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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。
万有引力定律及引力常量的测定——教案物理组：王信华一、教学目标知识与技能1、初步了解开普勒三定律的内容2、掌握万有引力定律的内容公式及适用条件情感态度与价值观1、了解科学研究方法对人们认识自然的重要性2、培养学生的爱国精神二、复习与引入通过学生观察嫦娥奔月图、阿波罗登月和神五、神六、神七载人飞船视频与神八与天宫一号对接的视频引入课题教师：阿波罗登月使嫦娥奔月的神话变成了现实，神五、神六、神七载人飞船的成功发射同样实现了中国人千年的飞天梦想；神八与天宫一号的两次成功对接，更使得世界对中国刮目相看，那么它们是怎么运动的、它们的运动与行星绕太阳的运动是否遵循相同的规律呢？这一章我们将它们的运动规律进行学习第五章万有引力定律及其应用第一节万有引力定律及引力常量的测定< 一>、行星运动的规律教师活动：关于行星运动的规律，开普勒根据前人的观测和研究，于1609年和1619年先后提出了太阳系行星运动的三大定律：开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于所有椭圆的一个焦点上。
开普勒第二定律：太阳与任何一个行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等开普勒第三定律：行星绕太阳运动的轨道半长轴的三次方方与公转周期的平方成正比。
学生活动：让学生观察“信息窗”注意以下两个问题：1、各行星轨道半长轴的三次方与公转周期平方的比值关系。
观擦行星绕太阳运动的有关数据第五列，得出所有行星绕太阳运动的轨道半长轴的三次方与周期平方的比值相等；此规律对卫星绕地球的运动同样成立，只与中心天体有关。
比如所有行星都绕太阳运动，所以所有行星都绕同一中心天体太阳运动，因此所有行星轨道半长轴的三次方与公转周期的平方的比值相等；所有卫星都绕地球运动，所有卫星绕地球运动的轨道半长轴的三次方与公转周期的平方的比值也是相等的。
2、各行星椭圆轨道的偏心率师生互动：让两学生上台与老师共同画偏心率分别为0.9、0.5、0.3的椭圆，与圆进行对比，总结出各行星运动的轨道可近似看成圆形。
第1节万有引力定律及引力常量的测定教学重点1.万有引力定律；2.引力常量的测定方法.教学难点引力常量的测定方法.教具准备多媒体设备及卡文迪许实验装置.课时安排1课时三维目标一、知识与技能1.掌握开普勒三定律的内容并能解释一些现象；2.掌握万有引力定律的内容、公式及适用条件；3.掌握引力常量的测定方法及其意义.二、过程与方法充分展现万有引力定律发现的科学过程，培养学生的科学思维能力.三、情感态度与价值观培养学生尊重知识、尊重历史、尊重科学的精神；培养学生不畏艰难险阻永攀科学高峰的精神.教学过程导入新课多媒体课件展示：“嫦娥奔月”到“阿波罗”飞船登月.为什么飞船能够登上月球；为什么飞船能绕地球旋转？推进新课一、行星的运动规律多媒体课件展示：1571年12月27日，开普勒出生在德国威尔的一个贫民家庭.但当开普勒出生时，家庭已经很衰落.开普勒是一个早产儿，体质很差.他四岁时患上了天花和猩红热，虽侥幸死里逃生，身体却受到了严重的摧残，视力衰弱，一只手半残.但开普勒身上有一种顽强的进取精神.他放学后要帮助父母料理酒店，但一直坚持努力学习，成绩一直名列前茅.1587年进入蒂宾根大学，在校中遇到秘密宣传哥白尼学说的天文学教授麦斯特林，在他的影响下，很快成为哥白尼学说的忠实维护者.大学毕业后，开普勒获得了天文学硕士的学位，被聘请到格拉茨新教神学院担任教师.后来离开学院，成了丹麦著名天文学家第谷（Tycho Brahe）的学生和继承人，他与意大利的伽利略（Galileo）是同时代的两位巨人.开普勒从理论的高度上对哥白尼学说作了科学论证，使它更加提高了一大步.他所发现的行星运动定律“改变了整个天文学”，为后来牛顿（Isaac Newton）发现万有引力定律奠定了基础.开普勒也被后人赞誉为“天空的立法者”.开普勒根据第谷毕生观测所留下的宝贵资料，孜孜不倦地对行星运动进行深入的研究，提出了行星运动三定律.开普勒在公元1609年发表了关于行星运动的两条定律：1.开普勒第一定律（椭圆定律）：每一行星沿一个椭圆轨道环绕太阳，而太阳则处在椭圆的一个焦点上.多媒体课件展示：2.开普勒第二定律（面积定律）：从太阳到行星所连接的直线（矢径）在相等时间内扫过同等的面积.用公式表示为：S AB=S CD=S EK.多媒体课件展示：1609年，这两条定律发表在他出版的《新天文学》上.1618年，开普勒又发现了第三条定律.3.开普勒第三定律（调和定律）：行星绕日一圈时间的平方和行星各自离日的平均距离的立方成正比.用公式表示为：R3/T2=k，其中R为行星公转轨道半长轴、T为行星公转周期、k=常数.多媒体课件展示：学习活动：阅读欣赏，学习开普勒的顽强进取精神.讨论对开普勒三定律的理解.二、万有引力定律1.引入课题：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？(学生一般会回答：地球对月球有引力.)2.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？(学生一般会回答：是.)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.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.如不能答出，教师可诱导.)所以要研究这种引力，只能从这种引力表现比较明显的物体——天体的问题入手.当时有一个天文学家开普勒通过观测数据得到了一个规律：所有行星轨道半径的三次方与运动周期的二次方之比是一个定值，即开普勒第三定律.用公式写出为：k TR =23. 根据圆周运动向心力关系：2224T mR mRw F π==，用T 2=R 3/k 代入，得：2232244R mk R mRk mRw F ππ===. 其中m 为行星质量，R 为行星轨道半径，即太阳与行星的距离.也就是说，太阳对行星的引力正比于行星的质量而反比于太阳与行星的距离的平方.板 书：F ∝2Rm 而此时牛顿已经得到他的第三定律，即作用力等于反作用力，用在这里，就是行星对太阳也有引力.同时，太阳也不是一个特殊物体，它和行星之间的引力也应与太阳的质量M 成正比，即F ∝2RmM 用语言表述，就是：太阳与行星之间的引力，与它们质量的乘积成正比，与它们距离的平方成反比.这就是牛顿的万有引力定律.如果改写为等式，则为：2RmM G F =. 其中G 为一个常数，叫做万有引力恒量.(视学生情况，可强调与物体重力只是用同一字母表示，并非同一个含义.)应该说明的是，牛顿得出这个规律，是在与胡克等人的探讨中得到的.【知识拓展】下面我们对万有引力定律作进一步的说明：(1)万有引力存在于任何两个物体之间.虽然我们推导万有引力定律是从太阳对行星的引力导出的，但刚才我们已经分析过，太阳与行星都不是特殊的物体，所以万有引力存在于任何两个物体之间.也正因为此，这个引力称作万有引力.只不过一般物体的质量与星球相比过于小了，它们之间的万有引力也非常小，完全可以忽略不计.所以，万有引力定律的表述是：板 书：任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟两个物体的质量的乘积成正比，跟它们距离的平方成反比.用公式表示为：221rm m G F =其中m 1、m 2分别表示两个物体的质量，r 为它们之间的距离.(2)万有引力定律中的距离r ，其含义是两个质点间的距离.两个物体相距很远，则物体一般可以视为质点.但如果是规则形状的均匀物体相距较近，则应把r 理解为它们的几何中心的距离.例如物体是两个球体，r 就是两个球心间的距离.(3)万有引力是因为物体有质量而产生的引力.从万有引力定律可以看出，物体间的万有引力由相互作用的两个物体的质量决定，所以质量是万有引力产生的原因.从这一产生原因可以看出：万有引力不同于我们初中所学习过的电荷间的引力及磁极间的引力，也不同于我们以后要学习的分子间的引力.三、万有引力恒量的测定【教师精讲】牛顿发现了万有引力定律，但万有引力恒量G 这个恒量是多少，连他本人也不知道.按说只要测出两个物体的质量，测出两个物体间的距离，再测出物体间的引力，代入万有引力定律，就可以测出这个恒量.但因为一般物体的质量太小了，它们间的引力无法测出，而天体的质量太大了，又无法测出质量.所以，万有引力定律发现了100多年，万有引力恒量仍没有一个准确的结果，这个公式就仍然不能是一个完善的等式.直到100多年后，英国人卡文迪许利用扭秤，才巧妙地测出了这个恒量.（一）引力常量G 的测定1.卡文迪许扭秤装置（如图，课件展示）2.实验的原理：两次放大及等效的思想.扭秤装置把微小力转变成力矩来反映（一次放大），扭转角度通过光标的移动来反映（二次放大），从而确定物体间的万有引力.T 形架在两端质量为m 的两个小球受到质量为m ′的两大球的引力作用下发生扭转，引力的力矩为FL .同时，金属丝发生扭转而产生一个相反的力矩k θ，当这两个力的力矩相等时，T 形架处于平衡状态，此时，金属丝扭转的角度θ可根据小镜从上的反射光在刻度尺上移动的距离求出，由平衡方程：k θ=F ·L ，2rm m G F '=，L m m r k G '=2θ. L 为两小球的距离，k 为扭转系数，可测出，r 为小球与大球的距离.3.G 的值卡文迪许利用扭秤多次进行测量，得出引力常量G =6.71×10-11N·m 2/kg 2，与现在公认的值6.67×10-11 N·m 2/kg 2非常接近.（二）测定引力常量的重要意义1.证明了万有引力存在的普遍性.2.万有引力定律有了真正的实用价值，可测定远离地球的天体的质量、密度等.3.扭秤实验巧妙地利用等效法合理地将微小量进行放大，开创了测量弱力的新时代.学生疑问：既然两个物体间都存在引力，为什么当两个人接近时他们不吸在一起？【教师精讲】由于人的质量相对于地球质量非常小，因此两人靠近时，尽管距离不大，但他们之间的引力比他们各自与地球的引力要小得多得多，不足以克服人与地面间的摩擦阻力，因而不能吸在一起.展示问题：已知地球的半径R =6 400 km ，地面重力加速度g =9.8 m/s 2，求地球的平均密度.【教师精讲】设在地球表面上有一质量为m 的物体， 则2RMm G mg =， 得GgR M 2=， 而GR g G R gR V M ππρ433432===， 代入数据得：ρ=5.4×103 k g/m 3.卡文迪许测定的G 值为6.754×10-11，现在公认的G 值为6.67×10-11.需要注意的是，这个万有引力恒量是有单位的：它的单位应该是乘以两个质量的单位千克，再除以距离的单位米的平方后，得到力的单位牛顿，故应为N·m 2/kg 2.板 书：G =6.67×10-11 N·m 2/kg 2由于万有引力恒量的数值非常小，所以一般质量的物体之间的万有引力是很小的，我们可以估算一下，两个质量为50 k g 的同学相距0.5 m 时之间的万有引力有多大(可由学生回答：约 6.67×10-7N)，这么小的力我们是根本感觉不到的.只有质量很大的物体对一般物体的引力我们才能感觉到，如地球对我们的引力大致就是我们的重力，月球对海洋的引力导致了潮汐现象.而天体之间的引力由于星球的质量很大，又是非常惊人的：如太阳对地球的引力达3.56×1022 N.【例题剖析】 已知月球到地球的球心距离为r =4×108 m ,月亮绕地球运行的周期为30天，求地球的质量.【教师精讲】月球绕地球运行的向心力即月地间的万有引力. 即有2242T r m rh Mm G F F π=＝＝万有引力向，得2324GT r M π= 所以M =5.98×1024 kg.课堂小结本节课我们学习了万有引力定律，了解了任何两个有质量的物体之间都存在着一种引力，这个引力正比于两个物体质量的乘积，反比于两个物体间的距离.其大小的决定式为：221r m m G F 其中G 为万有引力恒量：G=6.67×10-11 N·m 2/kg 2.另外，我们还了解了科学家分析问题、解决问题的方法和技巧，希望对我们今后分析问题、解决问题能够有所借鉴.布置作业课本作业2、3、5、6.。
第一节：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，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；4.了解引力常量G的测定在科学历史上的重大意义；5.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。
二、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。
三、教学方法启发式教学法、推理、论证法、讨论法。
四、教学活动(一)引入新课西汉民间神话--嫦娥奔月：战国时期，屈原《天问》：古希腊-《地心说》：托勒密、毕达哥拉斯、柏拉图和亚里士多德等，他们都认为，地球是宇宙的中心，其他所有的星球，都是以简单的圆形轨道围绕着地球而运转的。
16世纪-波兰人哥白尼：《日心说》1584年，意大利的哲学家布鲁诺：《日心说》1576年到1597年将近二十一年间，第谷·布拉赫（丹麦）的天文观测伽利略的发现------伽利略发明了第一台倍率高的太空望远镜，从此科学获得研究星空的强有力的工具。
（二）进行新课在此阶段，正是由于第谷和伽利略的天文观测所遗留下来的高精度的观测数据，给接下来的开普勒提供了数据上的支持，立下了汗马功劳。
开普勒行星运动三定律才得以问世。
开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨迹都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。
万有引力定律及引力常量的测定一．教学目标：了解卡文迪许实验装置及其原理。
知道引力常量的意义及其数值。
加深对万有引力定律的理解。
二．教学重点：引力常量的测定及重要意义。
三．教学难点：卡文迪许用扭秤测量引力常量的原理。
四．教学方法：引导式五．教学过程：〖引入新课〗牛顿虽然发现了万有引力定律，由于当时实验条件和技术的限制，没能给出准确的引力常量。
显然，如不能定量地算出两物体间的万有引力的大小，万有引力定律就没有什么实际意义。
直到1789年，英国物理学家卡文迪许巧妙地利用了扭秤装置，第一次在实验室里比较准确地测出引力常量。
这节课我们就来学习他如何利用扭秤测出非常小的万有引力的。
〖新课教学〗㈠引力常量G 的测定卡文迪许扭秤装置将课本P 118图6－2制成幻灯片或课件以辅助讲解。
扭秤实验的原理两次放大及等效的思想。
扭秤装置把微小力转变成力矩来反映（一次放大），扭转角度通过光标的移动来反映（二次放大），从而确定物体间的万有引力。
T 形架在两端质量为m 的两个小球受到质量为m’的两大球的引力作用下发生扭转，引力的力矩为FL 。
同时，金属丝发生扭转而产生一个相反的力矩k θ，当这两个力的力矩相等时，T 形架处于平衡状态，此时，金属丝扭转的角度θ可根据小镜从上的反射光在刻度尺上移动的距离求出，由平衡方程：k F L θ= 22''Fr k r G mm mm Lθ== L 为两小球的距离，k 为扭转系数可测出，r 为小球与大球的距离。
G 的值卡文迪许利用扭秤多次进行测量，得出引力常量11226.7110/G Nm kg -=⨯，与现在公认的值11226.6710/Nm kg -⨯非常接近。
㈡测定引力常量的重要意义证明了万有引力的存在的普遍性。
使得万有引力定律有了真正的实用价值，可测定远离地球的天体的质量、密度等。
扭秤实验巧妙地利用等效法合理地将微小量进行放大，开创了测量弱力的新时代。
〖例题分析〗既然两个物体间都存在引力，为什么当两个人接近时他们不吸在一起？解：由于人的质量相对于地球质量非常小，因此两人靠近时，尽管距离不大，但他们之间的引力比他们各自与地球的引力要小得多得多，不足以克服人与地面间的摩擦阻力，因而不能吸在一起。
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。
万有引力定律及引力常量的测定教案一、教学目标1. 让学生了解万有引力定律的发现过程，理解万有引力定律的内涵。
2. 让学生掌握引力常量的测定方法，以及其对物理学发展的意义。
3. 培养学生的实验操作能力，提高学生的科学素养。
二、教学内容1. 万有引力定律的发现1.1 牛顿与万有引力定律1.2 万有引力定律的数学表达2. 引力常量的测定2.1 卡文迪许与引力常量的测定2.2 引力常量的数值及意义3. 万有引力定律的应用3.1 地球的质量与半径的测定3.2 天体运动的研究三、教学重点与难点1. 教学重点：1.1 万有引力定律的发现过程1.2 引力常量的测定方法及意义2. 教学难点：2.1 万有引力定律的数学推导2.2 引力常量的测定原理四、教学方法1. 采用多媒体课件辅助教学，生动展示万有引力定律的发现过程。
2. 利用实验教学，让学生亲自动手操作，提高实验技能。
3. 开展小组讨论，引导学生思考万有引力定律在实际应用中的重要性。
五、教学安排1. 第一课时：介绍牛顿与万有引力定律，引导学生理解万有引力定律的内涵。
2. 第二课时：讲解引力常量的测定方法，让学生掌握引力常量的测定原理。
3. 第三课时：进行实验教学，让学生亲自动手操作，测定引力常量。
4. 第四课时：分析实验结果，讨论引力常量的意义及万有引力定律的应用。
5. 第五课时：进行课堂小结，布置课后作业，巩固所学知识。
六、实验设计与数据分析1. 实验目的：测定两个物体之间的引力常量。
验证万有引力定律。
2. 实验原理：使用扭秤实验装置，通过测量扭转角度与施加力矩的关系来计算引力常量。
应用牛顿第二定律和向心力公式，将实验数据转换为引力常量的数值。
3. 实验步骤：设置扭秤实验装置，确保两个物体之间的距离可调。
逐渐调整距离，记录不同距离下的扭转角度。
根据牛顿第二定律和向心力公式，计算每个距离下的引力常量。
重复实验多次，以获得更准确的数据。
4. 数据处理：绘制扭转角度与距离的图表。
第五章第一节课堂导学案《万有引力定律及引力常量的测定》高一（）班姓名:____________ 号数:______________[学习目标]1、简要回顾人类探索太空的历程2、认识开普勒三大定律3、掌握万有引力定律并进行一些初步的计算4、了解扭秤实验测量引力常量的历史及放大思想重点：认识开普勒三大定律掌握万有引力定律并进行一些初步的计算难点：掌握万有引力定律并进行一些初步的计算[学习过程]一、开普勒三大定律1．开普勒第一定律所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个上。
2．开普勒第二定律太阳与任何一个行星的连线(矢径)在的时间内扫过的面积相等。
3．开普勒第三定律行星绕太阳运行轨道的立方与其的平方成正比，即__________＝k。
注：①三大定律适用于行星绕地球转动，也适用于卫星绕地球转动②k的值与不同的中心天体有关③三大定律都属于经验定律二、万有引力定律1．内容自然界中任何两个物体都是的，引力的方向沿两物体的，引力的大小F与这两个物体的乘积m1m2成正比，与这两个物体间的平方成反比。
2．公式F＝_____________，其中质量的单位为kg，距离的单位为m, 力的单位为N，G 是比例系数，叫引力常量。
通常取G＝。
3．公式适用条件适用于两个间的相互作用。
4.地球模型一般情况下可以认为物体受到的重力_______地球对它的引力。
通常可将地球质量等效集中于_______。
5．“月－地”检验证明了地球与物体间的引力和天体间的引力具有，遵循。
例：并排坐着两个人，他们的质心相距0.5m，质量分别是50kg和70kg，试估算他们之间的引力大小？注：万有引力四特性：普遍性、相互性、宏观性、特殊性三、引力常量的测定及其意义1.一般物体的引力______，很难用实验测定引力常量G。
直到________年，英国物理学家___________巧妙地利用扭秤，测出了引力常量数值G=_______________。
万有引力定律及引力常量的测定教案一、教学目标：1. 让学生了解万有引力定律的内容及适用范围。
2. 掌握引力常量的测定方法。
3. 能够运用万有引力定律解决实际问题。
二、教学内容：1. 万有引力定律的发现：介绍牛顿发现万有引力定律的过程。
2. 万有引力定律的内容：力的概念、万有引力定律的公式及其含义。
3. 万有引力定律的适用范围：讨论万有引力定律适用的条件。
4. 引力常量的测定：介绍引力常量的测定方法，如卡文迪许实验。
5. 引力常量的数值：给出引力常量的具体数值。
三、教学重点与难点：1. 教学重点：万有引力定律的内容及其适用范围，引力常量的测定方法。
2. 教学难点：万有引力定律的公式及其含义，引力常量的测定方法。
四、教学方法：1. 采用讲授法，讲解万有引力定律的发现、内容、适用范围以及引力常量的测定方法。
2. 使用案例分析法，分析实际问题，巩固万有引力定律的应用。
3. 运用讨论法，引导学生思考万有引力定律的局限性。
五、教学过程：1. 导入：以牛顿发现万有引力定律的故事引入新课。
2. 讲解：详细讲解万有引力定律的内容、适用范围和引力常量的测定方法。
3. 案例分析：给出实例，让学生运用万有引力定律解决问题。
4. 讨论：引导学生思考万有引力定律在实际应用中的局限性。
6. 作业布置：布置相关练习题，巩固所学知识。
六、案例研究：天体运动与万有引力定律1. 目的：通过分析天体运动的实例，加深对万有引力定律的理解。
2. 内容：讨论地球绕太阳公转、月球绕地球公转等天体运动的规律，并用万有引力定律解释这些现象。
3. 方法：采用观察法、分析法，结合天文学知识，探讨万有引力定律在天体运动中的应用。
七、实验演示：引力常量的测定1. 目的：通过实验演示，让学生亲手操作，加深对引力常量测定方法的理解。
2. 内容：进行卡文迪许实验，测定引力常量的数值。
3. 方法：实验操作法、数据处理法，引导学生观察实验现象，记录数据，并分析结果。
第一节：万有引力定律及引力常量的测定教学目标1、知识与技能（1）知道所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上；（2）知道所有行星的过道的半径的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，且这个比值与行星的质量无关，但与太阳的质量有关；（3）了解牛顿是通过总结前人的经验的基础上提出了万有引力定律．（4）了解卡文迪许关于引力常量测定的扭秤实验2、过程与方法（1）通过学生的阅读使学生知道开普勒对行星运动的描述；（2）通过图片或自制教具展示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．3、情感、态度与价值观（1）澄清对天体运动神秘、模糊的认识，掌握人类认识自然规律的科学方法；（2）使学生能应用万有引力定律解决实际问题；（3）通过了解卡文迪许扭秤的设计过程，使学生了解卡文迪许这位伟大的科学家是如何攻克难关、战胜困难的．教学设计教学重点（1）理解和掌握开普勒行星运动定律，认识行星的运动。
（2）万有引力定律教学难点（1）对开普勒行星运动定律的理解和应用。
（2）万有引力定律的应用教学方法探究、讲授、讨论、练习教学手段教具准备录像资料、多媒体课件教学过程一、引入新课介绍中国古代天文学观我国古代先民看到北极星常年不动，以及北斗七星等拱极星的回转，便认为星空是圆的，就像是一只倒扣着的半球大锅，覆盖在大地上，而北极则是这盖天的顶；又认为地是方的，就像一张围棋盘，此即“天圆地方”说。
东汉时的天文学家张衡提出“浑天”说，认为天就像一个大鸡蛋，地球就是其中的蛋黄。
中国古代通常将历法和天文联系在一起。
历法注重天体运行的长时间的重复周期，而不注重天体在三维空间中的运行情况。
与古希腊人和中世纪的欧洲人不同，中国古代历法家很少关心宇宙结构方面的讨论，在汉朝的大部分时期，人们满足于这样的假设：有人居住的世界是一小块中心区域，靠近平面大地中央，这个平面大地是一个绕着倾斜的轴旋转的天球的直径面，天体在该天球的内面移动，但他们靠何种机制来进行这种运动则没有讨论。
