高中物理 6.2 太阳与行星间的引力万有引力定律课件 新人教版必修2

《太阳与行星间的引力》教学设计

湖北丹江口市一中 汪新亮

【学习内容分析】

在行星运动规律与万有引力定律两节内容之间安排本节内容，是为了更突出发现万有引力定律的这个科学过程。如果说上一节内容是从运动学角度描述行星运动的话，那么，本节内容是从动力学角度来研究行星运动的，研究过程是依据已有规律进行的演绎推理过程。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，因此体验物理学研究问题的方法就成为主要的教学目标。

【学情分析】

在学太阳对行星的引力之前，学生已经对力、重力、向心力、加速度、重力加速度、向心加速度等概念有了较好的理解，并且掌握自由落体运动和圆周运动等运动规律，能熟练运用牛顿运动定律解决动力学问题。已经完全具备深入探究和学习万有引力定律的起点能力。所以在推导太阳与行星运动规律时，教师可以要求学生自主地运用原有的知识进行推导，并要求说明每一步推理的理论依据是什么，教师仅在难点问题上做适当的点拨。

【教学目标】

一、知识与技能

1．了解关于行星绕太阳运动的不同观点和引力思想形成的历程。

2．知道行星绕太阳运动的原因，知道太阳与行星间存在着引力作用，知道行星绕太阳做匀速圆周运动向心力来源。

3．知道太阳与行星间引力的方向和表达式，知道牛顿定律在推导太阳与行星间引力时的作用，领会将不易测量的物理量转化为易测量物理量的方法。

二、过程与方法

1．追寻得出太阳与行星间引力的科学探究过程，认识科学探究中交流和独创的意义；

2．了解物理学的研究方法，认识物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用；

3．通过思维程序“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。

三、情感态度与价值观

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，乐于探究自然界的奥秘，体验探索自然规律的艰辛与喜悦。

【成才之路】2021-2021学年高中物理 第6章 第2节太阳与行星间的引力同步检测 新人教版必修2

一、选择题(1～4题为单项选择题，5～7题为多项选择题)

1．在牛顿发觉太阳与行星间的引力进程中，得出太阳对行星的引力表达式后推出行星对太阳的引力表达式，是一个很关键的论证步骤，这一步骤采纳的论证方式是( )

A．研究对象的选取 B．理想化过程

C．操纵变量法 D．等效法

答案：D

解析：关于太阳与行星之间的彼此作使劲，太阳和行星的地位完全相同，既然太阳对行星的引力符合关系式F∝m星r2，依据等效法，行星对太阳的引力也符合关系式F∝m日r2，故D项正确。

2．行星之因此绕太阳运行，是因为( )

A．行星运动时的惯性作用

B．太阳是宇宙的操纵中心，所有星体都绕太阳旋转

C．太阳对行星有约束运动的引力作用

D．行星对太阳有排斥力作用，因此可不能落向太阳

答案：C

解析：行星之因此绕太阳运动，是因为受到太阳的吸引力。

3．地球的质量是月球质量的81倍，假设地球吸引月球的力的大小为F，那么月球吸引地球的力的大小为( )

A．F/81 B．F

C．9F D．81F

答案：B

解析：依照牛顿第三定律，力的作用是彼此的，且作使劲与反作使劲老是大小相等、方向相反。

4．陨石落向地球(如图)是因为( )

A．陨石对地球的引力远小于地球对陨石的引力，因此陨石才落向地球

B．陨石对地球的引力和地球对陨石的引力大小相等，但陨石的质量小，加速度大，因此陨石改变运动方向落向地球 C．太阳再也不吸引陨石，因此陨石落向地球

D．陨石是受到其他星球斥力作用落向地球的

答案：B

解析：两个物体间的引力是一对作使劲与反作使劲，它们的大小相等，且在任何情形下都存在，应选项A、C、D不正确。陨石落向地球是由于陨石的质量和地球相较小得多，故运动状态容易改变且加速度大，选项B正确。

5．在探讨太阳与行星间的引力的试探中，属于牛顿的猜想的是( )

1 6.2太阳与行星间的引力 6.3万有引力定律

项目 内容

课题 6.2太阳与行星间的引力 6.3万有引力定律 修改与创新

教学

目标 1、知识与技能

（1）理解太阳与行星间引力的存在；

（2）能根据开普勒行星运动定律和牛顿第三定律推导出太阳与行星间的引力表达式；

（3）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；

（4）知道任何物体间都存在着万有引力，且遵循相同的规律。

2、过程与方法

（1）通过推导太阳与行星间的引力公式，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。

3、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、

难点 教学重点：据开普勒行星运动定律和牛顿第三定律推导出太阳与行星间的引力公式，记住推导出的引力公式。

教学难点：太阳与行星间的引力公式的推导过程。

教学

准备 挂图、多媒体课件

教学

过程

（一）引入新课

请同学们从运动的描述角度思考，开普勒行星运动定律的物理意义？

开普勒在1609和1619年发表了行星运动的三个定律，解决了描述行星运动的问题，但好奇的人们，面向天穹，深情地叩问：是什么力量支配着行星绕着太阳做如此和谐而有规律的运动呢？

（第一定律揭示了描述行星运动的参考系、及其运动轨迹；第二定律揭示了行星在椭圆轨道上运动经过不同位置的快慢情况，近日点附近速度大，远日点附近速度小；第三定律：揭示了不同行星虽然椭圆轨道和环绕周期不同，但由于中心天体相同，所以共同遵循轨道半长轴的三次方与周期的二次方比值相同的规律。）

2 开普勒第一定律也叫椭圆轨道定律，它的具体内容是：所有行星分别在大小不同的轨道上围绕太阳运动。太阳在这些椭圆的一个焦点上。他的这条定律否定了行星轨道为圆形的理论 开普勒在确定地球运行轨道时发现，若将地球绕太阳运行的轨道分为若干小段，每一段与太阳的连线在相等的时间间隔内扫过相等的面积。开普勒把这一结果推广到其他行星，就得到了开普勒第二定律：对任意行星来说，他与太阳的连线（称为径矢）在相等的时间内扫过相等的面积：

1 6.2太阳与行星间的引力 6.3万有引力定律

项目 内容

课题 6.2太阳与行星间的引力 6.3万有引力定律 修改与创新

教学

目标 1、知识与技能

（1）理解太阳与行星间引力的存在；

（2）能根据开普勒行星运动定律和牛顿第三定律推导出太阳与行星间的引力表达式；

（3）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；

（4）知道任何物体间都存在着万有引力，且遵循相同的规律。

2、过程与方法

（1）通过推导太阳与行星间的引力公式，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。

3、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、

难点 教学重点：据开普勒行星运动定律和牛顿第三定律推导出太阳与行星间的引力公式，记住推导出的引力公式。

教学难点：太阳与行星间的引力公式的推导过程。

教学

准备 挂图、多媒体课件

教学

过程

（一）引入新课

请同学们从运动的描述角度思考，开普勒行星运动定律的物理意义？

开普勒在1609和1619年发表了行星运动的三个定律，解决了描述行星运动的问题，但好奇的人们，面向天穹，深情地叩问：是什么力量支配着行星绕着太阳做如此和谐而有规律的运动呢？

（第一定律揭示了描述行星运动的参考系、及其运动轨迹；第二定律揭示了行星在椭圆轨道上运动经过不同位置的快慢情况，近日点附近速度大，远日点附近速度小；第三定律：揭示了不同行星虽然椭圆轨道和环绕周期不同，但由于中心天体相同，所以共同遵循轨道半长轴的三次方与周期的二次方比值相同的规律。）

2 开普勒第一定律也叫椭圆轨道定律，它的具体内容是：所有行星分别在大小不同的轨道上围绕太阳运动。太阳在这些椭圆的一个焦点上。他的这条定律否定了行星轨道为圆形的理论 开普勒在确定地球运行轨道时发现，若将地球绕太阳运行的轨道分为若干小段，每一段与太阳的连线在相等的时间间隔内扫过相等的面积。开普勒把这一结果推广到其他行星，就得到了开普勒第二定律：对任意行星来说，他与太阳的连线（称为径矢）在相等的时间内扫过相等的面积：