.讲授过程中以物理学史为主线,让学生从科学家的角度分析、思考问题.利用牛顿定律和开普勒定律对万有引力定律进行推导,使学生熟练掌握已有知识并得出新的规律,提高学生分析、解决问题的能力.万有引力定律的内容固然重要,让学生了解发现万有引力定律的过程更重要.在授课时,使学生通过体会几位科学家分析问题和解决问题的方法和技巧,提高科学素养.利用牛顿定律和开普勒定律对万有引力定律进行推导,提高利用已有知识得出新规律、分析解决问题的能力.新课导入设计导入一1.引入:播放行星绕太阳运行的视频,引导学生想象行星做圆周(椭圆)运动向心力的来源.结合地面上物体做圆周运动的实例,提问:维持行星运动的力的施力物体各是什么?这个力的大小跟什么因素有关?教师介绍历史上人类的思考:自哥白尼建立日心说到开普勒提出行星运动三定律,行星运动的基本规律已被发现,为人类进一步从动力学方面考察行星的运动提供了条件.到 17 世纪已有一些学者提出了关于天体运动的动力学解释.伽利略:认为一切物体都有合并的趋势,这种趋势导致物体做圆周运动;开普勒:认为行星绕太阳运动,是受到了来自太阳的类似磁力的作用;笛卡尔:认为行星绕太阳运动是因为受到行星周围旋转的物质(以太)的作用;胡克、哈雷:认为行星绕太阳运动是因为受到了太阳对它的引力,甚至推测出太阳对行星的引力大小跟行星与太阳之间距离的平方成反比,但是他们都不能证明行星所做的椭圆运动是平方反比律的结果,对引力大小的数量级也一无所知.导入二教学环节教师活动学生活动设计说明引入新课提出问题科学家的观点介绍学生参与猜想播放动画:创设问题情境,太阳系中的行星绕太阳公转.1.若把行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动,此时需要的向心力由什么力提供?2.太阳与行星间的引力遵循怎样的规律?自开普勒提出行星运动三定律后,很多科学家都试图去弄清楚行星运动的力学本质.例如:1.开普勒:太阳磁力的吸引;2.伽利略:“惯性”自行的维持;3.笛卡尔:太阳的漩涡带动行星和卫星一起运动;4.胡克和哈雷等:太阳引力的缘故,并且力的大小与到太阳距离的平方成反比.但这些观点,没有可靠的依据.假如你是那个时代的科学家,你能用现在所学的知识研究太阳与行星间的引力所遵循的规律吗?观看、感叹、讨论、交往.思考、回答:需要的向心力由太阳对行星的引力提供.学生讨论并回答:以行星绕太阳公转为材料,创设问题情境,营造气氛,让学生感受天体系统运动的和谐统一,激发学生探索自然奥秘的强烈愿望.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。
中学物理万有引力定律教案大全中学物理万有引力定律教案大全一分析引导学生了解万有引力定律发觉的艰难历程,让学生比较剧烈的体会科学思维和(方法)的重要性是本节课的重要教学任务。
因此为了达到预期的教学目标,老师应在教学中充分的引导学生,乐观调动学生的主观能动性。
以奇妙宇宙现象及科学史实为基础,激发学生的爱好,同时接受科学是清净探究法,主要以问题为中心去充分的引导学生的思维,胜利的完成本节课的教学任务。
学生学习心里分析中学生正处于从初中物理的定性分析到中学物理的定量探讨;从初中的形象思维到中学的(抽象思维);从初中简洁的(逻辑思维)到中学困难的分析推理的转变过程中。
从心理学的角度分析他们的一般实力已经具备,具有肯定的视察力、(记忆力)、抽象概括力、(想象力)。
但其制造实力还比较欠缺,对于利用已有学问制造出新的概念、理论的实力很弱,因此老师应尽可能的供应具有制造实力的活动,不断鼓舞学生的信念,让学生能够在爱好与乐观性中学习学问。
教目标学问与技能:了解万有引力定律的发觉过程通过万有引力规律的推广,建立万有引力定律,写出数学表达式。
过程与方法:接受科学史情景探究法,通过合作学习,熬炼自主、探究、合作学习的实力。
假设和推理情感看法与价值观:对人类相识万有引力定律过程做出自己的评价,体验物理学的探讨思想和方法教学重点牛顿发觉万有引力的思路,培育学生的制造实力。
教学难点牛顿以开普勒对行星运动学规律的描述为基础证明万有引力定律的思路(教学方法)科学史情景探究法、探讨法教学手段多媒体协助教学教学过程教学环节老师活动学生活动设计意图情景回放播放视频(漂亮星空)。
导入师:在上课之前,我先带领大家进入一个奇妙的、梦幻般的地方。
(视频)1.看着这样漂亮的地方,同学们感觉如何?是不是产生了无限的遐想,有一种身临其境想亲自去探究期中奇妙的冲动?2.正是有了这千千万万个不同的行星运动,才构成了这奇妙的宇宙,才出现了这种.种奇妙的现象。
4、高中物理教案一等奖《万有引力定律》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。
高中物理万有引力定律教案设计一【教材分析】本节课内容主要讲述了万有引力发现的过程及牛顿在前人工作的基础上,凭借他超凡的数学能力推证了万有引力的一般规律的思路与方法.?这节课的主要思路是:由圆周运动和开普勒运动定律的知识,得出行星和太阳之间的引力跟行星的质量成正比,跟行星到太阳的距离的平方成反比,并由引力的相互性得出引力也应与太阳的质量成正比.这个定律的发现把地面上的运动与天体运动统一起来,对人类文明的发展具有重要意义。
作为高中阶段无法证明椭圆轨道的情况而只能近似以圆轨道来处理的一种“近似”的物理思路.这是一种极好的研究物理的方法.?本节内容包括:发现万有引力的思路及过程、万有引力定律的推导.?【三维目标】一、知识与技能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,记住引力常量G并理解其内涵.?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、过程与方法?1.培养学生在处理问题时,要抓住主要矛盾,简化问题,建立模型的能力与方法.?2.培养学生的科学推理能力.?三、情感态度与价值观?通过牛顿在前人的基础上发现万有引力的思想过程,说明科学研究的长期性、连续性及艰巨性.?【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.?【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.?【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.?【教学用具】多媒体课件【课时安排】1课时【教学设计】[故事导入]1666年夏末一个温暖的傍晚,在英格兰林肯郡乌尔斯索普,一个腋下夹着一本书的年轻人走进他母亲家的花园里,坐在一棵树下开始埋头读书.当他翻动书页时,他头顶的树枝中有样东西晃动起来,一只历史上最著名的苹果落了下来,落在23岁的伊萨克.牛顿的身边,恰巧那天他正苦苦思索一个问题:是什么力量使月球保持在环绕地球运行的轨道上?以及使行星保持在其环绕太阳运行的轨道上?为什么这只苹果会坠落到地上?正是从这一问题开始,他找到了这些问题的答案.师提问:太阳对行星的引力使得行星围绕太阳运动,月球围绕地球运动,是否能说明地球对月球有引力作用?抛出的物体总要落回地面,是否说明地球对物体有引力作用?【新课教学】?课件展示:画面1:八大行星围绕太阳运动画面2:月球围绕地球运动画面3:人造卫星围绕地球运动演示4:地面上的人向上抛出物体,物体总落回地面学生思考、讨论下面问题:1、行星为何能围绕太阳做近似圆周运动?2、月球为什么能围绕地球做近似圆周运动?3、人造卫星什么能围绕地球做圆周运动?4、地面上的物体受到的力与上述力相同吗?5、根据以上四个问题的探究,你有何猜想?师引导分析,猜想:“天上”的力与“人间”的力应属于同种性质的力.师说明:探究上述问题时我们运用了类比的方法得出猜想,猜想是否正确需要检验,因此不能将其作为结论.月-地检验1、目的:验证“天上”的力与“人间”的力是同种性质的力.2、原理:课本P39师指导学生看书。
高中物理《万有引力定律》教案高中物理《万有引力定律》教案教学目标知识与技能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=2πr/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。
万有引力定律优秀教学设计
万有引力定律优秀教学设计
《万有引力定律》教案分析
一、教学目标
【知识与技能】
了解万有引力定律的发现思路和过程;知道什么是万有引力定律;知道万有引力常量以及它的测量方法。
【过程与方法】
通过逐步建立万有引力定律的过程,提高演绎思维能力与归纳概括能力,学习物理规律“提出猜想--理论推导--实验检验”的.科学研究方法。
【情感态度与价值观】
感受物理学的科学魅力,形成严谨的思维方式。
二、教学重难点
【重点】
月--地检验,万有引力定律,引力常量。
【难点】
月--地检验的思路。
三、教学过程
环节一:导入新课
教师带领学生回顾太阳与行星的引力公式。
教师追问:行星与太阳间的引力能使行星不能飞离太阳,那是什么力使地面的物体不能离开地球,总要落回地面呢?
环节二:新课讲授
(一)万有引力的猜想
教师讲述牛顿对苹果思考的故事:苹果成熟后会受重力掉落在地面,如果苹果树长在最高的山顶上,苹果也会受重力落到地面上,并且这个力没有明显的变化,如果苹果树延伸到月球上,这个力会不会作用到月球上?
引出猜想:拉住月球使它绕地球运动的力,与拉着苹果下落的力是否是同种力?。
高中三年级物理教案:万有引力一、引言物理是一门研究自然界中各种物质及其相互作用规律的科学。
作为高中物理教学的重要内容之一,万有引力是学生们应该深入了解的重要概念。
本教案旨在通过生动的教学方法和丰富的教学资源,帮助学生全面理解和掌握万有引力的相关知识。
二、前期准备1. 教学目标1.1 理解万有引力的基本概念和公式。
1.2 能够运用万有引力公式计算物体之间的吸引力。
1.3 了解引力场的概念以及其在日常生活中的应用。
2. 教学资源2.1 实验材料:各种质量不同的小球、天平、螺旋测微器等。
2.2 备课材料:教科书、课件、视频等。
2.3 学习工具:计算器、尺子、笔记本等。
3. 教学环境3.1 教室:保证教室整洁、通风良好。
3.2 实验室:准备好个体实验设备,保证实验安全。
三、教学过程1. 概念讲解在课堂上,首先向学生介绍万有引力的概念。
解释引力是地球或其他天体之间相互吸引的力,引导学生思考:为什么地球上的物体能被地球吸引?接着,引入质量、距离和引力之间的关系,让学生明白引力的大小取决于物体的质量以及物体之间的距离。
2. 实验探究利用实验让学生亲自体验万有引力的存在,并通过实验数据计算引力的大小。
首先,让学生使用天平测量不同小球的质量,然后使用螺旋测微器测量小球之间的距离。
最后,根据万有引力公式(F=G•m₁•m₂/r²),计算小球之间的引力大小,并进行比较和讨论。
通过实验,学生能够更加深入地理解引力的本质。
3. 引导式讨论在理解了万有引力的基本概念和公式后,通过引导式讨论,引导学生思考不同质量、距离条件下引力的变化情况。
以地球和月球之间的引力为例,让学生预测地球和月球之间的引力大小,并进一步计算验证。
通过这种讨论的方式,学生能够掌握万有引力公式的应用方法,增强他们的学习兴趣。
4. 引力场的概念引导学生了解引力场的概念,并通过实例让学生理解引力场的存在与作用。
例如,用磁铁在铁屑上展示磁力场的存在与形状,并类比引力场的存在与形状。
高中物理万能引力问题教案
一、教学目标:
1. 了解什么是万有引力和它的计算公式;
2. 掌握计算两个物体之间的引力大小的方法;
3. 学会应用引力概念解决实际问题。
二、教学重点:
1. 万有引力的概念和计算公式;
2. 引力的大小与距离的关系。
三、教学难点:
1. 引力计算实际问题的应用;
2. 引力的概念理解。
四、教学准备:
1. 教材;
2. 计算器;
3. 实验器材。
五、教学过程:
1. 导入:通过提问引出学生对引力的认识,引导学生思考什么是引力,引力的作用对象。
2. 学习:讲解万有引力的概念和计算公式,引导学生如何计算两个物体之间的引力大小,让学生自己演算几个例题。
3. 实验:安排学生做一个简单的实验,探究引力大小与物体质量和距离的关系。
4. 拓展:引导学生思考引力的应用,如地球上物体自由落体加速度的计算等。
5. 总结:回顾今天的学习内容,强调引力的重要性和应用。
六、作业布置:
1. 完成课后习题,巩固所学知识;
2. 思考引力在生活中的实际应用,并写一篇小结。
七、教学反思:
通过本节课的教学,学生对引力的概念和计算方法有了更深入的了解,实验也让他们对引力和距离的关系有了更直观的认识。
下节课需要加强引力的应用教学,让学生能够更好地运用引力概念解决实际问题。
第3节万有引力定律的应用教学准备:多媒体设备一套:可供PPT课件播放、实物投影等.教学过程:环节一:创设情景引入课题环节二:回顾行星发展史( 打出 PPT2)教师:到底谁首次发现了水星、木星、金星、火星和土星已无从考察.但发现天王星、海王星、冥王星的天文学家永远记载于历史史册中.(板书)一、预言未知星体教师:1781年,威廉·赫歇尔借助自己制造的高倍天文望远镜,观测到了太阳系中的一颗新行星——天王星.(注:屏幕上打出威廉·赫歇尔照)思考一:人们发现天王星的实际轨道与由万有引力算出的理论轨道有较大的偏差,引发了人们的各种猜想,你能举出一个印象较深刻的“猜想”吗?教师(引导学生猜想):( 1 )万有引力定律是错误的.( 2 )天王星外还有一颗未知行星,它对天王星有较大的引力作用.人们根据猜想( 2 ),用万有引力定律计算出天王星外未知星体的轨道半径 , 果然在所算出的位置发现海王星——人们称它为“笔尖下发现的行星”.多媒体演示:在 PPT2 上按时间顺序打出三位海王星的发现者照片并介绍海王星的发现过程.思考二:你觉得勒威耶能发现新的行星——海王星,最难能可贵的是什么?对你有什么启?学生活动:思考三:汤博用什么方法发现了第九颗行星——冥王星?( PPT2 打出汤博照片,字幕:美国天文学家汤博发现冥王星.)海王星的引力部分解释了天王星轨道的误差,但不能完全解释之一决问题,天文学家相信海王星轨道之外还存在一颗未知行星.但这颗神秘行星太远太暗了,经过几代人近一个世纪的努力,才于 1930 年出现在美国天文学家汤博的视野里.这颗远离太阳的行星被称为冥王星.至此,“太阳系九大行星”的格局坚持了70多年.思考四:本文提到的科学家都运用了一种共同的科学研究方法,你知道是什么方法吗?学生活动:教师:发现海王星有什么意义?学生活动:教师总结:( 1 )进一步验证了万有引力定律的正确性.( 2 )根据同样的方法美国天文学家汤博发现了冥王星.( 3 )说明科学理论具有预见性. ( 一个成功的理论不仅要能解释已知的事实 , 更重要的是能预言未知现象 )学生举例说明:哈雷彗星回归.(板书)二、预言彗星的回归.教师:(打出 PPT3 )哈雷,英国著名天文学家、数学家.哈雷彗星的发现者.过渡:万有引力定律作为一个自然界最基本的定律,无论是在理论研究还是工程设计方面都有着极其广泛的应用.宇宙物理中常常以测定天体的万有引力产生的效应来断定天体的位置和质量;在电磁探测受局限的地域,可以通过万有引力的测量计算,来探知地下物质的密度,从而断定地下矿藏的分布或是地下墓穴的规模和位置.环节三:复习准备 , 为计算天体的质量做铺垫教师:(回顾 PPT1 )太阳系中的各大行星围绕不同半径的轨道运行 , 请你用圆周运动的有关知识分析它们的线速度v、角速度ω、向心加速度a、周期T与轨道半径r 大小的关系.学生讨论与交流:(学生将讨论结果通过实物投影展示)(环节四:天体质量的计算方法)过渡:像太阳、地球这些天体,我们无法直接测量它们的质量 , 现在我们是否能用万有引力定律找出计算天体质量的方法?(板书)三、天体质量的计算方法【问题】( 1 )若地球m围绕太阳M做圆周运动的周期为T ,圆周运动的轨道半径为r,万有引力常量为G,M=?学生讨论交流:①计算天体质量的基本方法:a. 天体(卫星、行星、恒星)之间存在着万有引力;b. 卫星绕行星、行星绕恒星的椭圆运动近似可看成匀速圆周运动;c. 匀速圆周运动的向心力来自它们之间的万有引力.②计算天体质量的基本思路:讨论与交流:变化 1:地球m围绕太阳M做圆周运动的线速度为v ,圆周运动的轨道半径为r. 求M =?变化 2:若地球m围绕太阳M做圆周运动的线速度为v ,圆周运动的周期为T, M =?学生活动:自主思考,充分讨论,展示自己的解决方法,体验解决问题的喜悦.教师:如果知道太阳的半径R, 如何估测太阳的平均密度?讨论交流:( 学生可能会混淆地球运行轨道半径r和太阳半径R,教师注意纠正 )教师:同学们运用万有引力定律求解天体质量的方法,能求出地球的质量吗?如果能,需要知道哪些量?怎样才能求出地球的质量?学生活动:自主思考并做答.( 2 )若已知万有引力常量G、地球半径R和重力加速度g, 并认为地球表面的物体受到的重力等于地球对物体的万有引力 , 求地球的质量.学生讨论交流:基本思路:教师:计算中央天体质量时采用哪些方法?请同学归纳一下.学生活动:(环节五:拓展(根据实际教学情况进行)——第 52 页“发展空间中”估测太阳密度.环节六:课后小结这节课我们运用万有引力定律和圆周运动的规律, 讨论了两种计算天体质量的基本思路和方法.万有引力定律还有哪些应用?通过实例复习万有引力定律和圆周运动知识教学流程图:学习效果评价:(略)根据教学实际设计教学反思:1.在处理行星发展史教学环节上重描了一下.捕捉、搜集了大量天文学家的事迹,对这些教学资源信息进行甄别、筛选、优化整合,制作PPT课件,成为本节的一大亮点,激活学生学习的兴奋点,营造课堂教学氛围.2.天体质量的计算方法部分 , 将教师教转变为学生的学 , 教学环节的设计从学生的实际情况出发 , 力求充分调动学生的积极性,使他们积极参与问题的分析、讨论、交流、体验,强调教学互动 , 体现学生的自主合作学习.。
第3节 万有引力定律的应用一、知识目标1.会利用万有引力定律计算天体的质量。
2.理解并能够计算卫星的环绕速度。
3.知道第二宇宙速度和第三宇宙速度及其含义。
二、情感、态度与价值观:1.了解万有引力定律在探索宇宙奥秘中的重要作用,感受科学定律的巨大魅力。
2.体会科学探索中,理论和实践的关系。
3.体验自然科学中的人文精神。
三、能力目标培养学生对万有引力定律的理解和利用有限的已知条件进行近似计算的能力。
四、教学重点:1.利用万有引力定律计算天体质量的思路和方法2.发现海王星和冥王星的科学案例3.计算环绕速度的方法和意义4.第二宇宙速度和第三宇宙速度及其含义五、教学难点:天体质量计算教学方法:自主讨论思考、推导、引导分析课时安排:1课时教学步骤:一、导入新课牛顿通过对前人研究结果的总结和假设、推理、类比、归纳,提出了万有引力定律 122m m F G r在一百多年后,由英国科学家卡文迪许精确测定了万有引力常数G ,从那时候起,万有引力才表现出巨大的威力。
尤其在天体物理学计算、天文观测、卫星发射和回收等天文活动中,万有引力定律可称为最有力的工具。
二、新课教学投影月球绕地转动的动画演示,提出问题:若月球绕地球做匀速圆周运动,其周期为T,已知月球到地心距离为r,如何通过这些条件,应用万有引力定律计算地球质量?(要求学生以讨论小组为单位就此问题展开6分钟讨论,讨论出结果后,提供计算基本思路、计算过程和结果、并总结万有引力定律计算天体质量的方法,教师在教室巡回,找出两个结果比较完整,讨论思路清晰但计算过程略有不同的组,要求其对所讨论的问题进行回答。
)显示:匀速圆周运动,周期T、月球到地心距离r,求:地球质量M教师总结两组的讨论过程和结果,比较后,对所讨论的问题得出一个更加完善的答案。
板书演示,重现这一完整过程,并对问题的答案做出总结。
要求各小组将这个结果和自己小组的结果进行两分钟比较讨论。
(总用时约6分钟)提出问题:利用这种方法,是否可以计算不带卫星的天体的质量?为什么?学生回答,教师总结。
万有引力定律
【教学目标】
一、知识与技能
1、了解万有引力定律得出的思路和过程,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并会用万有引力定律公式解决简单的引力计算问题。
3、知道万有引力定律公式的适用范围。
4、理解万有引力常量的意义及测定方法,了解卡文迪许实验室。
二、过程与方法
1、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。
2、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。
三、情感态度与价值观
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,提高学生科学价值观。
2、经过万有引力常量测定的学习,让学生体会科学的方法论和物理常量数量级的重要性
【教学重点】
1、月-地检验的推到过程。
2、万有引力定律的内容及表达公式。
【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。
【教学设计过程】
一、新课引入
从的规律:
,
,
,
,
(四)万有引力常量
,比较结果万有,则其中这位同学所受重力。
高中三年级物理教案:万有引力
万有引力是高中物理课程中的重要内容之一。
通过学习这一主题,学生将能够深入了解物质间相互吸引的基本原理和数值计算方法。
本教案旨在帮助高中三年级的学生全面掌握万有引力的概念、公式和应用。
一、概念导入
1. 引出问题:为什么地球和其他行星围绕太阳运动?
2. 阐述背景:物质间的相互作用力——引力
3. 定义和表述:万有引力是一种质点间距离相关、长程效应特征明显的基本相互作用
二、牛顿定律与万有引力公式
1. 了解牛顿第三定律:作用力与反作用力
2. 理解牛顿第二定律:F=ma
3. 牛顿第二定律推导万有引力公式
三、万有引力公式的应用
1. 行星运动及开普勒定律:行星轨道分析
a) 认识开普勒定律:椭圆轨道、等面积法则、调整弦线法则
b) 分析行星围绕太阳运动的规律
2. 引力势能与机械能守恒
a) 势能的定义和表达式
b) 万有引力下的机械能守恒定律
c) 利用计算进行实例分析
3. 地球重力场的特点与应用
a) 地球表面上物体的重量和质量关系:W=mg
b) 重力加速度的确定方法及其作用
c) 利用天平测量物体质量实验演示
四、实践活动:万有引力实验设计
1. 实验目标:验证万有引力公式中M、m和r之间的关系
2. 实验装置及步骤:引导学生设计合理的实验方案并完成实验操作,包括数据收集和分析。
3. 结果分析与总结
五、课堂互动讨论
1. 进一步探究牛顿运动定律与万有引力定律之间的联系;
2. 学生自主提问和解答,深化对于物理概念的理解;
3. 讨论如何通过近似计算来处理复杂问题。
六、知识扩展与拓展阅读推荐
1. 探索更多的相互作用力:电磁力、强核力和弱核力;
2. 了解卫星的工作原理和轨道确定方法;
3. 阅读相关科学历史,深入了解牛顿、开普勒等人对于物理学的贡献。
七、课堂小结
通过本节课的学习,我们对于万有引力的概念、公式和应用进行了全面的探讨。
我们了解到地球和其他行星围绕太阳运动是由于万有引力的作用;牛顿定律与万有引力公式相互关联,并通过实践活动加深对其理解;机械能守恒在重力场中起到重要作用。
此外,我们还展开了课堂互动讨论,扩展了自身知识广度。
通过本教案的实施,我们希望能够培养学生分析问题、设计实验和探究物理规
律的能力。
在今后的学习中,学生们可以进一步拓展和应用万有引力及相关知识,在掌握基础知识的同时培养出创新思维和科学精神。