1、精選優質文檔-傾情為你奉上萬有引力理論的成就 教學設計姓 名 教案標題 萬有引力理論的成就 教學設計所屬學科 物 理適用年級 高一年級對應教材 高中物理必修2 人教版覆蓋范圍 第 六 章 第4節 （1課時）教材分析學生分析 在前面三節，通過追尋科學的足跡，從行星的運動規律的認識到最終推導出了萬有引力的表達式，可以說是在用探尋的眼光去學習，去追尋先人的偉大成就，而這節課，就是讓學生在前人的指引下進行推導應用的創新課。可以說這一節課既是知識的傳授又是能力、情感的培養課，它不僅能夠激勵學生學習科學的興趣,更能激發學生去進一步探索宇宙奧秘的欲望。體現了新課程的理念和要求 通過前面三節的學習，同學們對天

2、體的運動已經有了一定的認識，對萬有引力的概念也已經比較熟悉，積累了一定的經驗。而本節知識就是在前面知識基礎上的發散應用，所以只要在課堂上加以一定的引導和啟發，結合必要的討論和自學，同學們完全能夠理解并應用本節課的內容。 新課標要求知識與技能1了解萬有引力定律在天文學上的重要應用。2.會用萬有引力定律計算天體質量。3.理解并運用萬有引力定律處理天體問題的思路和方法。過程與方法通過萬有引力定律并結合同學們前面已學的知識推導出計算天體質量的方法 情感態度與價值觀體會萬有引力定律在人類認識自然界奧秘中的巨大作用，讓學生懂得理論來源于實踐，反過來又可以指導實踐的辯證唯物主義觀點 課程分析 教學重點地球質

3、量的計算、太陽等中心天體質量的計算 教學難點根據已有條件求中心天體的質量教學工具PPT計算機輔助（圖片，演示動畫），其他教學用具教學方法教師啟發、引導，學生自主閱讀、思考，討論、交流學習成果，通過類比思維、歸納總結建立模型來加深理解。教學過程教師活動學生活動設計意圖引入新課提問：萬有引力定律的表達式什么？G的含義？誰測定的？卡文迪許被稱之為第一個稱量地球質量的人。思考問題那他是如何測量地球質量？萬有引力給我們提供了幫助。講授新課一、地球質量先了解地球表面物體的重力與地球對物體的萬有引力的關系。 物體所受萬有引力指向地心，分解為兩個分力：m隨地球自轉圍繞地軸運動的向心力和重力。向心力遠小于重力，

4、萬有引力大小近似等于重力。因此不考慮（忽略）地球自轉的影響，地球質量請學生閱讀課本“科學真是迷人”。知識總結：引導學生對以上的研究推導過程熟練掌握，尤其注意推導的前提不考慮（忽略）地球自轉的影響，萬有引力大小等于重力。 方法歸納：建立表面模型引導學生得出結論：向心力遠小于重力，萬有引力大小近似等于重力。學生閱讀課本“科學真是迷人”。培養學生通過對具體問題能分清影響問題的主要因素與次要因素。培養學生對運用物理知識解決實際問題的興趣，激勵學生學好物理。二、太陽質量多媒體播放太陽系九大行星圍繞太陽運動的動態課件。明確：太陽為中心天體，九大行星以太陽為中心在不同的軌道上以不同的周期做近似的圓周運動。問

5、題探究1：行星作圓周運動的向心力由什么提供？應用萬有引力定律求解天體質量的基本思路是什么?問題探究2：測出了某行星的公轉周期T、軌道半徑r怎樣由此求出太陽的質量M？教師引導學生討論、思考、回答，最后教師總結：太陽質量遠大于各個行星質量，高中階段粗略計算，不考慮行星之間的萬有引力。設中心天體太陽質量M，行星質量m，軌道半徑r也是行星與太陽的距離，行星公轉角速度，公轉周期T，則太陽質量與行星質量m無關。問題探究3：若不同的環繞天體圍同一中心天體運動，它們各自的軌道半徑的三次方與周期平方比值，即：是否一恒量？該恒量與哪此因素有關？問題探究4、木星是繞太陽公轉的行星之一，而木星的周圍又有衛星繞木星公轉

6、。要測得木星的質量，選哪個環繞模型，需要知道哪些量?問題探究5：月亮圍繞地球做圓周運動，根據前面的推導我們能否計算地球的質量？教師引導學生類比思考。進一步引導學生類比思考，人造衛星圍繞地球做圓周運動，多媒體播放月亮和人造衛星圍繞地球做圓周運動的動態課件。教師引導學生類比思考。教師總結：建立環繞模型：通過圍繞天體的運動半徑和周期求中心天體的質量。 2、下列情況下如何求中心天體的質量 （1）若環繞天體線速度為v,軌道半徑為r （2）若環繞天體角速度為,軌道半徑為r （3）若環繞天體周期為T,線速度為v三、發現未知天體請學生閱讀課本“發現未知天體”。多媒體投影海王星、冥王星圖片。本節課小結：主要有兩

7、個基本知識：1、地球表面上，建立表面模型：不考慮（忽略）地球自轉的影響，物體的重力近似等于重力2、建立環繞模型求中心天體質量圍繞天體做圓周運動的向心力為中心天體對圍繞天體的萬有引力，通過圍繞天體的運動半徑和周期求中心天體的質量。布置作業：課時作業P109: 3、5、9通過觀察與思考，學生：太陽對行星的萬有引力。教師引導學生先討論，后個別回答。推導過程由學生完成，教師只需要引導即可。學生先討論，教師引導學生回憶開普勒第三定律，得出結果：可以保證不同行星的r、T計算出來的太陽質量是一樣的。學生在教師引導下類比思考：地球為中心天體，月亮圍繞太陽做圓周運動，向心力為地球對月亮的萬有引力。設中心天體地球

8、質量M，月亮質量m，軌道半徑r也是月亮與地球的距離，月亮公轉周期T，則地球質量與月亮質量m無關。同理，地球質量與人造衛星質量m無關。學生思考討論得出:環繞天體做勻速圓周運動所需的向心力由萬有引力提供學生閱讀課本“發現未知天體”。通過課件感性認識八大行星圍繞太陽運動的軌跡。培養學生建立模型的能力，并且在建立模型過程中分清影響問題的主要因素與次要因素。培養學生對類似問題類比思考的能力，把知識與能力遷移的能力。培養學生對運用物理知識解決實際問題的興趣，激勵學生學好物理。板書設計一、天體質量的計算1、地球表面，不考慮（忽略）地球自轉的影響地球質量2、環繞模型 二、發現未知天體 教學反思： 本節內容是這

9、一章的重點，是萬有引力定律在實際中的具體應用即應用萬有引力定律計算天體質量的兩條基本思路，以及發現未知天體本節課的重點是利用萬有引力定律和圓周運動的規律來計算太陽的質量,由此遷移發散到各種中心天體質量的計算方法上。突破方法：對地球圍繞太陽轉動的之一模型進行演變，類比到一星一繞的所有模型，啟發學生利用先逐一對照再深刻體會的過程來掌握本節知識。 本節課的難點是在進行知識點遷移時，學生對準確抓住模型中的各個星體所擔任的角色較為困難。此處應為本節的教學難點所在。突破方法：在進行已有知識的遷移時應重點重復圍繞和被繞的關系，讓學生理清星體角色，并應用錯誤分析的方法，加強對認識的刺激。 

10、本節課的設計思路是采用層層遞進、環環相扣的方式設置問題，引導學生思考與討論，培養其分析問題、解決問題，和對知識歸納總結的能力；中間過程給予適當的調控與點撥，啟發學生最終突破核心問題。  在教學設計過程中突破的問題：  1、本節課我是以學生自主學習為主體設計的。教師僅起問題的設置、課堂節奏的控制、點評、引導總結規律等作用。學生通過自主學習課本內容的基礎上，解答討論問題的過程，體會解決問題的方法，體會萬有引力定律的成就和應用，從而很好的達成目標。 2、課前要求學生自主學習課本內容，認真完成學案，并明確本堂課的目的和要求。以便在課堂上能緊張地充實地完成學習任務。在課堂上，學生在問

11、題的引領下自主學習課本內容，按照“稱量地球的質量” “稱量月球質量” “稱量太陽的質量”這條思路，學生對這條主線也很明確，并有很大的興趣。總結出求天體質量的兩種方法，然后自己解決問題，由具體條件來尋找解決問題的正確方法，在學生體會的基礎上的針對存在的一些問題來進行重點強調講解，以引起學生的足夠重視。 3、在“稱量”太陽質量的探究過程中，通過知識遷移，引出行星（衛星）繞中心天體勻速圓周運動，應用萬有引力提供向心力計算 中心天體的質量時，提出如何用這個思路“稱量”月球的質量？啟發學生從實際問題出發，可以發射人造衛星繞月圓周運動，測出衛星的軌道半徑和周期，進而計算出中心天體月球的質量。  在教學設計