高一物理 第三节 万有引力常量教案
- 格式:doc
- 大小:35.00 KB
- 文档页数:2
万有引力定律及引力常量的测定教案一、教学目标1. 让学生理解万有引力定律的内容及适用范围。
2. 让学生掌握引力常量的测定方法。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 万有引力定律的发现历程2. 万有引力定律的数学表达式3. 万有引力定律的适用范围4. 引力常量的测定方法5. 引力常量的数值及意义三、教学重点与难点1. 万有引力定律的数学表达式及适用范围2. 引力常量的测定方法及数值意义四、教学方法1. 采用讲授法讲解万有引力定律的发现历程、数学表达式及适用范围。
2. 采用实验法引导学生测定引力常量。
3. 采用案例分析法分析引力常量在实际中的应用。
五、教学准备1. 教案、教材、多媒体设备2. 实验器材:弹簧测力计、钩码、细绳、桌子等教案内容:一、导入(5分钟)1. 通过提问方式引导学生回顾牛顿的贡献。
2. 引出本节课的主题——万有引力定律。
二、万有引力定律的发现历程(10分钟)1. 讲解牛顿发现万有引力定律的过程。
2. 介绍万有引力定律的数学表达式F=G(m1m2)/r^2。
三、万有引力定律的适用范围(10分钟)1. 讲解万有引力定律适用的对象:质点、均匀球体、均匀球壳。
2. 讲解万有引力定律不适用的对象:非质点、非均匀物体。
四、引力常量的测定方法(15分钟)1. 讲解引力常量的测定方法:扭秤实验、重力加速度实验。
2. 引导学生思考如何设计实验测定引力常量。
五、引力常量的数值及意义(10分钟)1. 讲解引力常量的数值:G=6.67×10^-11 N·m^2/kg^2。
2. 讲解引力常量的意义:在宇宙尺度上描述天体运动的规律。
六、课堂小结(5分钟)1. 回顾本节课所学内容,强调万有引力定律的数学表达式及适用范围。
2. 强调引力常量的测定方法及数值意义。
七、作业布置(5分钟)1. 请学生总结万有引力定律的发现历程。
2. 请学生设计实验测定引力常量。
八、课后反思(教师)1. 总结本节课的教学效果,调整教学方法。
第3节万有引力定律的应用本节教材分析(1)三维目标一、知识与技能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认识世界的作用.2.知道天体间的相互作用主要是万有引力,以及如何应用万有引力定律计算天体质量的方法.二、过程与方法1.预测未知天体是万有引力定律最辉煌的成就之一,通过对海王星发现过程的了解,体会科学理论对探索未知世界思想的指导作用.2.通过自主思考和讨论与交流,掌握计算天体质量的思路和方法三、情感态度与价值观1. 利用万有引力定律可以预言未知天体和彗星回归,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.知道实践是检验真理的唯一标准.2. 利用万有引力定律计算太阳、地球的质量,发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.万有引力定律是物理学中的重要基本定律,为了使学生对定律的发现历史和背景有所了解,如果条件允许,希望教师能讲一讲.还可补充讲讲地球上物体重量的变化.这样有助于学生认识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,以致察觉不出,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的作用,万有引力定律的发现对天文学的发展起了很大推动作用.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:请同学描述一下这幅图片.学生活动:这是我们生活的太阳系 , 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:九大行星为什么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发展起了很大的推动作用,这节课我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)§ 3.3 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: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.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 =2.4 × 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.2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.2019年10月8日,瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布,将2019年诺贝尔物理学奖,一半授予美国普林斯顿大学吉姆·皮布尔斯,以表彰他“关于物理宇宙学的理论发现”,另外一半授予瑞士日内瓦大学的米歇尔·麦耶和瑞士日内瓦大学教授兼英国剑桥大学教授迪迪埃·奎洛兹,以表彰他们“发现一颗环绕类日恒星运行的系外行星”。
高一物理万有引力教案高一物理万有引力教案【篇一:高中物理新课标人教版必修2优秀教案:万有引力定律】3 万有引力定律整体设计本节是在学习了太阳与行星间的引力之后,探究地球与月球、地球与地面上的物体之间的作用力是否与太阳与行星间的作用力是同一性质的力,从而得出了万有引力定律.根据万有引力定律而得到的一系列科学发现,不仅验证了万有引力定律的正确性,而且表明了自然界和自然规律是可以被认识的.万有引力定律是所有有质量的物体之间普遍遵循的规律,引力常量的测定不仅验证了万有引力定律的正确性,而且使得万有引力定律能进行定量计算,显示出真正的实用价值.教学过程中的关键是对万有引力定律公式的理解,知道公式的适用条件.教师可灵活采用教学方法以便加深对知识的理解,比如讲授法、讨论法. 教学重点万有引力定律的理解及应用. 教学难点万有引力定律的推导过程. 课时安排 1课时三维目标知识与技能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掌握用万有引力定律计算引力的方法.3.记住引力常量g并理解其内涵.过程与方法1.了解并体会科学研究方法对人们认识自然的重要作用.2.认识卡文迪许实验的重要性,了解将直接测量转化为间接测量这一科学研究中普遍采用的重要方法.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.教学过程导入新课故事导入.这节课我们将共同“推导”一下万有引力定律.复习导入椭圆轨道定律??复习旧知:1.开普勒三大定律?面积定律3a周期定律:?k2?t?:f??太阳对行星的引力2.太阳与行星间的引力?行星对太阳的引力:f?:f?太阳与行星间的引力mrr?2m2mmr2或f?gmmr2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?推进新课课件展示:画面3:人造卫星围绕地球运动.画面4:地面上的人向上抛出物体,物体总落回地面. 问题探究1.行星为何能围绕太阳做圆周运动?2.月球为什么能围绕地球做圆周运动?3.人造卫星为什么能围绕地球做圆周运动?4.地面上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? 教师提出问题后,让学生自由讨论交流. 明确:1.太阳对行星的引力使得行星保持在绕太阳运行的轨道上.2.月球、地球也是天体,运动情况与太阳和行星类似,因此猜想是地球对月球的吸引使月球保持在绕地球运行的轨道上.3.人造卫星绕地球运动与月球类似,也应是地球对人造卫星的引力使人造卫星保持在绕地球运行的轨道上.4.地面上的物体之所以落回来,是因为受到重力的作用,在高山上也是如此,说明重力必定延伸到很远的地方.5.由以上可猜想:“天上”的力与“人间”的力应属于同一种性质的力.讨论交流由上述问题的探究我们得出了猜想:“天上”的力与“人间”的力相同,我们能否将其作为一个结论呢?讨论:探究上述问题时我们运用了类比的方法得出了猜想,猜想是否正确需要进行检验,因此不能把它作为结论.课件展示:牛顿的设想:苹果不离开地球,是否也是由于地球对苹果的引力造成的?地球对苹果的引力和太阳对行星的引力是否根本就是同一种力呢?若真是这样,物体离地面越远,其受到地球的引力就应该越小.可是地面上的物体距地面很远时,如在高山上,似乎重力没有明显地减弱,是物体离地面还不够远吗?这样的高度比起天体之间的距离来,真的不算远!再往远处设想,如果物体延伸到月球那样远,物体是否也会像月球那样围绕地球运动?地球对月球的力、地球对地面上物体的力、太阳对行星的力,也许真是同一种力! 一、月—地检验问题探究1.月—地检验的目的是什么?2.月—地检验的验证原理是怎样的?3.如何进行验证?学生交流讨论,回答上述三个问题.在学生回答问题的过程中,教师进行引导、总结. 明确:1.目的:验证“天上”的力与“人间”的力是同一种性质的力.2.原理:假定上述猜想成立,即维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力是同一种力,同样遵从“平方反比”律,那么,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,比它在地面附近时受到的引力要小,前者只有后者的1/60.根据牛顿第二定律,物体在月球轨道上运动时的加速度(月球公转的向心加速度)也就应该是它在地面附近下落时的加速度(自由落体加速度)的1/602. 3.验证:根据验证原理,若“天上”“人间”是同种性质的力,由“平方反比”律及地球表面的重力加速度,可求得月球表面的重力加速度.根据人们观测到的月球绕地球运动的周期,及月—地间的距离,可运用公式a=4?t222月球表面的重力加速度.若两次求得结果在误差范围内相等,就验证了结论.若两次求得结果在误差范围内不相等,则说明“天上”与“人间”的力不是同一种性质的力.理论推导:若“天上”的力与“人间”的力是同一种性质的力,则地面上的物体所受重力应满足:g∝1r21r2月球受到地球的引力:f∝ rr22因为:g=mg,f=ma 所以ag又因为:r=60r 所以:g36009.83600ag13600a=?实际测量:24?t22r4?3.14226(3600?24?27.3)62-32验证结论:两种计算结果一致,验证了地面上的重力与地球吸引月球的力是相同性质的力,即“天上”“人间”的力是相同性质的力.点评:在实际教学过程中,教师引导学生重现牛顿的思维过程,让学生体会牛顿当时的魄力、胆识和惊人的想象力.物理学的许多重大理论的发现,不是简单的实验结果的总结,它需要直觉和想象力、大胆的猜想和假设,再引入合理的模型,需要深刻的洞察力、严谨的数学处理和逻辑思维,常常是一个充满曲折和艰辛的过程.进行情感态度与价值观的教育.二、万有引力定律通过以上内容的学习,我们知道:太阳与行星间有引力作用,地球与月球间有引力作用,地球与地面上的物体间也有引力作用.问题1:地面上的物体之间是否存在引力作用? 组织学生交流讨论,大胆猜想.可能性1:不存在.原因:太阳对行星的引力使行星围绕太阳做圆周运动,地球对月球或卫星的引力也是如此,地球对地面上物体的引力使物体靠在地面上,上抛之后还要落回.若两个物体之间有引力,那些引力既没使一个物体围绕另一个物体转动,也没有使两个物体紧贴在一起,故此力不存在.可能性2:此力存在.原因:太阳、行星、地球、月球、卫星、物体,均是有质量的物体,太阳与行星间,地球与月球或卫星间.地球与物体间均存在这种引力,说明这种引力是有质量的物体普遍存在的,故两个物体之间应该有引力.问题2:若两个物体间有引力作用,为何两个物体没有在引力作用下紧靠在一起? 参考解释:“天上”“人间”的力是同性质的力,满足f∝ mmr2定律.地面上的物体质量比起天体来说太小了,这个力我们根本觉察不到.两物体之所以未吸在一起是因为两物体间的力太小,不足以克服摩擦阻力或空气阻力. 任意两个物体之间都存在着相互引力.点评:对上述内容在教学过程中,教师可灵活采用教学方法,可用“辩论赛”的方式让持两种观点的学生代表阐述自己的观点及依据,然后对方提出问题进行互辩,此过程让一般同学作补充说明,一直到一个观点被另一个观点击败为止.这样可提高学生处理问题的综合?能力.? 问题:1.用自己的话总结万有引力定律的内容.2.根据太阳与行星间引力的表达式,写出万有引力定律的表达式.3.表达式中g的单位是怎样的?学生思考后回答.总结:1.内容: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.2.表达式:由f=gmmr2(m:太阳质量,m:行星的质量)得出:f=gm1m2r2(m1:物体1的质量,m2:物体2的质量)fr23.由f=gm1m2r2g?m1m2合作探究对万有引力定律的理解:1.万有引力的普遍性.因为自然界中任何两个物体都相互吸引,所以万有引力不仅存在于星球间,任何有质量的物体之间都存在着相互作用的吸引力.2.万有引力的相互性.因为万有引力也是力的一种,力的作用是相互的,具有相互性,符合牛顿第三定律.3.万有引力的宏观性.在通常情况下,万有引力非常小,只有质量巨大的星球间或天体与天体附近的物体间,它的存在才有实际的物理意义,故在分析地球表面物体受力时,不考虑地面物体之间的万有引力,只考虑地球对地面物体的引力. 知识拓展万有引力定律的适用条件:1.公式适用于质点间引力大小的计算.2.对于可视为质点的物体间的引力求解也可以利用万有引力公式.如两物体间距离远大于物体本身大小时,物体可看成质点.说明:均匀球体可视为质量集中于球心的质点.3.当研究对象不能看成质点时,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个物体上所有质点的万有引力,然后合力. 三、引力常量的测量引导学生设计测量引力常量的方法并交流,然后教师介绍卡文迪许实验方法,通过课件展示卡文迪许的扭秤装置,让学生观察体会实验装置的巧妙.实验介绍:1798年,英国物理学家卡文迪许在实验室里利用“扭秤”,通过几个铅球之间万有引力的测量,比较准确地得出了引力常量g的数值. 课件展示:卡文迪许的“扭秤”实验装置.扭秤实验装置结构图图中t形框架的水平轻杆两端固定两个质量均为m的小球,竖直部分装有一个小平面镜,上端用一根石英细丝将这杆扭秤悬挂起来,每个质量为m的小球附近各放置一个质量均为m的大球,用一束光射入平面镜.由于大、小球之间的引力作用,?t?形框架将旋转,当引力力矩和金属丝的扭转力矩相平衡【篇二:高一物理必修2万有引力与航天教案】高一物理必修2万有引力与航天教案第一节行星的运动【教学目标】知识与技能1、知道地心说和日心说的基本内容。
第3节万有引力定律教学目标一、知识与技能1、了解“月—地检验”的基本思想,认识万物之间存在着引力,且都遵从相同的规律。
2、理解万有引力定律的含义,并掌握基本的应用方法。
3、知道引力常量的大小,理解该量对完善万有引力定律的意义。
二、过程与方法1、领会推导“月—地检验”的过程,了解万有引力定律的建立过程。
2、练习应用万有引力定律解决实际问题。
3、了解引力常量时卡文迪许在实验室利用扭秤,通过大量实验首先测出的。
三、情感、态度与价值观1、了解一些物理学史,理解牛顿、卡文迪许为人类所做的巨大贡献。
2、通过牛顿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。
教学重点1、由行星间引力推广到万有引力的思想过程——“月—地检验”。
2、万有引力定律的理解与应用。
教学难点“月—地检验”的思维过程及推导方法。
课前准备“月—地检验”模型,卡文迪许扭秤模型,苹果模型,计算器。
教学过程一、复习引入上节课我们学习了太阳与行星间的引力,推导出了太阳与行星间的引力规律。
首先我们复习一下:问题1. 行星为什么能够绕太阳运转而不会飞离太阳?问题2. 太阳与行星间的引力与什么因素有关?遵从什么规律?正是由于太阳与行星间存在的引力,使得行星能够绕太阳运转而不飞离太阳。
老师现在手上拿着一个苹果,如果放手,苹果会落到地面,即便把它拿到比较高仙人山公园山顶上或者世界最高峰上,它还是会落回地面上,不能离开地球,那又是什么力使得地面上空的物体不能离开地球,总要落回地面呢?又比如说,一位同学无论是站在仙人山上,还是在喜马拉雅山上,都会感觉到重力的作用,这就意味着,这个力可以延伸到很远的地方。
那它会不会作用在月球上?也就是说,月球受到地球的引力、人在地面上受到的重力,乃至太阳与各行星间的引力,会不会是同一种性质的力?这节课我们就来深入研究这些问题。
二、新课教学(一)月—地检验几百年前,牛顿也对这个问题冥思苦想,一个苹果的落地引起了他的遐想。
《§7.3 万有引力定律》教案教材分析万有引力定律的核心地位:万有引力定律是本章的核心,是17世纪自然科学最伟大的成果之一,它为研究天体运动提供了理论依据,彻底使人们对宇宙的探索从被动描述走向主动发现。
万有引力定律承上启下的作用:上承圆周运动,下启卫星的运动。
掌握好本节课,对前面知识的加深理解,后面问题的顺利解决,将会起到重要的作用。
[教学目标](一)知识目标1.介绍牛顿发现万有引力定律的思考过程,体会研究物理问题的方法,渗透科学的发现方法。
2.掌握万有引力定律的内容,认识万有引力定律的普遍性。
3.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。
(二)能力目标:会应用万有引力定律解决一般的相关问题。
(三)情感目标1、本节课重在逻辑思维和渗透物理学的研究方法,因此本节课的教学中应该在学习品质方面对学生 进行教育。
让学生感受到万有引力定律的发现是经历了几代科学家不断努力的结果。
3、通过中国飞天第一人杨利伟、神舟六号的资料,激发学生的爱国热情,增强学生建设祖国的神圣 使命感。
[重点难点]1.万有引力定律的发现过程、应用,是本节课的重点。
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,又无法进行演示实验,故应加强举例。
[重点难点突破]通过具体事例、例题、习题、多媒体手段加强了重点教学;通过及时复习,突破了难点教学;而且通过探究性活动,使学生对重难点知识的同化过程..在时间和空间上得以延续。
[教学过程](一) 引入新课:课前4分钟开始播放课件中杨利伟的图片、神州六号发射的全过程。
创设一个物理情景、进入状态、激发学生的学习欲望。
(二)教学过程(提问学生,共同回答)。
刚才看到的一些图片上的人物是谁呢?(中国飞天第一人杨利伟)。
那么第二段视频记录下的又是什么事件呢?(神州六号发射全过程)。
近几年来,我国的航天事业取得了非常大的成就,全国人民欢欣鼓舞,这与我们这一章万有引力定律联系是很密切的,也是近几年来各种大小考试的考试热点和重点。
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。
万有引力定律及引力常量的测定一、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.翻阅资料详细了解牛顿的“月-地”检验。
2.根据前面所学内容推导万有引力定律的公式以加深记忆,理解其内容的含义。
情感态度与价值观:1.通过学习认识和借鉴科学的实验方法,充实自己的头脑,更好地去认识世界,提高科学的价值观。
2.通过逻辑推理体验其乐趣,提高分析问题、解决问题的能力。
二、教学内容剖析本节课的地位和作用:万有引力定律是在上一节推导出的公式作一拓展得到的,在前节的基础上加深对公式的理解和应用,同时又为下几节内容作好铺垫。
本节课教学重点:理解万有引力定律的含义及表达式。
本节课教学难点:了解万有引力定律得出的思路和过程。
三、教学思路与方法教学思路:本节课是在猜想-检验-结论的顺序展开,在每一个过程都有大量的学史资料,要让学生在阅读中获取知识,注意培养学生深刻的洞察力、严谨的数学处理和逻辑思维。
教学方法:探究、阅读、讨论、练习四、教学准备录像资料、多媒体课件视野拓展1.引力常量的实验测定(1)卡文迪许实验(扭秤平衡法)引力常量是第一个用物理实验的方法在实验中测得的基本物理常量。
由于缺乏灵敏度足够高的测量工具,牛顿当时只验证了引力常量的普适性,但没有能够测量出它的数值。
在万有引力定律发表大约一百年后,英国的米歇耳(Rev.John Michell,1724—1793)首先设计了一种专门用来进行引力实验的仪器,称为扭秤。
这个装置的特点是通过测量微小的扭转角度,以显示微弱的引力,从而使在实验室中测定引力常量成为可能。
这是米歇耳的贡献,但他并没有亲自作过测定引力常量的实验,因为在扭秤还没有制造完时,他就去世了。
1798年,卓越的英国物理学家卡文迪许(Henry Cavendish,1731—1810)在米歇耳的基础上完成了扭秤的制作,而且作了重要的改进。
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。
高中物理《万有引力定律》教案一、教学目标1.知识与技能:o理解万有引力定律的内容,掌握其数学表达式F=G(m1m2)/r^2。
o了解万有引力定律的推导过程,知道万有引力常量G 的含义和测定方法。
o能够运用万有引力定律解释一些天文现象,如行星运动和卫星绕行星运动等。
2.过程与方法:o通过实验和理论推导,让学生感受万有引力定律的存在和重要性。
o引导学生通过逻辑推理和数学计算,深入理解和应用万有引力定律。
3.情感态度与价值观:o激发学生对万有引力定律的兴趣,培养学生的科学思维和探究精神。
o通过小组合作和讨论,培养学生的团队协作和沟通能力。
二、教学重点与难点1.教学重点:万有引力定律的理解和应用。
2.教学难点:万有引力定律的推导和复杂问题的分析。
三、教学准备1.实验器材:行星模型、弹簧测力计、细线等。
2.多媒体课件:包含万有引力定律的定义、推导过程、应用案例、例题解析等。
四、教学过程1.导入新课o通过回顾牛顿第二定律和天体运动规律,引出万有引力定律的主题。
o提问学生:“天体之间为什么会相互吸引?它们之间的引力与什么因素有关?”激发学生的好奇心和探究欲望。
2.新课内容讲解o万有引力定律的内容:解释万有引力定律的内容,即任何两个物体之间都存在引力,这个引力与它们质量的乘积成正比,与它们距离的平方成反比。
o万有引力定律的数学表达式:推导并解释万有引力定律的数学表达式F=G(m1m2)/r^2,强调引力常量G 的含义和测定方法。
o万有引力定律的推导过程:通过回顾牛顿第二定律和天体运动规律,引导学生理解万有引力定律的推导过程,知道万有引力是如何从天体运动规律中推导出来的。
3.实验探究o设计并进行实验,验证万有引力定律的正确性。
可以让学生使用行星模型、弹簧测力计、细线等器材,通过测量不同距离下两个物体之间的引力,验证万有引力定律的关系。
o引导学生分析实验数据,绘制图像,如F-1/r^2 图像等,进一步验证万有引力定律的正确性。
万有引力定律教案一、教学目标1. 让学生了解万有引力的概念,知道万有引力定律的内容。
2. 让学生掌握万有引力常量的值,并能进行相关计算。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 万有引力的概念2. 万有引力定律的内容3. 万有引力常量的值4. 万有引力定律的应用三、教学重点与难点1. 教学重点:万有引力定律的内容,万有引力常量的值,万有引力定律的应用。
2. 教学难点:万有引力定律的数学表达式,万有引力常量的计算。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解万有引力的概念、万有引力定律的内容及应用。
2. 采用示例法,分析实际问题,引导学生运用万有引力定律解决问题。
3. 采用练习法,让学生通过练习,巩固所学知识。
五、教学过程1. 导入:通过介绍地球引力,引发学生对万有引力的兴趣。
2. 新课导入:讲解万有引力的概念,引导学生理解万有引力定律。
3. 课堂讲解:讲解万有引力定律的内容,示例分析实际问题。
4. 课堂练习:让学生运用万有引力定律解决问题,巩固所学知识。
5. 课堂小结:总结本节课的主要内容,强调万有引力定律的应用。
6. 布置作业:布置相关练习题,让学生课后巩固所学知识。
六、教学评价1. 评价目标:检查学生对万有引力定律的理解和应用能力。
2. 评价方法:课堂提问:检查学生对万有引力概念和定律的理解。
练习题:评估学生运用万有引力定律解决问题的能力。
小组讨论:观察学生在讨论中对万有引力定律的应用和理解。
3. 评价内容:万有引力定律的表述和数学表达式。
万有引力常量的记忆和应用。
实际问题中万有引力定律的运用。
七、教学拓展1. 拓展内容:介绍万有引力定律在现代科技中的应用,如航天技术、地球物理学等。
2. 教学活动:观看相关视频资料,了解万有引力定律在实际中的应用。
开展角色扮演或模拟实验,让学生体验万有引力定律在航天任务中的应用。
3. 教学目的:激发学生对物理学科的兴趣,提高学生将理论知识应用于实际问题的能力。
高一物理第三节万有引力常量
[教学要求]
1、卡文迪许实验装置及其原理
2、引力常量的意义及其数值
3、万有引力与重力及重力加速度的计算
[重点难点]
万有引力与重力关系
重力加速度的计算
[正文]
1.卡文迪许扭秤实验:
卡文迪许的扭秤实验,后世称为卡文迪许实验。
他用一根39英寸的镀银铜丝吊一6英尺木杆,杆的两端各固定一个直径2英寸的小铅球,另用两颗直径12英寸的固定着的大铅球吸引它们,通过小镜反射的光点在刻度尺上的位置求出转动的角度,再利用扭转力矩跟角度的关系,计算出两个铅球的引力的大小。
*因为有了万有引力常量,就可以用来利用重力加速度,来计算地球的质量,所以卡文迪许被称为“能称出地球质量的人”。
[课堂小练习]两个质量为50kg的人在相距1米时的引力多大?
2.引力常量的意义及数值:
引力常量的测出,使人们已经知道了100多年的万有引力第一次能进行计算,从而使万有引力定律有了真正的实用价值。
G=6.67×10-11N·m2/kg2
万有引力定律中各物理量使用国际单位制中的主单位。
3.物体的重力与万有引力的关系:
如右图所示,蓝色的物体随地球一起自转,地球对它的引力大小为F,此力产生了两个效果,一个就是对地球产生压力的重力G,第二次效果就是提供物体随地球一起转动的向心力F’。
因为这个向心力很小,所以地球对物体的引力F跟物体的重力G大小相差不多,所以一般情况下,人们认为物体的重力等于地球对物体的引力。
[问题]地球上的物体在什么地方时,重力和万有引力大小最接近?在什么地方,重力和万有引力大小最相差多?
4.如何用重力加速度计算地球质量:
这里有一个粗略计算,就是认为地球对物体的引力等于物体的重力。
G为万有引力常量,r为地球半径,g为地球表面的重力加速度。
**要学会这种质量计算的推导。
[问题]某天体表面的重力加速度决定于哪些因素?需要知道几个物理量才能求?
[练习]
1. 引力恒量G的单位是()
A. N
B. 22kg m N ∙
C. 23
s
kg m ∙ D. 没有单位 2. 引力常量的数值是______国物理学家___________利用_________装置测得。
3. 某个行星的质量是地球质量的一半,半径也是地球半径的一半,那么一个物体在此行星表面上的重力是
地球表面上重力的( )
A. 1/4倍
B. 1/2倍
C. 4倍
D. 2倍
4. 已知地面的重力加速度为g,距地面高为地球半径处的重力加速度是( )
A. g/2
B.2g/2
C. g/4
D. 2g
5. 两个物体之间的万有引力大小为F 1,若两物之间的距离减小x ,两物体仍可视为质点,此时两个物体之间的万有引力为F 2,根据上述条件可以计算( )
A.两物体的质量
B.万有引力常量
C.两物体之间的距离
D.条件不足,无法计算上述中的任一个物理量
6. 两个质量均为M 的星体,其连线的垂直平分线为AB 。
O 为两星体连线的中点,如图,一个质量为M 的物体从O 沿OA 方向运动,则它受到的万有引力大小变化情
况是( )
A.一直增大
B.一直减小
C.先减小,后增大
D.先增大,后减小
7. 已知月球中心到地球中心的距离大约是地球半径的60倍,则
月球绕地球运行的向心加速度与地球表面的重力加速度的之比为( )
A. 1:60
B. 1:60
C. 1:3600
D. 60:1
8.宇宙间的一切物体都是互相吸引的,两个物体间的引力大小,跟它们的 成正比,跟它们的 _____ __ 成反比,这就是万有引力定律。
它的公式是F = ,式中万有引力恒量G =6.67×10
-11 ____ 。
第一个比较精确测定这个恒量的是英国物理学家 __ 。
[练习答案]
1. B
2. 英,卡文迪许,扭秤
3. D
4. C
5. C
6. D
7. C
8. 质量,距离的二次方,
,N ·m 2/kg 2,卡文迪许。