1、萬有引力理論的成就學情分析本節(jié)課是在學習了圓周運動與萬有引力定律之后的一節(jié)知識應用與擴展的課。通過利用萬有引力定律計算天體質(zhì)量，體會它在科學史上產(chǎn)生的重大影響。本節(jié)教學要求理清兩個思路：F萬=G；F萬=F向。萬有引力定律的應用讓人類對世界有了更多的認識，因此，在教學中應引導學生用萬有引力定律對天體運動進行自主學習，采用啟發(fā)探究式教學。通過本節(jié)的學習，重點要使學生體會科學定律對人類未知世界的作用，激起學生對科學探究的興趣，培養(yǎng)熱愛科學的情感。教學目標知識與技能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的質(zhì)量。3掌握綜合運用萬有引力定律和圓周運動學知識分析具體問題的基本方法

2、。過程與方法通過萬有引力定律在實際中的應用，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力。情感、態(tài)度與價值觀 利用萬有引力定律可以發(fā)現(xiàn)求知天體，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。教學重點1萬有引力定律和圓周運動知識在天體運動中的應用2會用已知條件求中心天體的質(zhì)量。教學難點1物理模型的建立2應用萬有引力定律解決實際問題教法方法啟發(fā)引導式教學過程教師活動學生活動設計意圖引入課題1、復習：（各別提問調(diào)板）萬有引力定律的內(nèi)容、公式及其應用條件。2、引入：天體之間的作用力主要是萬有引力，萬有引力定律對天文學的發(fā)展起了很大的推動作用，這節(jié)課我們要來學習萬有引力在天文學上有哪些重要應用。學生寫出

3、萬有引力定律公式，并回答老師的提問。激發(fā)學生的興趣引出如何計算天體質(zhì)量新課學習問題探究展示問題探究1：設地面附近的重力加速度g=9.8m/s2，地球半徑R =6.4106m，引力常量G=6.6710-11 Nm2/kg2，試估算地球的質(zhì)量。讓兩個學生板演推導，教師點評。提問：卡文迪許為什么能把自己的實驗說成是“稱量地球的重量”？教師指出：在研究天體的運動問題中，我們近似地把一個天體繞另一個天體的運動看作勻速圓周運動，萬有引力提供天體作圓周運動的向心力。展示問題探究2：已知月球的軌道半徑r和公轉(zhuǎn)周期T，能求出地球的質(zhì)量M嗎？ 請寫出表達式。 （個別調(diào)板）提問：這個公式中能求出月球的質(zhì)量嗎？怎樣才

4、能求出月球的質(zhì)量？（二）知識小結(jié)教師總結(jié)求解天體質(zhì)量的兩種基本思路：F萬=G；F萬=F向梳理總結(jié)應用天體運動的動力學方程萬有引力充當向心力求的天體質(zhì)量的幾種表達式。（1）G（2）G=m2r（3）G=m（4）G=ma再加上根據(jù)天體表面萬有引力等于重力得（5）共5個等式兩種方法。（三）知識拓展天體密度的計算展示問題探究3： 試計算地球的平均密度。 引導學生根據(jù)兩種計算質(zhì)量的方法利用密度公式求解，得： =3g/4RG=3r3/GT2R3 提問：第二式中，當r=R時，代表什么含義？ =3/GT2引入近地衛(wèi)星概念。（四）科學魅力萬有引力定律的應用舉例計算天體質(zhì)量2、“鼻尖上的美談”指導學生閱讀課文，了解

5、天王星的發(fā)現(xiàn)過程。 3、哈雷彗星的“如期回歸”（五）、隨堂訓練（2011福建高考)“嫦娥二號”是我國月球探測第二期工程的先導星若測得“嫦娥二號”在月球(可視為密度均勻的球體)表面附近圓形軌道運行的周期T，已知引力常量為G，則可估算月球的(半徑為R的球體體積公式Veq f(4,3)R3)()A .密度 B質(zhì)量C.半徑 D自轉(zhuǎn)周期學生活動：小組合作討論，推導出地球質(zhì)量的表達式學生思考并回答：因為一旦測出引力常量就能計算出地球的質(zhì)量。學生板演：地球?qū)υ虑虻娜f有引力提供向心力。G 學生答：不能。這個方法只能求出中心天體的質(zhì)量。要求出月球的質(zhì)量可以研究環(huán)繞月球運動的衛(wèi)星的圓周運動。如，嫦娥一號。 學生體

6、會兩種方法，抄寫記憶幾個基本公式學生推演：兩種方法計算天體密度=3g/4RG=3r3/GT2R3答：軌道半徑與中心天體半徑相等。通過閱讀學習體會天王星的發(fā)現(xiàn)，以及對哈雷彗星回歸的顯示了萬有引力定律對研究天體運動的重要意義，同時證明了萬有引力定律的正確性。鼓勵學生多角度思考問題，積極應用已學知識解決問題引導學生認識重力和萬有引力的關系充分調(diào)動學生的自主學習性，激發(fā)學生對科學的熱愛，思維擴展領略科學成就給人類的帶來的重大貢獻進一步理解萬有引力定律的應用，以及數(shù)學方法的運用。（六）課堂小節(jié)1萬有引力定律在天文學中的應用，一般有兩條思路：（1）環(huán)繞體所需的向心力（2）地面（或某星球表面）的物體的重力=2了解萬有引力定律在天文學中具有的重要意義。引導學生本節(jié)作總體歸納天體質(zhì)量的“測量”，打破了稱量質(zhì)量的常規(guī)方法，利用科學理論進