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第一节行星的运动课时：一课时教师：教学目标三个维度的教学目标具体为：知识与技能(1)知道地心说和日心说的基本内容；(2)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；(3)知道所有行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴的三次方跟周期的二次方的比值相等，且这个比值与行星的质量无关，但与太阳的质量有关．过程与方法(1)理解人们对行星运动的认识过程是漫长而复杂的；(2)了解科学发现的艰辛，真理是来之不易的．情感、态度与价值观通过教学活动，使同学们感受到科学探索的乐趣与科学探究方法的魅力，树立为科学献身的远大理想．重点与难点重点是开普勒关于行星运动的描述，难点是体验和理解把实验归纳和数学演绎结合起来研究问题的科学方法．教学用具多媒体课件、实物投影仪、木板、白纸、棉线．教学过程：二个视频、〔导入新课〕学生齐读P31页二自然段自远古以来，当人们仰望星空时，天空中壮丽璀璨的现象吸引了无数智慧的头脑开始探索星体运动的奥秘．我们的祖先发现，大多数星星的相互位置几乎是固定的，几百年内不会发生肉眼可见的变化，它们是“恒星”，然而，水星、金星、火星、木星、土星这五颗亮星则在众星的背景下移动，有的在几个星期中就能发现它的位置变化，所以把它们叫“行星”．认识宇宙要从行星开始．新课教学：一、古人对天体运动的看法及发展过程？1、古代人们对天体运动存在哪些看法？2、什么是“地心说”，什么是“日心说”？3、哪种学说占统治地位的时间较长？4、两种学说争论的结果是什么？科学的足迹1、地心说代表人物：托勒密观点：地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动。
2、日心说代表人物：哥白尼：拦住了太阳，推动了地球。
观点：太阳是静止不动的，地球和其他行星都在绕太阳做匀速圆周运动。
3、日心说的进一步完善（1）天才观察者：第谷·布拉赫把天体位置测量的误差由10/ 减少到2/(2) 开普勒：真理超出希望开普勒行星运动三定律[探究1]行星运动绕太阳运动的轨道是什么形状？圆？年份春分夏至秋分冬至20043/206/219/2312/2120053/206/219/2312/2120063/216/219/2312/21春92天夏94天秋89天冬90天秋冬两季比春夏两季时间短第谷（丹麦）二十年的精心观测开普勒（德国）潜心研究 8分的误差四年多的刻苦计算否定19 种假设行星轨道为椭圆假设地球绕太阳的运动是一个椭圆运动,太阳在焦点上,根据曲线运动的特点，得从秋分到冬至再到春分的时间比从春分到夏至再到秋分的时间短，所以秋冬两季比春夏两季要短。
第06章万有引力与航天★知识结构※知识点一、万有引力与重力的关系实际上，地面上物体所受的万有引力F可以分解为物体所受的重力mg和随地球自转而做圆周运动的向心力F′。
其中F＝G MmR2，F′＝mrω2，质量为m的物体在地面上的万有引力F大小不变，且F≫F′。
1．当物体在赤道上时，F、mg、F′三力同向。
此时满足F′＋mg＝F，物体的重力最小，方向指向地心。
2．当物体在两极点时，F ′＝0，F ＝mg ＝G Mm R2，此时物体的重力最大，方向指向地心。
3．当物体在地球的其他位置时，三力方向不同，F >mg ，重力略小于万有引力，重力的方向不指向地心。
4．当忽略地球自转时，重力等于万有引力，即mg ＝GMm R 2。
5．对于绕地球运行的近地卫星，所受的万有引力可认为等于卫星的重力。
[典型例题][例题1]假设在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为2∶7。
该行星质量约为地球的7倍，地球的半径为R 。
由此可知，该行星的半径约为( ) A ．12RB ．72R C ．2RD ．72R [答案] C[针对训练]假设地球是一半径为R 、质量分布均匀的球体。
一矿井深度为d 。
质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。
矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为( ) A ．1－dRB ．1＋dRC ．⎝⎛⎭⎪⎫R －d R 2D ．⎝⎛⎭⎪⎫R R －d 2[答案] A [解析] 如下图，※知识点二、处理天体问题的方法 1．建立三种模型(1)质点模型；(2)匀速圆周运动模型；(3)绕行模型。
2．抓住两条思路(1)利用天体做圆周运动的向心力由万有引力提供，天体的运动遵循牛顿第二定律求解，即G Mm r 2＝ma ，其中，a ＝v 2r ＝ω2r ＝(2πT)2r ，该组公式可称为“天上〞公式。
(2)利用天体表面的物体的重力约等于万有引力来求解， 即G Mm R2＝mg ，该式可称为“人间〞公式。
安徽省长丰县高中物理第六章万有引力与航天6.6 经典力学的局限性教案新人教版必修2
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6.6经典力学的局限性。
第三节万有引力定律课时：一课时教师：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．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研究成果的基础上发现万有引力定律的过程，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1666年夏末，一个温暖的傍晚，在英格兰林肯郡乌尔斯索普，一个腋下夹着一本书的年轻人走进他母亲家的花园里，坐在一棵树下，开始埋头读书．当他翻动书页时，他头顶的树枝中有样东西晃动起来，一只历史上最著名的苹果落了下来，打在23岁的伊萨克·牛顿的头上．恰巧在那天，牛顿正苦苦思索着一个问题：是什么力量使月球保持在环绕地球运行的轨道上，以及使行星保持在其环绕太阳运行的轨道上？为什么这只打中他脑袋的苹果会坠落到地上？(如图所示)正是从思考这一问题开始，他找到了这些问题的答案——万有引力定律．这节课我们将共同“推导”一下万有引力定律．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会落下来，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，如果物体延伸到地月距离那样远，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”规律，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1/602.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”规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＝4π2T2·r求得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∝1R2月球受到地球的引力：F∝1r2因为：G ＝mg ，F ＝ma 所以a g ＝R 2r 2 又因为：r ＝60R 所以：a g ＝13 600a ＝g 3 600＝9.83 600m/s 2≈2.7×10－3 m/s 2. 实际测量：月球绕地球做匀速圆周运动，向心加速度a ＝ω2r ＝4π2T2r 经天文观察月球绕地球运动的周期T ＝27.3天＝3 600×24×27.3 sr ＝60R ＝60×6.4×106 m.所以：a ＝4×3.1423 600×24×27.32×60×6.4×106 m/s 2≈2.7×10－3 m/s 2. 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，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．借此对学生进行情感态度与价值观的教育．二、万有引力定律思考下面问题：1、用自己的话总结万有引力定律的内容？2、万有引力定律的数学表达式是什么？3、引力常量G 是怎样规定的？4、两物体间的距离是怎样确定的？5、有引力定律的适用条件？6、万有引力的发现有什么重要意义？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，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m 1和m 2的乘积成正比，与它们之间的距离r 的二次方成反比．2．表达式：由F ＝GMm r 2(M ：太阳质量，m ：行星的质量) 得出：F ＝Gm 1m 2r2(m 1：物体1的质量，m 2：物体2的质量) 3、引力常量G ：适用于任何两个物体。
第三节万有引力定律课时：一课时教师：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．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研究成果的基础上发现万有引力定律的过程，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1666年夏末，一个温暖的傍晚，在英格兰林肯郡乌尔斯索普，一个腋下夹着一本书的年轻人走进他母亲家的花园里，坐在一棵树下，开始埋头读书．当他翻动书页时，他头顶的树枝中有样东西晃动起来，一只历史上最著名的苹果落了下来，打在23岁的伊萨克·牛顿的头上．恰巧在那天，牛顿正苦苦思索着一个问题：是什么力量使月球保持在环绕地球运行的轨道上，以及使行星保持在其环绕太阳运行的轨道上？为什么这只打中他脑袋的苹果会坠落到地上？(如图所示)正是从思考这一问题开始，他找到了这些问题的答案——万有引力定律．这节课我们将共同“推导”一下万有引力定律．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会落下来，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，如果物体延伸到地月距离那样远，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”规律，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1/602.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”规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＝4π2T2·r求得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∝1R2月球受到地球的引力：F∝1r2因为：G ＝mg ，F ＝ma 所以a g ＝R 2r 2 又因为：r ＝60R 所以：a g ＝13 600a ＝g 3 600＝9.83 600m/s 2≈2.7×10－3 m/s 2. 实际测量：月球绕地球做匀速圆周运动，向心加速度a ＝ω2r ＝4π2T2r 经天文观察月球绕地球运动的周期T ＝27.3天＝3 600×24×27.3 sr ＝60R ＝60×6.4×106 m.所以：a ＝4×3.1423 600×24×27.32×60×6.4×106 m/s 2≈2.7×10－3 m/s 2. 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，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．借此对学生进行情感态度与价值观的教育．二、万有引力定律思考下面问题：1、用自己的话总结万有引力定律的内容？2、万有引力定律的数学表达式是什么？3、引力常量G 是怎样规定的？4、两物体间的距离是怎样确定的？5、有引力定律的适用条件？6、万有引力的发现有什么重要意义？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，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m 1和m 2的乘积成正比，与它们之间的距离r 的二次方成反比．2．表达式：由F ＝GMm r 2(M ：太阳质量，m ：行星的质量) 得出：F ＝Gm 1m 2r2(m 1：物体1的质量，m 2：物体2的质量) 3、引力常量G ：适用于任何两个物体。
高中物理第六章万有引力与航天3 万有引力定律教学设计新人教版必修2 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理第六章万有引力与航天3 万有引力定律教学设计新人教版必修2）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为高中物理第六章万有引力与航天3 万有引力定律教学设计新人教版必修2的全部内容。
万有引力定律教学流程图教学目标一、知识与技能目标（１）理解万有引力定律的推导思路和过程。
（２）理解并掌握万有引力定律.（３）知道任何物体间都存在着万有引力,且遵循相同的规律.二、过程与方法目标（１）认识科学研究活动中根据事实和分析推理进行猜想、假设和检验的重要性，培养学生的推理能力、概括能力和归纳总结能力；（２）结合“月－地检验"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、情感态度与价值观目标（１)学习科学家们谦逊美德，使学生学习中互相协作、互相借鉴，培养团队精神.（２)认识天文观测、分析推理、归纳总结等科学意识和方法的重要性,培养学生尊重客观事实并透过现象看本质的认识观。
（３）学习科学家们坚持不懈、勇往直前和一丝不苛的工作精神，培养学生良好的学习习惯和善于探索的思维品质；教学重点１．万有引力定律的推导思路和过程.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．对万有引力的理解：任意物体间都有万有引力作用。
３．计算万有引力时物体间距离的含义。
教学媒体与环境(１）电脑、投影仪、屏幕、视频展示台;（２)Ｐｏｗｅｒｐｏｉｎｔ、自制多媒体Ｆｌａｓｈ积件:行星绕太阳的运动动画、苹果落地的受力动画、地球引力作用于运动着的月球的受力动画等等。
主题单元设计——万有引力与航天主题单元标题万有引力与航天作者姓名所属单位联系地址联系电话电子邮箱邮政编码学科领域（在内打√表示主属学科，打 + 表示相关学科）思想品德音乐化学□+信息技术劳动与技术语文美术生物□+科学数学外语□+历史社区服务体育□√物理地理社会实践其他（请列出）：适用年级高一年级所需时间6课时主题单元概述 (简述单元在课程中的地位和作用、单元的组成情况，解释专题的划分和专题之间的关系，主要的学习方式和预期的学习成果，字数300-500)从知识结构上看，本章教材是牛顿运动定律对曲线运动应用的继续。
牛顿应用牛顿运动定律研究天体运动的规律，结合开普勒定律建立了伟大的万有引力定律。
牛顿运动定律和万有引力定律构成了牛顿力学的核心内容。
人类对行星运动规律的认识过程和牛顿建立万有引力定律的过程是对学生进行“过程与方法”、“情感态度与价值观”教育的难得的好材料。
本章教材首先详细地介绍了托勒密的地心说、哥白尼的日心说、第谷·布拉赫的观测和开普勒行星运动定律，形象地、生动地体现了坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度、科学精神和科学思维方法。
第2节把行星运动轨道简化为圆，应用牛顿运动定律和开普勒行星运动定律导出太阳与行星间的引力。
第3节阐述牛顿进一步放眼宇宙建立了适用于自然界中任何两个物体间的万有引力定律，分析说明万有引力定律和引力恒量的意义。
教材接着阐述万有引力定律对天体运动的应用和宇宙航行的应用。
最后，概括阐述了经典力学（牛顿力学）的局限性，指出只适用于低速、宏观、弱引力的情况。
主题学习目标 (描述该主题学习所要达到的主要目标)知识与技能：1、知道地心说和日心说的基本内容。
了解人类对行星运动规律的认识历程，了解人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的。
2、知道开普勒行星三定律的内容3、知道行星绕太阳运行的原因，知道太阳与行星间存在着引力作用。
4、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5、了解万有引力得出的思路和过程。
理解万有引力定律的含义并会解决简单的引力计算问题。
6、了解万有引力定律在天文学上的重要应用。
7、会用万有引力定律计算天体质量，掌握处理天体问题的思路和方法。
8、了解人造地球卫星的最初构想，会解决涉及人造地球卫星运动的较简单的问题。
9、知道三个宇宙速度的意义和数值，会推导第一宇宙速度。
过程与方法：1、通过托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、开普勒等几位科学家对行星运动的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性并加深对行星运动的理解。
2、通过创设行星绕太阳做圆周运动模型，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。
3、通过开展收集、整理牛顿的“月――地”检验资料的活动，初步体验信息技术手段在物理学中生物应用。
4、经历万有引力定律的发现历程，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。
情感态度与价值观：1、感悟科学是人类进步不竭的动力。
2、感受太阳与行星间的引力关系，从而体会大自然的奥秘。
3、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。
对应课标1．通过有关事实了解万有引力定律的发现过程。
知道万有引力定律。
认识发现万有引力定律的重要意义，体会科学定律对人类探索未知世界的作用。
2．会计算人造卫星的环绕速度。
知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。
3．初步了解经典时空观和相对论时空观，知道相对论对人类认识世界的影响。
4．初步了解微观世界中的量子化现象，知道宏观物体和微观粒子的能量变化特点，体会量子论的建立深化了人类对于物质世界的认识。
5．通过实例，了解经典力学的发展历程和伟大成就，体会经典力学创立的价值与意义，认识经典力学的实用范围和局限性。
6．体会科学研究方法对人们认识自然的重要作用。
举例说明物理学的进展对于自然科学的促进作用。
主题单元问题设计1、为什么说万有引力定律的发现过程犹如一部壮丽的科学史诗？2、万有引力定律的含义及引力常量的意义？3、为什么说科学真是迷人？——万有引力理论的有哪些成就？4、萧伯纳名句“科学总是从正确走向错误”——经典力学的适用范围？专题划分专题一：万有引力定律的发现历程专题二：万有引力理论的成就专题三：经典力学的局限性专题一万有引力定律的发现历程所需课时3课时专题一概述 (介绍本专题在整个单元中的作用，以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果) 本专题内容对全章的教学起着引领性的作用，同时又为下一单元万有引力定律的学习起一个铺垫性的作用。
本专题计划三个课时。
第一课时是从运动学的角度来描述行星运动，整个主题的准备阶段，通过给学生布置学习任务1、阅读教材“人类对行星的运动规律的认识”2、查找有关描述天体运动的历史资料，课堂讨论交流。
第二课时与第三课时可以连上，从行星运动规律到万有引力定律的建立，是从动力学角度研究行星的运动，是一个很好的探究学习的过程。
本专题学习目标（描述本专题学习所要达到的主要目标）1、知道开普勒三定律的内容2、理解太阳与行星间存在引力。
3、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4、理解地面上物体所受的重力与天体间的引力是同一性质的力本专题问题设计1、古代人们对天体运动存在哪些看法?2、开普勒认为行星做什么样的运动?他是怎样得出这一结论的？3、开普勒行星运动定律哪几个方面的描述了行星绕太阳运动的规律？具体表述是什么？4、在解释行星绕太阳运动的原因这一问题上，为什么牛顿能够成功，你认为牛顿成功的关键是什么？5、把太阳与行星之间、地球与月球之间、地球与地面物体之间的引力遵从的规律推广到宇宙万物之间，你觉得合适吗？所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)信息化资源电子白板 PPT 学生电脑常规资源学案导学教学支撑环境多媒体实验室其他学习活动设计（描述本专题的学习过程和学习活动）第一课时活动一：古人对天体运动的看法及发展过程1、提出问题：①古代人们对天体运动存在哪些看法?②什么是“地心说”，什么是“日心说”?③哪种学说占统治地位的时间较长?④两种学说争论的结果是什么?2、引导学生自主学习教材第一段，小组交流3、小组展示活动二：开普勒行星运动定律1、提出问题：①古人认为天体做什么运动?②开普勒认为行星做什么样的运动?他是怎样得出这一结论的？③开普勒行星运动定律哪几个方面的描述了行星绕太阳运动的规律？具体表述是什么？④比值k与行星无关，你能猜想出它可能跟谁有关吗?2、学生自主学习。
学生代表发言。
3、教师：［出示挂图］介绍行星运动的挂图，使学生对行星的运动有一个简单的感性认识.［放视频］使学生通过对天体运动的立体画面的观看，对天体运动的感性认识进一步提高. 活动三：行星运动的简化模型1、教师提供：太阳八大行星的轨道图示，及轨道参数——半长轴和半短轴2、学生获得意识：实际上，多数行星的轨道与圆十分接近，在中学阶段的研究中能够按圆处理。
3、问题：开普勒三定律适用于圆轨道时，应该怎样表述呢？4、教师总结第二课时第三课时追寻牛顿的足迹，用自己的手和脑，重新“发现”万有引力定律。
1、问题提出：为什么行星绕太阳运动？2、猜想与假设：伽利略、开普勒、笛卡尔都提出太阳对行星的引力应该与行星到太阳的距离有关。
3、设置情境：简化模型——行星轨道按照“圆”来处理4、演绎与推理：问题引领：①行星绕太阳作匀速圆周运动，写出行星需要的向心力表达式，并说明式中符号的物理意义。
②行星运动的线速度v与周期T的关系式如何？为何要消去v？写出要消去v后的向心力表达式。
③如何应用开普勒第三定律消去周期T？为何要消去周期T？④写出引力F与距离r的比例式，说明比例式的意义。
⑤行星对太阳的引力与太阳的质量M以及行星到太阳的距离r之间又有何关系？⑥综合以上推导过程，推导出太阳与行星间的引力与太阳质量、行星质量、以及两者距离的关系式。
看看能够得出什么结论。
学生活动：依据引领问题自主推导，书写推导过程。
小组交流讨论并展示推导过程。
5、接受实践检验：①万有引力的猜想：“天上”的力与“人间”的力可能出于同一本源。
②万有引力的检验：月—地检验提供情景：地面附近的重力加速度g=9.8m/s2，月球绕地球运动的周期为27.3天，地球半径为R=6.4×106m，试利用教材提供的信息，通过计算，证明课本上提出的假设，即地球对月球的力与地球使苹果自由下落的力的是同一种力，都遵守“反平方”的规律。
学生活动：阅读课文，从课文中找出必要的信息，在练习本上进行定量计算。
6、万有引力定律的得出：牛顿把上述结论推广到宇宙中的一切物体之间，7、万有引力定律的检验：卡文迪许测定引力常量的实验①把太阳与行星之间、地球与月球之间、地球与地面物体之间的引力遵从的规律推广到宇宙万物之间，你觉得合适吗？发表自己的见解。
②万有引力定律的内容是什么？你认为万有引力定律的发现有何深远意义？拓展问题：卡文迪许实验有什么重要意义？这个实验的设计思路有什么巧妙之处？课后拓展：让学生自己查阅相关资料，了解引力常量测定的方法原理。
教学评价现场评价专题二万有引力理论的成就所需课时2课时专题二概述 (介绍本专题在整个单元中的作用，以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果) 专题一是用追寻的眼光追寻先人的伟大成就，专题二是学生在先人的指引下进行创新应用的创新课。
本专题的核心是牛顿运动定律与万有引力定律在圆周条件的具体应用。
要让学生体会万有引力定律经受了实践的检验，取得了巨大的成功。
本专题计划两个课时。
第一课时是“应用+检验”性的内容，着重理清应用思路。
第二课时是万有引力理论的实践性成就，是万有引力理论使人类实现飞天的梦想。
本专题学习目标（描述本专题学习所要达到的主要目标）1、会用万有引力定律计算天体质量。
2、理解并运用万有引力定律处理天体问题的思路和方法。
3、通过用万有引力定律推导第一宇宙速度，培养学生运用知识解决问题的能力本专题问题设计1、应用万有引力定律求解天体质量的基本思路是什么?2、月球也要受到地球引力的作用，为什么月亮不会落到地面上来？3、人造地球卫星的运行遵循什么样的规律？4、地球的卫星是怎么成为地球的卫星的？所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)信息化资源电子白板 PPT 学生电脑常规资源学案导学教学支撑环境多媒体实验室其他学习活动设计（描述本专题的学习过程和学习活动）第一课时活动一：计算天体的质量两个思路：思路一：科学真是迷人——实验室称量地球的质量。
提出问题：①地面上的物体的重力如何测量？②测力计所显示的读数对应的力与地球对物体的引力有什么关系？③我们跳出地球看，由于地球在自转，这时物体做什么运动？学生活动过程：对象的选取：站在地面上的物体满足的规律：在可忽略中心天体自转的影响时，根据万有引力等于重力的关系来计算其质量方程的建立：得出的结论：在已知所求天体M的半径R和表面重力加速度的情况下可用上式学生讨论：重力与万有引力的关系思路二：找一个绕中心天体运动天体创设情境：在太空旅馆里●一天内看15次日出●感受80多分钟环游地球的快感●像蜘蛛侠一样在卧室内“飞檐走壁”问题引领学生讨论：●在太空旅馆里可用上述方法测地地球质量吗？●在旅馆里有没有其它测量地球质量的方法呢？提示问题：1.天体实际做何运动?而我们通常可认为做什么运动?2.描述匀速圆周运动的物理量有哪些?3.根据环绕天体的运动情况求解其向心加速度有几种求法?4.应用天体运动的动力学方程——万有引力充当向心力求出的天体质量有几种表达式?各是什么?各有什么特点?5.应用此方法能否求出环绕天体的质量?学生活动：对象的选取：太空酒店里的姚明满足的规律：万有引力提供向心力方程的建立：得出的结论：在已知所求天体M的行星或者卫星m轨道半径r和周期T的情况下可用上式活动二：发现未知天体提出问题：环绕天体的轨道半径可以计算吗？学生活动：根据，而，两式联立得：预见并发现未知天体，是万有引力理论威力和价值的最生动例证——笔尖上的行星。
