《万有引力理论成就》教学案例分析.doc
万有引力理论的成就(最新教案)
万有引力理论的成就体到地心的距离。
由此解出:gR2m=地G已知重力加速度g=9.8m/s2，地球半径学生推导出地球质量的表达式，在练习本上进行定量计锻炼学生的计算能力，规范解题步骤(1)简化模型：将行星绕太阳的运动看成是匀学生思考讨论并说出基本思锻炼学生的总结以及语言表达能1、计算地球质量不考虑地球自转的影响，地面上质量为m的物体所受的重力mg等于地球对物体的引力，即:mmmg=G地R2m地是地球的质量；R是地球的半径，也就是物R=6.4x106m，引力常量G=6.67x10Nm2/kg2,试估算地球的质量。
解:gR29.8X（6.4X106）2m==kg=6x1024kg地G6.67x10-ii答：地球的质量约为6x1024kg地面的重力加速度g和地球半径R在卡文迪什之前就已知道，一旦测得引力常量G,就可以算出地球的质量m地。
因此，卡文迪什把他自己的实验说成是“称量地球的重量”。
出示图片：卡文迪什二、计算天体的质量应用万有引力可算出地球的质量，能否算出太阳速圆周运动。
力，为下面的计 算做铺垫学生思考讨论 明确中心天体的质量与环行天体质量m 无关。
(2)万有引力充当向心力F 引=F n(3)依据万有引力定律和牛顿第二定律列出方 程，从中解出太阳的质量。
设是太阳的质量，m 是某个行星的质量，r 太是行星与太阳之间的距离。
解：万有引力充当向心力：G 太=me 2rr 2行星运动的角速度①不能直接测出，但可测出它的周期T 。
把①和T 的关系①=测出行星的公转周期T 和它与太阳的距离r ,就可以算出太阳的质量，与环行天体质量m 无关。
只能求出中心天体的质量。
思考讨论：已知太阳与地球间的平均距离约为1.5X 1011m ,你能估算太阳的质量吗？换用其他行星的相关数据进行估算，结果会相近吗？为什么？mm2解:G 太=m(—)2rr 2Tmm2代入上式得到：G 太=m(——)2rr 2T得：42r 3m =太GT 242r 3思考讨论：m=该表达式与环行天体质太GT 2量m 有没有关系？学生推导出太 阳质量的表达 式，在练习本 上进行定量计 算。
人教版必修二6.4《万有引力理论的成就》WORD教案1
5、万有引力理论的成就一、教学目标1．知识与技能：(1)了解地球表面物体的万有引力两个分力的大小关系，计算地球质量；(2)行星绕恒星运动、卫星的运动的共同点：万有引力作为行星、卫星圆周运动的向心力，会用万有引力定律计算天体的质量；(3)了解万有引力定律在天文学上有重要应用。
2．过程与方法：(1)培养学生根据数据分析找到事物的主要因素和次要因素的一般过程和方法；(2)培养学生根据事件的之间相似性采取类比方法分析新问题的能力与方法；(3)培养学生归纳总结建立模型的能力与方法。
3．情感态度与价值观：(1)培养学生认真严禁的科学态度和大胆探究的心理品质；(2)体会物理学规律的简洁性和普适性，领略物理学的优美。
二、教学重点、难点1．教学重点及其教学策略：重点：地球质量的计算、太阳等中心天体质量的计算教学策略：通过数据分析、类比思维、归纳总结建立模型来加深理解。
2．教学难点及其教学策略：难点：根据已有条件求中心天体的质量教学策略：通过类比思维、归纳总结建立模型来加深理解。
三、设计思路通过数据分析找到地球表面物体万有引力与两个分力——重力和物体随地球自转的向心力的大小关系，得到结论向心力远小于重力，万有引力大小近似等于重力，从而推导地球质量的计算表达式。
通过对太阳系九大行星围绕太阳运动的分析，根据万有引力作为行星圆周运动的向心力，计算太阳的质量；进一步类比联想推理到月亮、人造卫星围绕地球圆周运动求地球质量等，最后归纳总结建立模型——中心天体质量的计算。
四、教学资源1．视频与课件《月球、人造卫星围绕地球运动》、《太阳系九大行星围绕太阳运动》、投影片；2．多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。
五、教学设计六课后反思《万有引力理论的成就》内容以理论推导为主，学生的兴趣调动主要是一些出乎学生意料之外的结果，新模型的建立过程，另外从万有引力理论的重大成就也可以激发学生学习物理的兴趣。
教育部参赛-万有引力理论的成就-尹香君
6.4《万有引力理论的成就》教案【教学背景】本节教材简要介绍了万有引力理论在天文学上的重要应用，是对万有引力定律的一个具体理解和应用。
通过这一节课的学习，一方面要使学生了解运用万有引力定律解决问题的思路和方法，另一方面还要能体会到科学定律对人类探索未知世界的作用，激发学习兴趣和对科学的热爱之情。
【教材分析】本节教材简要介绍了万有引力理论在天文学上的重要应用，即“计算天体的质量”，“发现未知天体”。
教材首先通过“科学真是迷人”，在不考虑地球自转影响的情况下，认为地面上的物体所受重力和引力相等，进而得到只要知道了地球表面的重力加速度和引力常量G，即可计算出地球的质量。
最后从科学史的角度，简要介绍了亚当斯和勒维耶发现海王星的过程，都显示了万有引力理论的巨大成就。
本节内容是这一章的重点，是万有引力定律在实际中的具体应用．利用万有引力定律除了可求出中心天体的质量外还可发现未知天体．【学情分析】学生在学习本节内容之前，已经学习了匀速圆周运动的相关知识，知道匀速圆周运动的向心力由合外力提供，初步掌握了利用牛顿第二定律和向心力表达式处理匀速圆周运动的方法。
在前一节又学习了万有引力定律，但不熟悉运用万有引力定律解决实际问题的思路和方法。
学生对天文学的研究方法相对比较陌生，不了解万有引力理论所取得的成就。
【教学目标】知识与技能方面：（1）通过“称量地球质量”、“计算天体质量”的学习，学会运用万有引力定律计算天体的质量；（2）通过“发现未知天体”，“成功预测彗星的回归”等内容的学习，了解万有引力定律在天文学上的重要应用。
过程与方法方面：运用万有引力定律计算天体质量，体验运用万有引力解决问题的基本思路和方法。
情感态度与价值观方面：（1）.通过“发现未知天体”、“成功预测彗星的回归”的学习，体会科学定律在人类探索未知世界的作用；（2）.通过了解我国天文观测技术的发展，激发学习的兴趣，养成热爱科学的情感。
【重难点】重点：计算天体的质量难点：运用万有引力定律解决问题的思路和方法【教学方法】为更好地完成教学目标，突破重难点，结合本节课的要求和特点我采用的教学方法为目标导学法、教师引领学生自主探究法、发现法、多媒体演示法等多种方法综合运用。
(完整word)教案：万有引力理论的成就
7.4 万有引力理论的成就★新课标要求(一）知识与技能1、了解万有引力定律在天文学上的重要应用.2、会用万有引力定律计算天体质量.3、理解并运用万有引力定律处理天体问题的思路和方法。
（二）过程与方法1、培养学生根据事件的之间相似性采取类比方法分析新问题的能力与方法;2、培养学生归纳总结建立模型的能力与方法。
（三）情感、态度与价值观体会万有引力定律在人类认识自然界奥秘中的巨大作用，让学生懂得理论来源于实践，反过来又可以指导实践的辩证唯物主义观点★教学重点1、行星绕太阳的运动的向心力是由万有引力提供的。
2、会用已知条件求中心天体的质量。
★教学难点根据已有条件求中心天体的质量。
★教学方法教师启发、引导,学生自主学习、思考，推导、交流学习成果.★教学工具计算机、投影仪等多媒体教学设备★教学过程（一）复习引入回顾上节课万有引力定律的相关知识：1,、内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比，与它们之间距离r的二次方成反比。
Mm。
2、公式：F引=G2rG表示万有引力常量,是由卡文迪许测量的,而卡文迪许还被称为“能称出地球质量的人" 那么他是称量地球的质量的呢？天平？杠杆？都不是，而是利用万有引力,那么怎么利用万有引力来测量地球的质量呢？（二）进行新课一、天体质量的测量1、地球质量的计算。
教师活动：引导学生请阅读课本P41页：“科学真迷人”，回答如下问题: （1） 利用万有引力计算地球质量的思路是什么？（2） 计算地球质量的方程依据及求质量的表达式又是什么？ （3） 表达式有什么特点即要知道哪些已知量?学生活动：阅读课文，推导出地球质量的表达式 教师活动：（1）思路：由前面的学习我们知道，重力式由于地球对物体的吸引而产生的，而且在不考虑天体自转的前提下， 物体在天体（如地球）表面时受到的重力近似等于万有引力。
所以:G gR M 2=（2)特点：需知道该地球表面重力g 加速度和地球本身的半径R 。
万有引力理论的成就教案
§6.4 万有引力理论的成就（一）知识与技能1、通过“称量地球质量”、“计算天体质量”的学习，学会运用万有引力定律计算天体的质量；2、通过“发现未知天体”等内容的学习，了解万有引力定律在天文学上的重要应用。
3、总结及运用万有引力定律处理天体问题的思路和方法。
（二）过程与方法体验运用万有引力定律计算天体质量的过程，分析并总结运用万有引力解决问题的基本思路和方法。
（三）情感、态度与价值观体会万有引力定律在人类认识自然界奥秘中的巨大作用，让学生懂得理论来源于实践，反过来又可以指导实践的辩证唯物主义观点。
二、教学重点、难点1、行星绕太阳的运动的向心力是由万有引力提供的。
2、会用已知条件求中心天体的质量。
二、教学难点运用万有引力定律解决问题的思路三、教学方法四、教学过程（一）、复习旧知上节我们学习了万有引力定律的有关知识，现在请同学们回忆一下，万有引力定律的内容及公式是什么？公式中的G又是什么？内容：表达式：G——伽利略在研究杠杆原理后，曾经说过一句名言。
“给我一个支点，我可以撬动地球。
”天平是根据杠杆原理测量物体质量的仪器，那么根据伽利略的名言，我们是否可以用天平测量地球的质量？（二）新课教学1、科学真是迷人——称量地球质量讨论: 地球表面物体的重力与地球对物体的万有引力的关系？探究：估算质量m=50kg的你在地球表面随地球自转需要的向心力？已知地球半径R =6.4×106m，地球自转周期T=24h. 结论：重力是万有引力的一个_______，当忽略了地球的自转时,可认为重力在数值上就等于万有引力大小。
即_______________________.例1：设地面附近的重力加速度g=9.8m/2s，地球半径R =6.4×106m，引力常量2211/1067.6kgmNG⋅⨯=-，试估算地球的质量。
（要求：推导出地球质量的表达式，进行定量计算。
）2.计算天体的质量引入：应用万有引力可算出地球的质量，能否算出太阳的质量呢?小组探究：1、地球实际轨道是什么形状？为了解决问题的方便，我们通常可以认为地球在绕怎样的轨道做什么运动？2、地球作圆周运动的向心力是由什么力来提供的？3、若已知行星围绕太阳转动的轨道半径为r，即行星到太阳的距离。
万有引力理论成就教案
万有引力理论成就教案一、教学目标1. 让学生了解万有引力定律的发现过程，掌握万有引力定律的基本概念。
2. 让学生了解万有引力理论在物理学和天文学领域的应用，以及其对社会发展的影响。
3. 培养学生的科学思维能力，提高学生对物理学和天文学的兴趣。
二、教学内容1. 万有引力定律的发现过程：牛顿与苹果实验，开普勒定律。
2. 万有引力定律的基本概念：万有引力，引力常数，质量，距离。
3. 万有引力理论的应用：天体运动，地球引力，卫星发射，宇宙探索。
4. 万有引力理论对社会发展的影响：科技革新，人类对宇宙的认识。
三、教学方法1. 讲授法：讲解万有引力定律的发现过程，基本概念，应用及影响。
2. 案例分析法：分析万有引力理论在实际生活中的应用案例。
3. 讨论法：组织学生讨论万有引力理论的意义和价值。
四、教学步骤1. 引入新课：通过苹果实验，引导学生思考万有引力的存在。
2. 讲解万有引力定律的发现过程：介绍牛顿与开普勒定律，引导学生理解万有引力定律的背景。
3. 讲解万有引力定律的基本概念：解释引力常数、质量、距离等概念，让学生掌握万有引力定律的核心内容。
4. 应用案例分析：分析万有引力理论在天体运动、地球引力、卫星发射等方面的应用，让学生了解其现实意义。
5. 讨论万有引力理论的价值：组织学生讨论其在物理学和天文学领域的重要地位，以及对社会发展的影响。
五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对万有引力定律发现过程、基本概念的理解。
2. 课后作业：布置有关万有引力定律应用的练习题，检验学生对知识的掌握。
3. 小组讨论：评估学生在讨论中的表现，了解学生对万有引力理论价值的认识。
六、教学拓展1. 介绍其他科学家对万有引力理论的贡献：如伽利略、胡克、卡文迪许等。
2. 讲解万有引力理论的局限性：如暗物质、暗能量等问题的提出。
3. 引导学生关注现代物理学和天文学的研究动态，如引力波的发现。
七、实践环节1. 学生分组，设计一个简单的卫星发射模拟实验，应用万有引力定律计算卫星轨道。
万有引力理论的成就(教案)
万有引力理论的成就一、教学目标1. 让学生了解万有引力理论的基本概念。
2. 使学生掌握万有引力定律的发现过程及其意义。
3. 培养学生对科学探究方法和科学精神的认识。
二、教学重点与难点1. 教学重点：万有引力理论的基本概念。
万有引力定律的发现过程及其意义。
2. 教学难点：万有引力定律的数学表达及其应用。
三、教学准备1. 教师准备：万有引力理论的相关教材和参考资料。
教学PPT或黑板。
2. 学生准备：预习万有引力理论的相关内容。
准备好笔记本和笔。
四、教学过程1. 导入：教师通过提问方式引导学生回顾已学的物理学知识，为新课的导入做铺垫。
2. 知识讲解：教师详细讲解万有引力理论的基本概念，包括万有引力、引力常数等。
教师介绍万有引力定律的发现过程，如牛顿发现万有引力定律的经历。
3. 案例分析：教师通过PPT或黑板展示万有引力定律的应用实例，如地球引力、物体掉落等。
学生分组讨论，分析实例中万有引力的作用和影响。
4. 课堂互动：教师提出问题，引导学生思考和讨论万有引力定律的数学表达及其应用。
学生分享自己的观点和理解。
5. 总结与拓展：教师对本节课的主要内容进行总结，强调万有引力理论的重要性。
教师提出拓展问题，激发学生对万有引力理论进一步学习的兴趣。
五、课后作业1. 复习本节课所学内容，整理笔记。
2. 完成课后练习题，巩固对万有引力理论的理解。
3. 查找相关资料，了解万有引力理论在现实生活中的应用。
六、教学评估1. 课堂问答：教师通过提问的方式，了解学生对万有引力理论的理解程度。
2. 课后作业：检查学生完成的课后练习题，评估学生对万有引力理论的掌握情况。
3. 学生报告：鼓励学生就万有引力理论在现实生活中的应用进行研究，并进行报告，评估学生的探究能力。
七、教学反思1. 学生对万有引力理论的理解程度是否达到预期？2. 教学方法和教学内容是否适合学生？3. 有哪些教学环节可以改进，以提高教学效果？八、教学拓展1. 邀请相关领域的专家或学者，进行专题讲座，加深学生对万有引力理论的理解。
高中物理_万有引力理论的成就教学设计学情分析教材分析课后反思
《万有引力理论的成就》教学设计【学习目标】一、知识与技能1）会用万有引力定律计算天体的质量。
2）理解并运用万有引力定律处理天体问题的思路和方法。
二、过程与方法1）通过合作探究天体质量和天体密度的计算，理解称量天体质量和计算天体密度的方法。
2）通过天体质量的计算、未知天体的发现，明确万有引力定律的应用。
三、情感、态度与价值观通过天体质量的计算、未知天体的预测的学习活动，体会万有引力定律对人类探索和认识未知世界的作用。
【学习重难点】重点：掌握求解天体质量和密度的一般方法。
难点：（1）求解天体质量和密度的方法。
（2）应用万有引力定律求解天体问题的基本思路。
【教学方法】探究式教学、问题导向式教学法。
【教学过程设计】《万有引力理论的成就》学习对象分析：学生的年龄特点和认知特点：高一的学生学习兴趣浓厚，他们的观察不只停留在一些表面现象，具有更深层次的探究愿望。
在思维方式上由初中形象思维为主向高中抽象思维为主过渡。
学生在学习本节内容之前，已经学习了匀速圆周运动的相关知识，知道匀速圆周运动的向心力由合外力提供，初步掌握了利用牛顿第二定律和向心力表达式处理匀速圆周运动的方法。
在前一节又学习了万有引力定律，但不熟悉运用万有引力定律解决实际问题的思路和方法。
学生对天文学的研究方法相对比较陌生，不了解万有引力理论所取得的成就。
教学内容分析：本节教材先介绍通过万有引力计算地球质量，让学生体会万有引力的神奇。
再介绍天体质量的计算，最后介绍发现未知天体的应用。
体会科学定律对人类探索未知世界的作用。
《万有引力理论的成就》效果分析：本节课主要采用探究式教学、问题导向式教学法，学生在教师的指导下，积极参与到课堂教学中来，多数学生能够掌握了“天体质量和密度的测量”的基本思路和方法。
在探究万有引力理论成就的过程中，学生经历了猜想，讨论，探究，模型建立，公式推导的过程，培养了学生严谨的思维能力，团结协作能力。
在讨论了地球质量和密度的测量方法之后，学生通过演绎推理，分组合作，探讨交流太阳以及其他天体的质量、密度测量的方法。
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《万有引力理论成就》教学案例分析-
[摘要]《万有引力理论成就》一节是高中物理力学部分万有引力的重点章节，用直接、简单的方式告诉学生有关结论，很难使学生有深刻的印象，直接影响学生知识的迁移。
本文在教学中采用典型例题的方式突破了教学难点，收到了很好的效果。
[关键词]万有引力重力向心力
一、案例背景
2.地位及意义。
本章主要在讲述了万有引力定律的发现及其在天体运动中的应用。
本章教材内容可分为三个单元：第一单元（第1节―第3节），介绍万有引力定律的建立过程; 第二单元（第4节―第5节），列举说明万有引力定律的成就，一是理论成就，“称量地球的质量”，“发现未知天体”等，二是实践成就，航天事业的发展及其巨大成果; 第三单元（第6节），经典力学的局限性。
第4节和第5节是本章的重点，其中第4节中的理论成就“称量地球的质量”是本章的教学及考查重点，更是难点。
学生在学习过程中有一个问题很纠结，“重力是万有引力产生的，它们到底是不是一回事呢？”本案例将对此进行重点分析。
二、教学过程
本案例采用“提出问题――学生具体计算（以地球赤道上的物体为例）――教师拓展引导（其他星球）――得出结论”四步教学法。
思考：地面上物体所受重力和万有引力的关系是什么呢？
1.重力是万有引力的一个分力。
万有引力“一心二用”，一部分提供物体随地球绕地轴做匀速圆周运动的向心力，另一部分是物体受到的重力。
（教师具体讲授）
由于地球自转，地球表面上的物体随地球绕地轴做匀速圆周运动，维持圆周运动需要受指向圆心（圆心位于地球的自转轴上）的向心力作用，此向心力由地球对物体的万有引力在指向圆心方向的分力提供。
而万有引力的另一分力，即物体所受的重力G=mg，如下图所示。
F=GMmR2，F向=mrω2
物体位于赤道时，向心力指向地心，三力同向，均指地心，满足F= F向+G赤，即F=GMmR2=mRω2+mg赤。
（学生具体计算）
已知：R=6400km，ω=πT，T是地球自转周期，大小为24小时，代入下面的式子中，有：
a向=4π2T2R
=
0.034m/s2
g赤=9.78m/s2
a向是g赤的千分之三，所以在粗略计算中，可以忽略地球的自转。
通过学生的具体计算，比较赤道上物体随地球自转的加速度和赤道处重力加速度的大小，加深印象。
当物体在地球的南北两极时，向心力为零，F=F极，即GMmR2=mg极。
当物体从赤道向两极移动时，根据F向=mRω2知，向心力减小，则重力增大，只有在两极时物体所受的万有引力才等于重力。
从赤道向两极，重力加速度增大，即重力加速度随着纬度的增大而增大。
而且重力的方向竖直向下（垂直于当地的水平面），并不指
向地心，只有在赤道和两极，重力的方向才指向地心。
2.不考虑地球自转的情况下，物体在地球表面上所受的万有引力跟重力相同。
若考虑地球自转，则由于向心力很小，重力近似等于万有引力。
即在地球表面可近似认为：GMmR2≈mg。
3.如果星球自转角速度较大，则不能认为赤道上物体所受的重力约等于万有引力。
（教师讲解）
题目：有一个球形天体，其自转周期为T（s），在它的两极处，用弹簧秤称得某物体重为P（N）;在它的赤道处，称得该物体重为0.9P（N）。
则该天体的平均密度是多少？（引力恒量用G表示）
分析：
此题的题眼就在0.9倍上。
为什么赤道上的重力比两极的重力少了10%？
在两极：万有引力等于重力，即GMmr2=mg。
解得：ρ=30πGT2。
三、案例分析
这节课我主要关注两点。
一是让学生主动参与，自己计算，加深学生对相关知识的印象。
学生不能懒，教师也不要替。
教师往往为节省教学时间而简单、直接地告诉学生有关结论。
与公式相关的基本原理，学生应知道它的来龙去脉，这样在遇到变化的情况时，才能得心应手，不至于犯错误。
在上题中，若认为赤道上的重力等于万有引力就错了。
因
为这儿和地球上其他地方的情况不一样，地球赤道上向心加速度只有引力加速度的千分之三，上例中赤道处的向心加速度是引力加速度的百分之十，所以不能认为赤道处的重力等于万有引力。
对于GM=gR2，要知道它是如何推导出来的，不能不管已经变化的情况，而机械地代入公式运算。
二是教师给出典型例题，提升学生的思维。
为了能使学生彻底搞清楚，教师必须高屋建瓴地给予指导。
要给学生一碗水，教师必须有一桶水。
在上例中，如果没有把地球拓展到其他星球，不分析它们自转的快慢是否真的一样，学生学到的知识还是浅层次的、机械的，在遇到已经变化的题目时。
很难将所学知识灵活迁移运用。
特别是有些看是“形似而神不似”的情景，必须画出情境图，建立模型，认真分析、推理，养成一个良好的物理思维习惯。