万有引力定律(最新教案)
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高二物理必修二《万有引力定律》教案【导语】高二时孤身奋斗的阶段,是一个与寂寞为伍的阶段,是一个耐力、意志、自控力比拚的阶段。
但它同时是一个厚实庄重的阶段。
由此可见,高二是高中三年的关键,也是最难把握的一年。
为了帮你把握这个重要阶段,无忧考网高二频道整理了《高二物理必修二《万有引力定律》教案》希望对你有帮助!!【篇一】教学目标知识目标: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,且遵守相同的规律能力目标: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、训练学生透过现象(行星的运动)看本质(受万有引力的作用)的判断、推理能力德育目标: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,渗透科学发现的方*教育。
2、培养学生的猜想、归纳、联想、直觉思维能力。
教学重难点教学重点:月――地检验的推倒过程教学难点:任何两个物体间都存在万有引力教学过程(一)引入:太阳对行星的引力是行星做圆周运动的向心力,,这个力使行星不能飞离太阳;地面上的物体被抛出后总要落到地面上;是什么使得物体离不开地球呢?是否是由于地球对物体的引力造成的呢?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受到地球的引力似乎没有明显减小。
如果物体延伸到月球那里,物体也会像月球那样围绕地球运动。
地球对月球的引力,地球对地面上的物体的引力,太阳对行星的引力,是同一种力。
你是这样认为的吗?(二)新课教学:一.牛顿发现万有引力定律的过程(引导学生阅读教材找出发现万有引力定律的思路)假想――理论推导――实验检验(1)牛顿对引力的思考牛顿看到了苹果落地发现了万有引力,这只是一种传说。
但是,他对天体和地球的引力确实作过深入的思考。
牛顿经过长期观察研究,产生如下的假想:太阳、行星以及离我们很远的恒星,不管彼此相距多远,都是互相吸引着,其引力随距离的增大而减小,地球和其他行星绕太阳转,就是靠劂的引力维持。
万有引力定律课题万有引力定律单元7学科物理年级高一教材分析本节课所采用的教材是人教版高中物理必修第二册第七章第二节的内容,万有引力定律是本章的核心,具有承上启下的作用。
从知识建构的历史进程来看,根据上节所学知识,在教师的引导下学生较容易提出本节所学内容。
教学过程中的关键是对万有引力定律的推导过程深入体会,培养学生的科学品质,知道公式的适用条件,引力常量测定中的思想方法等。
物理学史的讲述不仅要达到了解历史的目的,还需借此使学生体会科学研究的长期性、连续性、艰巨性,升华学生的思想,提升学生素质。
本节要求学生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,知道任何物体间都存在着万有引力,且遵循相同的规律,月地检验出现在正文里起衔接作用,把太阳与行星间的引力推广到地球与月球,地球与地面物体间,并对任意两个物体间的引力起铺垫作用。
教学目标一、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,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、核心素养物理观念:构建任何物体都存在引力的物理观念,能科学地描述万有引力定律以及方向形成相互作用观念。
科学思维: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。
科学探究:通过对万有引力的学习让学生会用物理知识来解释生活中的问题,提高分析问题解决问题的能力。
科学态度与责任: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。
学重点教学难点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。
教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课出示动画以及图片思考: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?那么自然界中任何两个物体间是否都存在引力?引力的大小和方向能确定吗?要想清楚明白了解这些问题,就需要认真学习万有引力定律。
3.2《万有引力定律》教案
教学目标
知识与技能
1.了解人类对天体运动探索的发展历程。
2.了解开普勒三大定律。
3.了解万有引力定律的发现过程。
4.知道万有引力定律。
5.知道引力常数的大小和意义。
过程与方法
1.通过对“地心说”与“日心说”争论的评述,提高交流、合作能力。
2.以科学探究的方式,了解牛顿是怎样发现万有引力定律的。
情感、态度与价值观
1.由人类对天体运动的探究过程,培养学生尊重客观事实,实事求是的科学态度。
2.让学生认识到科学的想象力建立在对事物长期深入的思考基础上。
3.树立把物理事实作为证据的观念,形成根据证据、逻辑和既有知识进行科学解释的思维方法。
教学重点
万有引力定律及其建立过程
教学难点
万有引力定律的发现过程。
牛顿将天体间的力与地面物体受到的重力想象成同一性质的力,而这种想象是建立在十分抽象的逻辑推理之上的。
教学准备
CAI课件
教学步骤。
教学对象:大学物理专业学生教学时间:2课时教学目标:1. 让学生理解万有引力定律的基本概念和意义。
2. 使学生掌握万有引力定律的应用公式,并能运用该公式解决实际问题。
3. 培养学生的科学思维和科学探究能力,提高学生的科学素养。
教学重点:1. 万有引力定律的基本概念和意义。
2. 万有引力定律的应用公式及推导过程。
教学难点:1. 万有引力定律在实际问题中的应用。
2. 公式推导过程中的逻辑思维和数学运算。
教学过程:一、导入新课1. 提问:什么是引力?引力有哪些性质?2. 回顾牛顿运动定律,引出万有引力定律。
二、讲授新课1. 介绍万有引力定律的基本概念和意义:- 任意两个质点都有通过连心线方向上的力相互吸引。
- 引力大小与它们质量的乘积成正比,与它们距离的平方成反比。
2. 讲解万有引力定律的应用公式及推导过程:- 公式:F = G (m1 m2) / r^2- 解释各物理量的含义:G为万有引力常数,m1和m2分别为两个相互吸引的物体的质量,r为两个物体之间的距离。
- 推导过程:从牛顿运动定律出发,结合实验数据和数学推导,得出万有引力定律公式。
三、实例分析1. 分析地球对物体的引力:- 计算地球表面物体所受的重力。
- 讨论地球表面物体所受重力与物体质量、地球半径的关系。
2. 分析天体运动:- 以地球和月球为例,分析天体运动的原因。
- 讨论开普勒定律与万有引力定律的关系。
四、课堂练习1. 计算地球表面一个质量为10kg的物体所受的重力。
2. 计算地球对月球引力与月球对地球引力的大小关系。
五、总结与反思1. 总结本节课所学内容,强调万有引力定律的基本概念和意义。
2. 反思万有引力定律在实际问题中的应用,提高学生的科学素养。
教学资源:1. 多媒体课件:展示万有引力定律的发现过程、基本概念和公式。
2. 教学视频:通过实例分析,帮助学生深入理解万有引力定律。
3. 教学文稿:介绍万有引力定律在宇宙探索和工程技术中的应用实例。
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。
《万有引力定律应用》教案一、教学目标1. 让学生理解万有引力定律的基本概念和公式。
2. 培养学生运用万有引力定律解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过观察和实验,体会万有引力定律在自然界中的普遍性。
二、教学内容1. 万有引力定律的定义和公式。
2. 万有引力常量的数值和单位。
3. 运用万有引力定律计算两个物体之间的引力。
4. 地球表面的重力加速度和重力的计算。
5. 万有引力定律在日月星辰运动中的应用。
三、教学重点与难点1. 万有引力定律的公式和应用。
2. 重力加速度的概念和计算。
3. 运用万有引力定律解决实际问题。
四、教学方法1. 采用讲授法讲解万有引力定律的基本概念和公式。
2. 采用实验法观察和测量地球表面的重力加速度。
3. 采用案例分析法分析万有引力定律在日月星辰运动中的应用。
五、教学过程1. 导入:通过提问方式引导学生回顾物理学中有关引力定律的知识。
2. 新课:讲解万有引力定律的定义、公式及应用。
3. 实验:安排学生进行地球表面重力加速度的测量实验。
4. 案例分析:分析万有引力定律在日月星辰运动中的应用。
5. 练习:布置练习题,让学生运用万有引力定律解决实际问题。
7. 作业:布置作业,巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂提问:通过提问了解学生对万有引力定律的理解程度。
2. 实验报告:评估学生在实验过程中的观察、记录和分析能力。
3. 练习题:检查学生运用万有引力定律解决实际问题的能力。
4. 作业:评估学生对课堂知识的巩固和运用情况。
七、教学拓展1. 介绍万有引力定律在现代科技领域的应用,如卫星导航、天体探测等。
2. 探讨万有引力定律在宇宙学中的重要性,如黑洞、星系演化等。
3. 引导学生关注我国在万有引力定律研究方面取得的成果,如嫦娥探月、火星探测等。
八、教学资源1. 教材:提供万有引力定律的相关章节,供学生学习和参考。
2. 课件:制作精美的课件,辅助讲解和展示万有引力定律的相关知识。
3. 实验器材:准备地球表面重力加速度测量所需的实验器材。
万有引力定律的应用教案一、教学目标1. 让学生了解万有引力定律的内容及表达式。
2. 培养学生运用万有引力定律解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过观察、分析、推理等方法,深入理解万有引力定律在现实中的应用。
二、教学内容1. 万有引力定律的定义及表达式。
2. 万有引力定律在地球引力、天体运动等领域的应用。
3. 实际问题案例分析,让学生学会运用万有引力定律解决问题。
三、教学重点与难点1. 万有引力定律的表达式及运用。
2. 地球引力、天体运动等领域的万有引力定律应用。
3. 实际问题案例的分析与解决。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解万有引力定律的定义、表达式及应用。
2. 运用案例分析法,分析实际问题,引导学生运用万有引力定律解决难题。
3. 利用演示实验,让学生直观地感受万有引力定律的作用。
五、教学准备1. 教案、课件、教材等教学资料。
2. 演示实验器材,如地球模型、天体运动模拟器等。
3. 练习题及答案。
教案一、导入新课通过提问方式引导学生回顾物理学中有关引力的知识,为新课的学习做好铺垫。
二、讲解万有引力定律1. 讲解万有引力定律的定义:任何两个物体都相互吸引,引力的大小与两物体的质量的乘积成正比,与两物体间距离的平方成反比。
2. 给出万有引力定律的表达式:F=G(m1m2)/r^2,其中F为引力,G为万有引力常数,m1、m2为两物体的质量,r为两物体间的距离。
三、万有引力定律在实际问题中的应用1. 地球引力:讲解地球对物体产生的引力,以及重力的概念。
2. 天体运动:分析万有引力定律在天体运动中的应用,如行星绕太阳的运动、卫星绕地球的运动等。
四、案例分析1. 举例讲解如何运用万有引力定律解决实际问题,如计算两个物体之间的引力大小。
2. 学生分组讨论,选取典型案例进行分析,引导学生学会运用万有引力定律解决问题。
五、课堂小结对本节课的内容进行总结,强调万有引力定律的表达式及应用。
六、课后作业布置练习题,让学生巩固所学知识,学会运用万有引力定律解决实际问题。
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。
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,理解万有引力定律的表达式及其物理意义。
2. 掌握万有引力定律的适用范围,能够运用万有引力定律解决实际问题。
3. 培养学生的观察能力、思考能力和动手能力,提高学生对物理学的学习兴趣。
二、教学重点1. 万有引力的概念及万有引力定律的表达式。
2. 万有引力定律的适用范围及其应用。
三、教学难点1. 万有引力定律的理解和应用。
2. 引力常量的确定及引力场的概念。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解万有引力的概念、万有引力定律的表达式及适用范围。
2. 采用案例分析法,分析实际问题,引导学生运用万有引力定律解决问题。
3. 采用讨论法,引导学生探讨引力常量的确定方法及引力场的概念。
五、教学准备1. 教师准备PPT,包括万有引力定律的讲解、案例分析及讨论题目。
2. 学生准备笔记本、笔,以便记录重点内容。
教案内容:第一课时:一、导入(5分钟)教师通过提问方式引导学生回顾牛顿的发现,激发学生学习万有引力定律的兴趣。
二、新课导入(10分钟)1. 讲解万有引力的概念:万有引力是宇宙中一切物体都具有的一种力,它使物体之间产生相互吸引。
2. 介绍万有引力定律的表达式:F=Gm1m2/r^2,其中F表示引力,G表示引力常量,m1和m2表示两个物体的质量,r表示它们之间的距离。
3. 讲解万有引力定律的适用范围:适用于质点、均匀球体和两个物体之间的引力计算。
三、案例分析(10分钟)1. 分析地球表面物体受到的引力:地球对物体的引力可以看作是地球对物体的万有引力,用万有引力定律计算地球对物体的引力。
2. 分析两个均匀球体之间的引力:用万有引力定律计算两个均匀球体之间的引力。
四、课堂小结(5分钟)教师总结本节课的重点内容,强调万有引力定律的表达式、适用范围及实际应用。
五、作业布置(5分钟)1. 复习本节课的内容,整理笔记。
2. 完成课后习题,巩固所学知识。
第二课时:一、复习导入(5分钟)教师通过提问方式检查学生对上一节课内容的掌握情况。
阳)的引力提供了向心力,太阳与行星间引力的方向沿着二者的连线。
2、太阳和行星之间的引力
问题:设行星的质量为m,速度为v,行星与太阳间的距离为r,周期为T,请推导太阳对行星的引力F。
解:行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力为:
F=mv2/r ①
周期为T与线速度为v的关系:
V=2πr/T ②
②代入①得:F=4π2mr/T2
由开普勒第三定律:
r3/T2=k 得:T2= r3/k
代入③得:F=4π2km/r2
上式等号右边4π2k为常量,太阳对行星的引力跟行星的质量成正比,与行星、太阳距离的二次方成反比:即 F ∝m/r2。
同理行星对太阳的引力跟太阳的质量成正比,与行星、太阳距离的二次方成反比:即:F′ ∝M/r2由牛顿第三定律知F和F′的大小相等,因此太阳和行星之间的引力与行星和太阳的质量成正比与距离的二次方成反比: F ∝Mm/r2
写成等式就是:F=G Mm/r2
式中量G 与太阳、行星都没有关系。
太阳与行星间引力的方向沿着二者的连线。
至此,牛顿一直是在已有的观测结果和理论引导下进行推测和分析,观测结果仅对“行星绕太阳运
4、适用条件
(1)可视为质点的两物体间的引力;
(2)两质量均匀分布的球体间的引力。
r指的是两球心间的距离。
(3)一质量均匀分布的球体和一质点间的引力。
r 指质点和球心间的距离。
五、引力常量的测定
1789年,即在牛顿发现万有引力定律一百多年以后,英国物理学家卡文迪什,在实验室里通过测量几个铅球之间的万有引力,比较准确地得出了G 的数值。
1、引力常量G 的数值
标准值:G =6.672 59 × 10 -11 N·m2/kg2,
通常取:G=6.67×10-11 N·m2/kg2
知识拓展:卡文迪什实验
动画演示:卡文迪什实验
1、实验原理
力矩平衡,即引力矩=扭转力矩
2、科学方法:放大法
3、科学思想:等效的思想
(1)扭秤装置把微小力转变成力矩来反映
(2)扭转角度(微小形变)通过光标的移动来反映
思考讨论1:既然自然界中任何两个物体都是互相吸引的,为什么我们感觉不到周围物体的引力呢?为什么说万有引力具有宏观性?
计算:两个质量为60kg,相距1m的物体之间
的引力?
解:
=2.4012×10-7N
此力不到一粒芝麻重的几千分之一所以根本感觉不到它的存在。
计算:太阳的质量为M=2.0×1030
kg ,地球质量为m=6.0×1024kg ,日地之间的距离为
R=1.5×1011m 请计算:太阳与地球之间的万有引力又是多大呢?
=3.5×1022N
太阳与地球之间的万有引力的大小竟能拉断直径为9000km 的钢柱,非常巨大。
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附近的物体间,它的存在才有实际的物理意义所以说万有引力还具有宏观性。
思考讨论2:一个篮球的质量为 0.6 kg ,它所受的重力有多大?试估算操场上相距 0.5 m 的两个篮球之间的万有引力。
解:G=mg=0.6×9.8N=5.88N
12
2m m F G
r
≈9.6×10-11
两个篮球万有引力非常小,人们根本无法察觉到,所以万有引力具有宏观性。
2、引力常量物理意义:引力常量在数值上等于
11/ 11。