沪科版物理高二年级第二学期 第四篇第十三章B宇宙的基本结构_学案设计(无答案)

万有引力定律【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，理解万有引力定律的含义，掌握万有引力定律的公式；2．知道任何物体间都存在着万有引力，且遵循相同的规律。

过程与方法1．通过推导万有引力定律，体会逻辑推理在物理学中的重要性。

2．体会推导过程中的数量关系。

情感、态度与价值观感受太阳与行星间的引力关系，从而体会大自然的奥秘。

【教学重点】万有引力定律的内容【教学难点】万有引力定律公式的推导过程。

【教学过程】我们可以将行星的运动简化行星绕太阳做匀速圆周运动。

那么太阳对行星的引力，就等于行星做匀速圆周运动的向心力。

如果设行星的质量为m，速度为v，运行周期为T，行星到太阳的距离为r，则行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力可以怎样表示？生：向心力可以表示为师：在天文观测中我们应该用哪个方程来探究向心力呢？生：天文观测中难以直接得到行星运动的速度v，但可以得到行星公转的周期T，因此应该用来表示向心力。

师：能不能根据得到的结论？生：不同行星的公转周期是不同的，所以不能说。

师：而且要寻找F跟r的关系，那么表达式中就不应该出现周期T，所以要设法消去上式中的T，应该怎么消呢？生：可以把开普勒第三定律变形为，代入上式得到：或①师：我们注意到是一个与行星无关，而仅与太阳有关的常数，这表明太阳对不同行星的引力，与行星的质量成正比，与行星和太阳间距离的二次方成反比。

月球也可以看作绕地球做匀速圆周运动，那么地球对月亮的引力是不是可以得到类似的结论呢？你的结论和①式有什么区别？生：地球对月亮的引力可能表示为，是个仅与地球有关的常数。

师：用这方法应该还可以得到其他行星对其卫星的引力方程。

这些引力方程是如此的相似，是不是在向我们暗示着什么？生：这些力应该是同种性质的力。

师：对于太阳对行星的引力，太阳是施力物，而根据牛顿第三定律，太阳也要受到行星大小相等，方向相反的引力作用，对于这个引力，太阳又是受力物。

对称性是许多物理规律的一个重要特性。

必修一开篇激动人心的万千体验1、物理学——理性的追求2、物理学——人类文明的3、学物理——探究求真第一章怎样描述物体的运动1、走近运动2、怎样描述运动的快慢3、怎样描述运动的快慢4、怎样描述速度变化的快第二章研究匀变速直线运动的规律1、伽利略对落体运动的研2、自由落体运动的规律3、匀变速直线运动的规律4、匀变速直线运动规律的第三章力与相互作用1、牛顿第三定律2、形变的力3、摩擦力4、分析物体的受力情况第四章怎样求合力与分力1、怎样求合力2、怎样分解力3、共点力的平衡及其应用第五章研究力和运动的关系1、牛顿第一定律2、牛顿第二定律3、牛顿运动定律的案例分4、超重和失重必修二第一章怎样研究抛体运动1、飞机投弹和运动的合成2、平抛运动的规律3、研究斜抛运动第二章研究圆周运动1、怎样描述圆周运动2、怎样研究匀速圆周运动3、圆周运动的案例分析4、研究离心现象及应用第三章动能的变化与机械功1、探究动能变化跟功的关2、动能定理的案例分析3、研究功与功率第四章能量守恒与可持续发展1、势能的变化与机械功2、研究机械能守恒定律3、能量的转化与守恒4、能源与可持续发展第五章万有引力与航天1、从托勒密到开普勒2、万有引力定律是怎样发3、万有引力定律的案例分4、飞出地球去第六章经典力学与现代物理1、经典力学的巨大成就和2、狭义相对论的基本原理3、爱因斯坦心目中的宇宙4、微观世界与量子论选修1-1第一章从富兰克林到库仑1.1从闪电谈起1.2电学中的第一个定律1.3物质的又一种形态1.4静电与生活第二章打开电磁联系的大门2.1提示电磁联系的第一2.2安培力与磁感应强度2.3改写通信史的发明—2.4电子束编转的奥秘第三章划时代的发现3.1法拉第的探索3.2一条来之不易的规律3.3发电机与电动机3.4电能与社会3.5伟大的丰碑——麦克第四章电磁波与现代通信4.1电磁波的发现4.2无线电波与现代通信4.3信息的获取——传感第五章走进现代化家庭5.1客厅里的精彩5.2厨房里的革命5.3现代化家庭选修1-2第一章人类对热现象的探索1.1关于热本质的争议1.2走进分子世界1.3研究分子运动的新方第二章热力学定律和能量守恒2.1揭开温度与内能之迷2.2热力学第一定律2.3伟大的守恒定律2.4热力学第二定律第三章热机和第一次工业革命3.1一项推动大生产的发3.2蒸汽机与社会发展3.3热机发展之路第四章热与生活4.1内能的利用4.2营造一个四季如春的4.3打开太阳能的宝库第五章电能和第二次工业革命5.1怎样将电能输送到千5.2辉煌的电气化时代5.3改变世界的工业革命第六章能源与可持续发展6.1神秘的射线6.2一把双刃剑——放射6.3核反应与核能6.4重核裂变6.5轻核聚变6.6能源利用与可持续发选修2-1第一章多用电表与直流电路1.1学习使用多用电表1.2多用电表表头的工作1.3多用电表测量电流、1.4电源电动势闭合1.5多用电表测量电阻电1.6多用电表功能的扩展第二章显像管与电磁力2.1学习使用示波器2.2示波管与电场力2.3显像管与洛仑兹力2.4电磁力技术与现代科第三章发电、输配电与电磁感应3.1划时代的发现3.2发电机与交变电流3.3输电与配电3.4变压器3.5电能与社会第四章广播电视与电磁波4.1收音机与电磁波4.2设计制作:用集成电4.3电视4.4电磁波家族第五章互联网与信息时代5.1信息的获取——传感5.2设计制作：用传感器5.3信息的处理——电脑5.4电脑是怎样工作的5.5信息的传输——互联5.6移动通信和卫星通信选修2-2第一章桥梁与承重结构1.1《课程标准》的要求1.2编写思路与特点1.3教材说明与教学建议1.4课程资源第二章起重机与平衡2.1《课程标准》的要求2.2编写思路与特点2.3教材说明与教学建议2.4课程资源第三章汽车与传动3.1《课程标准》的要求3.2编写思路与特点3.3教材说明与教学建议3.4课程资源第四章热机与能量转化4.1《课程标准》的要求4.2编写思路与特点4.3教材说明与教学建议4.4课程资源第五章家用制冷设备及其原理5.1《课程标准》的要求5.2编写思路与特点5.3教材说明与教学建议5.4课程资源选修2-3第一章光学仪器与光的折射规律1.1照相机与透镜成像规1.2展示精彩瞬间1.3测定玻璃的折射率1.4眼睛的延伸——显微1.5设计制作：简易望远第二章光学技术与光的波动性2.1立体电影与光的偏振2.2增透技术与光的干涉2.3光栅与光的衍射第三章激光与激光器3.1神奇的激光3.2激光与激光技术3.3新型电光源第四章射线技术与原子结构4.1人类探索原子结构的4.2X射线与CT诊断技4.3碳—14测定技术与4.4放射性同位素的应用第五章核能与社会5.1核反应堆与核裂变5.2核电站是怎样工作的5.3核武器核聚变5.4核能与社会选修3-1第一章电荷的相互作用1.1静电现象与电荷守恒1.2探究电荷相互作用规1.3静电与生活第二章电场与示波器2.1认识和使用示波器2.2探究电场的力的性质2.3研究电场的能的性质2.4电容器电容2.5电子束在示波管中的第三章从电表电路到集成电路3.1学会使用多用电表3.2探究电流、电压和电3.3探究电阻定律3.4多表电表电路分析与3.5逻辑电路与集成电路第四章探究闭合电路欧姆定律4.1探究闭合电路欧姆定4.2测量电源的电动势和4.3典型案例分析4.4电路中的能量转化与第五章磁场与回旋加速器5.1磁与人类文明5.2怎样描述磁场5.3探究电流周围的磁场5.4探究安培力5.5探究洛仑兹力5.6洛仑兹力与现代科技选修3-2第一章研究交变电流1.1怎样描述交变电流1.2探究电阻、电感和电1.3怎样计算交变电流的第二章电磁感应与发电机2.1电磁感应——划时代2.2探究感应电流的方向2.3探究感应电动势的大2.4电磁感应与交流发电2.5电磁感应的案例分析第三章电磁感应与现代生活3.1自感现象与日光灯3.2涡流现象与电磁灶3.3电磁感应与现代生活第四章电能的输送与变压器4.1高压输电原理4.2变压器为什么能改变4.3三相交流电及其电路4.4电能的开发与利用第五章传感器与现代社会5.1传感器的原理5.2研究热敏电阻的温度5.3信息时代离不开传感选修3-3第一章用统计思想研究分子运动1.1一种新的研究方法1.2走过分子世界1.3无序中的有序1.4用统计思想解释分子1.5物体的内能第二章气体定律与人类生活2.1气体的状态2.2破意耳定律2.3查理定律和盖·吕萨2.4空气的湿度与人类生第三章固体、液体与新材料3.1研究固体的性质3.2研究液体的表面性质3.3液晶与显示器3.4半导体材料和纳米材第四章热力学定律与能量守恒4.1热力学第一定律4.2能量守恒定律发现的4.3热力学第二定律4.4描述无序程度的物理第五章能源与可持续发展5.1能源利用与环境污染5.2能源开发与环境保护5.3节约能源、保护资源选修3-4第一章机械振动1.1研究简谐运动1.2探究摆钟的物理原理1.3探究单摆振动的周期1.4受迫振动与共振第二章机械波2.1机械振动的传播2.2有关机械波的案例分2.3惠更斯原理波的2.4波的干涉与衍射2.5多普勒效应第三章电磁场与电磁波3.1麦克斯韦的电磁场理3.2电磁波的发现3.3无线电通信3.4电磁波家族第四章光的波动性4.1光的干涉4.2光的衍射4.3光的偏振与立体电影4.4光的折射4.5全反射与光导纤维4.6激光第五章新时空观的确立5.1电磁场理论引发的怪5.2狭义相对论的基本原5.3奇特的相对论效应5.4走近广义相对论5.5无穷的宇宙选修3-5第一章碰撞与动量守恒1.1探究动量变化与冲量1.2探究动量守恒定律1.3动量守恒定律的案例1.4美妙的守恒定律第二章波和粒子2.1拨开黑体辐射的疑云2.2涅槃凤凰再飞翔2.3光是波还是粒子2.4实物是粒子还是波第三章原子世界探秘3.1电子的发现及其重大3.2原子模型的提出3.3量子论视野下的原子3.4光谱分析在科学技术第四章从原子核到夸克4.1原子核结构探秘4.2原子核的衰变4.3让射线造福人类4.4粒子物理与宇宙的起第五章核能与社会5.1核能来自何方5.2裂变及其应用5.3聚变与受控热核反应5.4核能利用与社会发展。

教案
女的故事
学生：由于织女星的质量大于牛郎星的质量，
织女的寿命较牛郎星短。

5亿年后，牛郎尚存，
织女已逝，这是个悲剧。

学生
评价
及
课后
引导
课内评价：
1.根据学生完成的恒星分类进行评价。

2.根据学生完成的恒星演化思维导图进行评价。

3.根据学生课堂回答问题进行评价。

课后引导：
引导学生进一步了解恒星的演化，从本质上理解，为什么恒星的寿命决定于他的质量。

教学
反思
本节课通过学生熟悉的神话故事入手，分两个问题统领整节课，让学生在解决问题的过程中，学习基础知识，锻炼了利用图表进行研究的能力。

学生对问题研究充满热情，积极投入研究。

由于课时关系，在赫罗图的研究这一块展开不充分。

应在之前进行压缩，使课程进行充分的展开。

万有引力定律【学习目标】一、知识与技能在开普勒第三定律的基础上，推导得到万有引力定律，使学生对此规律有初步理解。

二、过程与方法通过牛顿发现万有引力定律的思考过程和卡文迪许扭秤的设计方法，渗透科学发现与科学实验的方法论教育。

三、情感态度与价值观介绍万有引力恒量的测定方法，增加学生对万有引力定律的感性认识。

【学习重难点】学习重点：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。

学习难点：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。

【学习过程】一、探究学习引入新课前面我们已经学习了有关圆周运动的知识，我们知道做圆周运动的物体都需要一个向心力，而向心力是一种效果力，是由物体所受实际力的合力或分力来提供的。

另外我们还知道，月球是绕地球做圆周运动的，那么我们想过没有，月球做圆周运动的向心力是由谁来提供的呢？我们再来看一个实验：我把一个粉笔头由静止释放，粉笔头会下落到地面。

实验：粉笔头自由下落。

同学们想过没有，粉笔头为什么是向下运动，而不是向其他方向运动呢？同学可能会说，重力的方向是竖直向下的，那么重力又是怎么产生的呢？地球对粉笔头的引力与地球对月球的引力是不是一种力呢？这个问题也是300多年前牛顿苦思冥想的问题，牛顿的结论也是：是。

既然地球对粉笔头的引力与地球对月球有引力是一种力，那么这种力是由什么因素决定的，是只有地球对物体有这种力呢，还是所有物体间都存在这种力呢？这就是我们今天要研究的万有引力定律。

二、新课讲解1．万有引力定律的推导首先让我们回到牛顿的年代，从他的角度进行一下思考吧。

当时“日心说”已在科学界基本否认了“地心说”，如果认为只有地球对物体存在引力，即地球是一个特殊物体，则势必会退回“地球是宇宙中心”的说法，而认为物体间普遍存在着引力，可这种引力在生活中又难以观察到，原因是什么呢？(学生可能会答出：一般物体间，这种引力很小。

万有引力定律【学习目标】一、知识与技能在开普勒第三定律的基础上，推导得到万有引力定律，使学生对此规律有初步理解。

二、过程与方法通过牛顿发现万有引力定律的思考过程和卡文迪许扭秤的设计方法，渗透科学发现与科学实验的方法论教育。

三、情感态度与价值观介绍万有引力恒量的测定方法，增加学生对万有引力定律的感性认识。

【学习重难点】学习重点：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。

学习难点：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。

【学习过程】一、自主学习1．假定维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力真的是同一种力，同样遵从“____________”的规律，由于月球轨道半径约为地球半径(苹果到地心的距离)的60倍，所以月球轨道上一个物体受到的引力是地球上的________倍。

根据牛顿第二定律，物体在月球轨道上运动时的加速度(月球______________加速度)是它在地面附近下落时的加速度(____________加速度)的________。

根据牛顿时代测出的月球公转周期和轨道半径，检验的结果是____________________。

2．自然界中任何两个物体都____________，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与________________________成正比、与__________________________成反比，用公式表示即________________。

其中G叫____________，数值为________________，它是英国物理学家______________在实验室利用扭秤实验测得的。

3．万有引力定律适用于________的相互作用。

近似地，用于两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时；特殊地，用于两个均匀球体，r是________间的距离。

4．关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是( )A．不能看作质点的两物体间不存在相互作用的引力B．只有能看作质点的两物体间的引力才能用F＝Gm1m2r2计算C．由F＝Gm1m2r2知，两物体间距离r减小时，它们之间的引力增大D．万有引力常量的大小首先是由牛顿测出来的，且等于6．67×10－11N·m²/kg²5．对于公式F＝G m1m2r2理解正确的是( )A．m1与m²之间的相互作用力，总是大小相等、方向相反，是一对平衡力B．m1与m²之间的相互作用力，总是大小相等、方向相反，是一对作用力与反作用力C．当r趋近于零时，F趋向无穷大D．当r趋近于零时，公式不适用6．要使两物体间的万有引力减小到原来的14，下列办法不可采用的是( )A．使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14，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 4二、合作学习知识点一万有引力定律的理解1．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，不适用于地面上的物体B．只适用于球形物体，不适用于其他形状的物体C．只适用于质点，不适用于实际物体D．适用于自然界中任何两个物体之间2．两个大小相同的实心小铁球紧靠在一起，它们之间的万有引力为F，若两个半径是小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力为( )A．14F B．4F C．116F D．16F3．一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的一半，它的直径也是地球直径的一半，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是它在地球上所受万有引力的( )A．0.25倍 B．0.5倍 C．2．0倍 D．4．0倍知识点二用万有引力公式计算重力加速度4．设地球表面重力加速度为g0，物体在距离地心4R(R是地球的半径)处，由于地球的作用而产生的加速度为g，则g/g0为( )A．1 B．1/9 C．1/4 D．1/165．假设火星和地球都是球体，火星质量m火和地球质量m地之比为M火M地＝p，火星半径R火和地球半径R地之比R火R地＝q，那么离火星表面R火高处的重力加速度g火h和离地球表面R地高处的重力加速度g地h之比g火hg地h＝________。

万有引力定律【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。

【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。

【教学前言】万有引力定律是牛顿在前人大量观测和研究的基础上总结概括出来的最伟大的定律之一。

万有引力定律被发现的意义在于把地面上所了解的现象与宇宙中天体变化的规律统一了起来，直接向有神论进行了冲击；另一方面万有引力定律的发现摧毁了人类过去对宇宙的错误认识，为人类确立全新的宇宙观打下了基础。

这就是说万有引力定律的发现不仅具有学术上的意义，对人类物质观、宇宙观的发展和进步都起到了极其重要的作用。

【教学过程】一、历史的回顾：古代从农牧业生产和航海的实际需要出发，很早就开始了对天体运动的研究。

“天文学”可称作是发展最早的自然科学之一。

在几千年的发展过程中“地心说”和“日心说”进行了长期的斗争。

1．公元二世纪以希腊天文学家托勒玫为代表的地心说认为：地球是宇宙的中心，宇宙万物都是上帝创造。

宇宙中的一切天体都围着地球旋转。

这个学说在教会支持下，延续一千余年。

现在看来这个学说是错误的，但地心说的出现仍旧促使了世界航海事业的发展，对提高发展生产力起到了积极作用。

2．十六世纪波兰天文学家哥白尼，经过四十年的观测和研究，在古代日心说的启发下重新提出了新的日心说：太阳是宇宙的中心，地球和其它行星一样都绕太阳旋转。

这个学说很容易解释许多天文现象。

这种学说虽然受到教会的反对和迫害，但在伽利略、布鲁诺为代表的一些人支持下仍被人们逐渐接受。

3．丹麦天文学家第谷经过二十余年长期对行星的观测和精确测量，又经他的助手开普勒用二十年时间的统计分析概括进一步完善了“日心说”。

开普勒于十七世纪发表著名的开普勒三定律。

万有引力定律【学习目标】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。

【学习重点】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。

【学习难点】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【学习过程】1．牛顿经过长期的研究思考，提出了他的假想：行星与太阳间的引力、地球吸引月球的力以及地球表面物体所受到的引力都是同一种性质的力，遵循同一个规律，即它们的大小都与距离的二次方成反比。

2．“月—地检验”将月球的向心加速度与地面附近的重力加速度进行比较，证明了地球对它表面附近物体的引力与地球对月球的引力以及太阳和行星间的引力符合同样的规律，是同一种力。

“月—地检验”的过程，应用了“猜想假设—实验（事实）验证”的科学思想方法。

“月—地检验”基本思路是：月球到地心的距离是地面上物体到地心距离（地球半径）的60倍，如果月球受到地球的引力与地面上物体受到的力是同一种力，也就是引力的大小与距离的二次方成反比，那么月球的向心加速度应该是地面上物体重力加速度的1/602．牛顿通过计算，证实了他的假想，进而提出了万有引力定律。

3．万有引力定律的内容是：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比，与它们之间距离r的二次方成反比。

其数学表达式是_______________。

万有引力定律的发现，证明了天体运动和地面上运动遵守共同的力学原理，实现了天地间力学的大综合，第一次揭示了自然界中的一种基本相互作用规律。

这是人类认识历史上的一个重大飞跃。

万有引力在天体运动中起着主要作用，在宇宙探索研究中有很重要的应用。

万有引力定律适用于计算两个质点间的万有引力，对于质量均匀分布的球体，仍可以用万有引力定律，公式中的r为球心之间的距离。

宇宙的基本结构【学习目标】1．知识与能力（1）知道自己生活的地球的情况。

（2）知道太阳系的基本结构和特征。

（3）知道银河系的大致结构，知道宇宙的基本结构。

2．过程与方法（1）以“宇宙的结构”为专题，以地球到宇宙为主线，通过自主学习的过程，经历了收集、整理资料，并进行交流的过程。

（2）通过观察图表、图片，经历分析问题、归纳总结的过程。

（3）通过建立地月系模型，描绘太阳系和银河系及猜想宇宙的大致图景，体验建立物理模型的过程。

3．情感态度价值观（1）通过对问题的探索与交流，增强主动参与意识和集体协作意识。

（2）通过查阅资料、归纳交流、大胆猜想的过程，体验成功，激发探索宇宙的兴趣，建立科学的宇宙观。

（3）通过本节内容的学习，体验宇宙的奥秘是通过人类的长期观察和探索并逐步被人们所认知的。

（4）通过宇航员的视角来发现地球上我们的家园的景象，增强环保意识。

【学习重难点】重点：阐明宇宙不同层次结构的特征及人类探索宇宙的方法。

难点：本节内容难点是如何通过我们观察到的事实和证据来推断宇宙的结构，并建立物理模型。

【学习过程】一、知识回顾1．两个物体间的引力F的大小，跟___________________成正比，跟_______________成反比，这条规律叫做万有引力定律。

万有引力可用公式表示为__________。

2．万有引力公式中的G称为_______常量，由精确实验测量可知G=________________。

___________利用扭秤验证了万有引力定律，并测出了_________常量。

二、新课教学思考：1．如果“旅行者”2号这个太空“漂游瓶”在某一天被天外的智慧生命发现，他们能理解我们的音乐、思想和感情吗？2．如果你有机会向太空中的其他智慧生命族群说明你已掌握的最重要的物理知识，你会如何表达？问题：科学家们是怎样发现宇宙结构的？1．地球和月亮（1）在地面上我们如何知道大地是球状的？常识：地球是一颗直径为_________km、质量为______kg的行星，以30km/s的平均速度绕太阳公转。

天体的演化【教学目标】一、知识与技能1．知道恒星一般按照其亮度、颜色和表面温度等物理特征来分类。

2．知道恒星的演变一般过程，知道恒星的质量与其寿命的关系。

3．学会看、及分析图表，如“郝—罗图”、恒星质量与寿命图。

二、过程与方法通过“郝—罗图”、恒星质量与寿命图学习过程，认识一些宇宙研究的基本表达和分析方法。

三、情感、态度与价值观1．通过对恒星演化的学习，感悟天体演化的漫长经历，建立正确的宇宙观。

2．培养对天文物理的兴趣，增强积极讨论交流自己观点的胆量。

3．通过中国记录的“超新星爆发”——“天关客星”（“蟹状星云”）对天文的贡献，激发民族认同感和爱国情怀。

【教学重难点】1．重点：恒星的分类及演化。

2．难点：人类认识恒星的一些方法。

【教学过程】一、恒星的分类晴朗的夜空，当你抬头仰望，银河横蟠，星海浩淼，有没有激发你无限的向往和不懈的探索之情呢!天文学家推断在已知的宇宙当中大概有7×1022颗星星（目前全世界65亿人全来数，每人1秒钟数2颗，也要不间断的数17万年）。

这么多的星星一一研究根本不可能，必须进行分类研究。

描述恒星的物理、化学参量很多，根据不同的标准可以划分出不同的种类。

问题1：天文界是如何对恒星进行分类的呢？目前科学界通用的恒星分类是根据恒星的颜色、温度和亮度间的关系进行的。

1．恒星的颜色、温度、亮度2．“郝—罗图”20世纪初，美国哈佛大学天文台已经对50万颗恒星进行了光谱研究。

并对恒星光谱根据它们中谱线出现情况进行了分类。

结果发现它们与颜色也有关系，即蓝色的“O”型、蓝白色的“B”型、白色的“A”型、黄白色的“F”型、黄色的“G”型、橙色的“K”型、红色的“M”型等主要类型。

实际上这是一个恒星表面温度序列，从数万度的O型到2-3千度的M型。

如图1．图11911年丹麦赫兹布朗（Ejnar Hertzsprung 1873-1967）和1913年美国罗素（Henry Norris Russel 1877-1957）先后发现恒星的光度及表面温度的关系，并以统计图表示出来，二人于1914年同时公布，因此，此种恒星光度与温度的关系图被称为赫—罗（H-R）图。

万有引力定律一、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二、重点难点重点：掌握并能应用万有引力定律．难点：对万有引力定律的正确认识和对适用条件的掌握．三、教与学教学过程：万有引力是宇宙中基本的相互作用力之一．牛顿在伽利略等人的研究成果的基础上，通过自己严密的论证后提出：万有引力是普遍存在于任何有质量的物体之间的相互吸引力，于是推翻了宇宙的不可知论，同时使人们认识到天体的运动和地面上物体的运动遵循着同样的规律．（一）对行星运动动力学原因的认识对于行星为什么会如此运动，是人们长期探索的问题．在开普勒的时代，出现了对天体运动的动力学解释．如：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，一定是受到来自太阳的类似于磁力的作用；笛卡儿又认为行星运动是因为在行星周围有旋转的物质作用在行星上，在牛顿时代，对天体运动的认识更进一步．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，甚至证明了行星的轨道是圆形的．行星受到的引力大小跟它到太阳的距离的二次方成反比．但是这种力为什么会形成椭圆轨道，却没能从理论上得到证明．在前人研究的基础上，牛顿提出了行星运动规律的根本原因——万有引力定律．（二）万有引力定律1．定律的推导将行星运动的椭圆轨道简化成圆形轨道来讨论（这是推导万有引力定律的立足点）．因为行星绕太阳的运动是匀速圆周运动，所以太阳对行星的引力F 是提供行星做圆周运动的向心力，即：rmv F 2= 式中r 是太阳和行星间的距离，v 是行星运动的线速度，m 是行星的质量．根据圆周运动中的周期T 和速度v 的关系式Tr v π2=，上式可写成22324r m T r F π=． 由开普勒第三定律可知，23Tr 是个常量，则得出结论：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二次方成反比．根据牛顿第三定律，行星与太阳间的吸引力是相互作用的，是大小相等、性质相同的力（一对反作用力）．牛顿认为，这个引力与行星的质量成正比，也应和太阳的质量成正比．如果用m '表示太阳的质量，那么有：2r m m F '∝，写成等式有2r m m G F '=，G 是一个常量，对任何行星都是相同的．当将此关系式运用到月球绕地球的运动，以及其他天体运动中，发现它们间的引力跟太阳与行星的引力遵循同样的规律．从而牛顿将此规律推广到自然界中任意两个物体之间，得到具有普遍意义的万有引力定律．2．万有引力定律（1）表述：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成正比，跟它们的距离的二次方成反比．（2）公式表示：2rm m G F '= （3）引力常量G ：①适用于任何两个物体②意义：它在数值上等于两个质量都是1kg 的物体相距1m 时的相互作用力．③G 的通常取值为2211/kg m N 1067.6⋅⨯=-G（4）适用条件①万有引力定律只适用于质点间引力大小的计算．当两物体间的距离远远大于每个物体的尺寸时，物体可以看成质点，直接使用万有引力定律计算．②当两物体是质量均匀分布的球体时，它们间的引力也可直接用公式计算，但式中的r 是指两球心间距离．③当研究物体不能看成质点时，可以把物体假想分割成无数个质点，求出两个物体上每个质点与另一物体上所有质点的万有引力，然后求合力．（此方法仅给学生提供一种思路）【例1】你能立即答出你对地球的引力是多少吗？说明你回答依据．【分析】我对地球引力大小等于体重，是500N ，因为我的体重近似等于地球对我的引力，我对地球的引力与地球对我的引力是一对作用力和反作用力，根据牛顿第三定律，这两个力大小相等．【例2】如图所示，在半径20=R cm 、质量168=M kg 的均匀铜球中，挖去一球形空穴，空穴的半径为2/R ，并且跟铜球相切，在铜球外有一质量1=m kg 、体积可忽略不计的小球，这个小球位于连接铜球球心跟空穴中心的直线上，并且在空穴一边，两球心相距是2=d m ，试求它们之间的相互吸引力．【解析】完整的铜球跟小球m 之间的相互吸引力为2dMm G F =，这个力F 跟铜球M 的所有质点和小球m 的所有质点之间引力的总合力，它应该等于被挖掉球穴后的剩余部分与半径为2/R 的铜球对小球m 的吸引力的和，即21F F F +=式中1F 是挖掉球穴后的剩余部分对m 的吸引力，2F 是半径为2/R 的小铜球对m 的吸引力．因为22)2(8R d mM G F -⋅= 所以挖掉球穴后的剩余部分对小球的引力为2221)2(8R d m M G d Mm G F F F -⋅-=-= 2222)2(8287R d d R dR d GMm -+-= 222211)1.02(282.022.0282711681067.6-⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯=- 91041.2-⨯=N ．点评：万有引力定律的公式只适用于计算质点或均匀球体之间的相互吸引力．挖去球穴后的剩余部分已不是一个均匀球体，且它与小球m 相距较近，不能看作质点．所以在解题时注意公式的适用条件．【例3】地球表面重力加速度20m/s 80.9=g ，忽略地球自转的影响，在距离地面高度3100.1⨯=h m 的空中重力加速度g 与0g 的差值多大？取地球半径61037.6⨯=R m ．【分析】不计地球自转的影响，物体的重力等于物体所受到地球的引力，有202,)(RMm G mg h R Mm G mg =+= 99969.0)10371.61037.6()(26620=⨯⨯=+=h R R g g 230m/s 1004.3-⨯=-=∆g g g在距离地面1.0×103m 的高空，重力加速度g 数值变化很小，用上面方法可求出，在1.0×104m 的高空，重力加速度g 与地球0g 相比，变化也仅仅有22m/s 103-⨯．因此在地球表面附近距离地面高度远远小于地球半径范围内，我们可以认为重力加速度g 是不变的，与地面上的重力加速度0g 相同． 【小结】牛顿在前人工作的基础上发现了万有引力定律2r m m G F '=，引力常量2211/kg m N 1067.6⋅⨯=-G。

第十三章B宇宙的基本结构教学建议（一）学习目标1.知道太阳系、银河系的结构；知道宇宙的基本结构。

2.通过阅读、讨论、交流认识宇宙的基本结构。

通过查询资料、观看图片、虚拟实验等方法学习有关月球成因、天体测量等有关内容。

3.体验宇宙的奥秘是通过人类的长期观察和探索并逐步被人们所认识的；感悟科学家探知宇宙结构的曲折、艰辛和执着。

（二）重点和难点本节重点是要阐明宇宙不同层次结构的特征。

本节的难点是如何通过我们观察到的证据来推断宇宙的结构。

（三）教学建议本节讲述的是地球和月球系统、太阳系、银河系和河外星系以及宇宙不同层次的结构。

由于学生在其他学科的学习中已经基本了解了这些结构的一些特点,所以重点应该放在让学生明白人类是如何知道宇宙结构的。

本节从遥望星空开始，通过各种人类观察到的现象，由近及远来逐步阐明地球在宇宙中的地位，从而了解宇宙的基本结构。

在讲述宇宙结构时，可以利用录像资料结合学生自学来完成。

1.关于地球是个球体的教学建议讲述“在地面上我们如何知道大地是球形的？”时，主要用历史的眼光来演绎人类对地球的认识过程，特别是要介绍我国古代对宇宙的一些基本认识，如“盘古开天地”等神话故事。

还可以让学生尝试用自己的方法测量地球的半径。

2.关于月球的教学建议在研究月球存在对地球有什么影响时，可以让学生讨论，如果没有月球，我们的地球会有什么不同？从而引出潮汐现象和其他相关的知识。

讲到潮汐现象，可以让学生了解上海地区近期的涨潮和落潮时间，如有机会去海边，还可以让学生观察滩涂，了解潮汐对海岸的作用。

3.关于太阳系结构的教学建议在讨论太阳系结构时，可以参照教材上提供的数据，分析不同行星上发生的现象，比如金星自转的特殊性，金星上的一天比一年还长等现象。

在讲述行星时,可以让学生思考为什么八大行星中的木星和土星是被气体包围的巨大行星，这与行星的形成过程有什么关系？木星、土星与地球、金星等行星的差异主要是由于它们的成分差异造成的。

宇宙的基本结构一、教学任务分析本节课教学内容一方面具有趣味性，容易激发学生的兴趣，另一方面由于跟学生的生活离的比较远,内容比较抽象，容易使学生感到迷茫，所以在教学设计时我就要突破常规，既要鼓励学生的探索积极性，又要根据我们已观察到的天文现象和证据，利用科学方法归纳推断宇宙的结构，建立科学正确的宇宙观。

因此，我对本节内容教学设计的理念就是以学生发展为本，通过对传统教学模式和学习方式的转变，充分的发挥学生的主观能动作用，让学生通过内心的体验和在积极主动参与师生、生生的探索交流活动中获取知识，掌握方法，提升能力，体验成功。

二、教学目标1、知识与能力（1）知道地球的形态特征。

（2）知道太阳系的基本结构和特征。

（3）知道银河系的大致结构，知道宇宙的基本结构。

2．、过程与方法（1）以“宇宙的结构”为专题，以地球到宇宙为主线，通过自主学习的过程，经历了收集、整理资料，并进行交流的过程。

（2）通过观察图表、图片，经历分析问题、归纳总结的过程。

（3）通过建立地月系模型，描绘太阳系和银河系及猜想宇宙的大致图景，体验建立物理模型的过程。

3、情感态度价值观（1）通过对问题的探索与交流，增强主动参与意识和集体协作意识。

（2）通过查阅资料、归纳交流、大胆猜想的过程，体验成功，激发探索宇宙的兴趣，建立科学的宇宙观。

（3）通过本节内容的学习，体验宇宙的奥秘是通过人类的长期观察和探索并逐步被人们所认知的。

（4）通过宇航员的视角来发现地球上我们的家园的景象，增强环保意识。

三、教学重点与难点重点：阐明宇宙不同层次结构的特征及人类探索宇宙的方法。

难点：本节内容难点是如何通过我们观察到的事实和证据来推断宇宙的结构，并建立物理模型。

四、教学资源：1、“神舟五号”发射图片、阿波罗登月录像等。

2、太阳系形成录像、八大行星录像等。

3、银河系及河外星系图片等。

五、教学思路本设计包括地月系、太阳系、银河系、宇宙四部分内容。

本设计的基本思路：以录像、观察和推理为基础，从遥望星空开始，通过各种人类观察到的现象，由近及远来逐步了解地球、太阳在整个宇宙中的地位，从而了解宇宙的基本结构。

《宇宙的结构》教学设计上海市崇明县教师进修学校秦德贤一、教学目标1．知识与技能（1）知道太阳系的基本结构和特征分类。

（2）知道银河系的大致结构，知道宇宙的结构和年龄。

2．过程与方法（1）以“宇宙的结构”为专题，在学生收集、整理资料的基础上进行交流。

（2）通过观察图表、图片，培养学生分析问题的能力和归纳能力。

（3）通过学生制作潮汐形成的模型、制作太阳系和银河系及宇宙的大致图景，培养学生建立物理模型的能力。

3．情感、态度和价值观（1）通过学生之间对问题的探索与交流，增强学生主动参与意识和集体协作意识。

（2）让学生在查阅资料、制作模型、归纳交流的过程中，获得成功的体验，从而激发学生探索宇宙的兴趣，并不断深化对宇宙的认识，建立科学的宇宙观。

二、教学重点与难点本节内容重点是要阐明宇宙不同层次结构的特征及人类探索宇宙的方法。

本节内容难点是如何通过我们观察到的事实和证据来推断宇宙的结构，并建立物理模型。

三、教学设计的理念、思路和方法本节课是二期课改教材中新增加的知识，教学内容一方面具有趣味性，容易激发学生的兴趣，另一方面也比较抽象容易使学生感到迷茫，所以在教学设计时要突破常规，既要鼓励好学生的探索积极性，又要根据我们已观察到的天文现象和证据，利用科学方法归纳推断宇宙的结构，建立科学正确的宇宙观。

因此，本内容教学设计的理念就是以学生发展为本的思想，通过对传统教学模式和学习方式的转变，充分的发挥学生的主观能动作用，让学生通过内心的体验和积极主动参与师生、生生的探索交流活动中获取知识，掌握方法，提升能力，体验成功。

为此，在教学设计中围绕以下四个方面展开：首先，在课前要充分发挥和增强学生的积极性，鼓励学生通过各种途径查阅、收集、整理有关宇宙的结构的资料，并运用初中已学过有关宇宙的知识和地理学科的知识加以综合，撰写有关小论文，或者提出个人发现的问题和存在的疑难问题，以适时在课堂中交流汇报。

其次，学生各自根据收集、整理的资料，结合自己的体会和认识，与同学互相合作，共同建立地月系、太阳系、银河系甚至是宇宙的结构模型，在建立模型的过程中，学生应该认识到自己的局限性，不要被现有的知识限制自己的思路，必须大胆猜测和假设，合理创新，勇敢展示。

沪科版高二物理教案由于每位老师的学问、经历、特长、特性是千差万别的。

而教学工作又是一项缔造性的工作。

因此写教案也就不能一模一样。

这里由我给大家共享沪科版高二物理教案，便利大家学习。

沪科版高二物理教案篇1首先，我对本节教材进展一些分析：(一)教材的内容、地位和作用地位及作用：动量守恒定律是自然界普遍适应的根本规律之一，它比牛顿定律发觉的早，应用比牛顿定律更为广泛，如可以适用于牛顿定律不能够解决的接近光速的运动问题和微观粒子的相互作用;即使在牛顿定律的应用范围内的某些问题，如碰撞、反冲及天体物理中的“三体问题”等，动量守恒定律也更能够表达它简洁、便利的优点。

处理方法：虽然3—5要求低，但是动量守恒定律是中学物理3—5的最重要内容，做为一名物理教师，不仅要传授给学生物理学问，更重要的是传授给学生物理思想、物理意识，因此在教学中力图让学生自主探究切来驾驭探究问题的方法，提高解决问题的实力。

基于课标和对教材的理解和分析，本人将该节课的教学三维目标定位为：(二)教学目标1、理解动量的概念，知道动量是矢量，2、理解动量守恒定律确实切含义和表达式，造就守恒思想。

3、知道动量守恒定律成立的条件，并会用它解决问题。

在讲解例题2时和学生探讨一下车辆平安问题。

造就学生的平安意识。

4、通过自主探究造就学生的自学实力，剧烈的求知欲、深厚的学习爱好等。

本着课程标准，在吃透教材根底上，我确立了如下的教学重点，难点。

(三)教学重点、难点重点是动量、动量守恒定律。

难点是动量守恒条件确实立。

为了讲清重点、难点，使学生能到达本节课设定的教学目标，再从教法和学法上谈谈。

(四)教法和学法为了表达以学生开展为本，遵循学生的认知规律，表达按部就班与启发式的教学原那么，我进展了这样的教法设计：在老师的引导下，创设情景，通过开放性问题的设置来启发学生思索，通过问题导学，合作探究，学生沟通展示，学生提出疑问，在自主学习中体会物理概念形成过程中所蕴涵的物理方法，使之获得内心感受。