万有引力定律导学案
人教版高中物理必修2《万有引力定律》导学案
3 万有引力定律【整体设计】上节学习，学生已经知道太阳与行星间的引力规律，这个规律有无普遍性？这是这节课探讨的中心问题。
课堂教学中，引导学生思考并论证得出地球与月球、地球与地面上的物体之间的作用力与太阳与行星间的作用力是同一性质的力，从而将太阳与行星间的引力规律适用范围进一步扩大。
紧接着将该规律的适用范围进一步推广到自然界中任何两个物体之间，从而得出万有引力定律。
最后指出引力常量的测定不仅验证了万有引力定律的正确性，而且使得万有引力定律能进行定量计算，显示出真正的实用价值。
教学重点：理解万有引力定律教学难点：推导万有引力定律。
【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.掌握万有引力定律的内容、公式及适用条件。
3.知道引力常量的大小和意义过程和方法1.通过猜想提出问题，然后用观测数据进行验证，从而断定地面物体和月球所受的地球引力与太阳行星间的引力性质相同。
2.通过文献和网络查询，了解卡文迪许测量引力常量实验装置的巧妙之处。
情感、态度与价值观1.通过探究学习，学生领悟到科学发现的艰辛，同时体验到科学发现的乐趣。
2.培养学生追求知识、尊重历史的态度和献身科学的精神。
【课时问题设计】1.月—地检验中，检验的命题是什么？2.月—地检验的思路是怎样的？3.万有引力定律中“两个物体的距离”怎样理解？4.引力常量测定有什么意义？【所需教学资源】1.PPT课件2.导学案3.学生课前收集到的有关资料：⑴苹果落地的传说⑵月球和地球的相关数据⑶卡文迪许扭秤实验相关资料m R3.点评学生见解。
【教学评价】可评价的学习要素1．活动2、活动4和活动5，体现小组合作探究过程。
评价方法：教师现场评价，学生互评。
评价指标：小组内积极参与，能主动交流，得出正确合理的结论，表述准确简洁。
2．活动3和活动6，学生能发布活动的成果。
评价方法：教师现场评价评价指标：学生思路清晰度，回答问题是否正确和全面，语言表达是否清晰条理。
万有引力导学案
万有引力导学案导学案：万有引力一、学习目标1、理解万有引力的概念及其实质。
2、掌握万有引力和重力的关系，以及万有引力定律的应用。
3、了解万有引力在天体运动中的应用，掌握天体运动的基本规律。
二、学习重点1、万有引力的概念和定律。
2、天体运动的基本规律。
三、学习难点1、万有引力定律的推导和理解。
2、天体运动中的相对运动和动力学问题。
四、导学过程1、引入（5分钟）引导：从地球上的物体受到地球的引力出发，思考这个引力的来源和作用。
提问：物体在地球表面和远离地球时所受重力的区别是什么？2、阅读教材（20分钟）任务：阅读教材中关于万有引力的章节，了解万有引力的概念、实质和应用。
问题：万有引力是如何产生的？它与重力之间的关系是什么？3、讲解与讨论（30分钟）讲解：万有引力的概念和定律，以及在天体运动中的应用。
讨论：在地球表面和远离地球时，物体所受重力的区别是什么？如何用万有引力定律解释？4、课堂练习（30分钟）任务：完成教材中的相关练习题，加深对万有引力定律的理解和应用。
问题：根据已知数据，计算地球的质量。
5、课堂小结（10分钟）总结：回顾本节课学习的重点和难点，强调万有引力在天体运动中的重要地位。
提问：万有引力在天体运动中的作用是什么？如何用万有引力定律解决实际问题？五、课后作业1、完成教材中的相关练习题。
2、搜集有关天体运动的资料，了解天体运动的基本规律和万有引力在天体运动中的应用。
六、思考与拓展1、万有引力定律是如何推导出来的？尝试用自己的方式进行推导。
2、思考：如果没有万有引力，我们的世界将会是怎样的？万有引力定律导学案万有引力定律导学案一、主题概述本文将带领读者了解万有引力定律的相关知识，包括其定义、历史渊源、基本概念、应用实例以及科学意义。
通过阅读本文，读者将对万有引力定律有一个全面而深入的了解，为进一步探索物理学领域打下坚实的基础。
二、知识导入1、什么是万有引力定律？2、万有引力定律的发现历史有哪些重要节点？3、万有引力定律的基本概念是什么？4、万有引力定律在现实生活和科技领域中有哪些应用？三、知识点讲解1、万有引力定律的定义：万有引力定律是描述物质间引力相互作用的基本定律。
(高一物理)《万有引力定律》导学案
高一物理 WL-14-01-013第六章 第三节《万有引力定律》导学案班级：____________ 组别：____________ 组名：____________ 姓名：____________【学习目标】⒈知道月—地检验的过程及所应用的科学思想方法⒉记住万有引力定律的内容和表达式⒊会利用万有引力定律进行简单的计算【重点难点】理解月—地检验的主要内容；理解万有引力定律含义【学法指导】应用“猜想假设→实验（事实）验证”的科学思想的方法，提出问题并假设成立：太阳对地球的引力、地球对月球的引力以及地球对地面上的物体的引力都是同一性质的力，再由“月—地检验”进行验证，进一步理解万有引力定律。
【知识链接】⒈做圆周运动的向心力的表达式：F n = = = =⒉太阳与行星间的引力表达式：F= ,引力的方向【学习过程】知识点一：月－—地检验（阅读课文“月－地检验”部分的内容，尝试完成下列问题）（A 级）问题1：大胆猜想，你会豁然开朗：太阳与行星之间的作用力和地球对地面上的物体的引力、地球对月球的引力是同一性质的力吗？如果是，太阳与行星之间的引力规律就可适用在地物、地月上进行研究了。
（A 级）问题2： “如果维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力真的是同一性质的力，则它们遵从‘平方反比’的规律”,你是怎样理解的？（A 级）问题3：仔细阅读课文，哪两个力的比值是1:602？向心加速度呢？（A 级）问题4：地球表面的重力加速度约为28.9s m g ，计算月球轨道上物体做匀速圆周运动的向心加速度需要哪些条件？如果两者的比值满足问题3，说明了什么？小结：月—地检验的过程体现出的科学研究思想和方法：知识点二：万有引力定律（阅读教材“万有引力定律”部分的内容，尝试完成下列问题）（A级）问题1：万有引力定律的内容是什么？写出表达式，并注明每个符号的单位和物理意义。
（B级）问题2：定律中“两个物体的距离”有何物理意义？怎样理解万有引力定律？（A级）问题3：关于万有引力定律的正确说法是（）A天体间万有引力与它们的质量成正比，与它们之间的距离成反比B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，跟它们的距离的平方成反比C万有引力与质量、距离和万有引力恒量都成正比D万有引力定律对质量大的物体适用，对质量小的物体不适用（A级）问题4：在万有引力定律的公式221 r mGmF 中，r是( ) A对星球之间而言，是指运行轨道的平均半径B对地球表面的物体与地球而言，是指物体距离地面的高度C对两个均匀球而言，是指两个球心间的距离D对人造地球卫星而言，是指卫星到地球表面的高度小结：万有引力定律的适用条件：知识点三：引力常量（阅读教材“引力常量”部分的内容，尝试完成下列问题。
高考物理一轮复习导学案：万有引力定律(第1课时)
万有引力定律及应用第1课时-----导学思练测学习目标：1.了解开普勒三定律内容，会用开普勒第三定律进行相关计算。
2.理解万有引力定律的内容，知道适用范围。
3.掌握计算天体质量和密度的方法。
一、考情分析考情分析试题情境生活实践类地球不同纬度重力加速度的比较学习探究类开普勒第三定律的应用，利用“重力加速度法”、“环绕法”计算天体的质量和密度，卫星运动参量的分析与计算，人造卫星，宇宙速度，天体的“追及”问题，卫星的变轨和对接问题，双星或多星模型。
二、考点总结与提升（一）开普勒行星运动定律1、一段探索的历程回扣教材，阅读课本P46--P48，涉及人物：托勒密、哥白尼、第谷、开普勒...2、开普勒行星定律【知识固本】定律内容图示或公式开普勒第一定律(轨道定律) 所有行星绕太阳运动的轨道都是，太阳处在的一个焦点上开普勒第二定律(面积定律) 对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的相等开普勒第三定律(周期定律) 所有行星轨道的半长轴的跟它的公转周期的的比都相等a3T2＝k，k是一个与行星无关的常量【深入思考】已知同一行星在轨道的两个位置的速度：近日点速度大小为v 1，远日点速度大小为v 2，近日点距太阳距离为r 1，远日点距太阳距离为r 2。
(1)v 1与v 2大小什么关系？ (2)试推导r 1v 1＝v 2r 2【考向洞察】近似计算可以使题目更加简单！ 【知识提升】①行星运动 近似圆 处理。
②开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳运转，对于卫星绕行星运转，也遵循类似的运动规律。
③比例系数k 与 有关，与行星或卫星质量无关，是个常量，但不是恒量，在不同的星系中，k 值 。
（二）万有引力定律 【知识固本】万有引力定律的内容：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 成正比、与它们之间 成反比。
即F ＝ ，G 为引力常量，通常取G ＝6.67×10－11N ·m 2/kg 2，由物理学家卡文迪什测定。
7.3 万有引力理论的成就 导学案-2023年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
7.3万有引力定律的成就导学案一、学习目标1.了解万有引力定律在天文学上的重要应用2.理解“计算天体质量”的两种基本思路3.掌握运用万有引力定律处理天体问题的思路和方法二、教学重难点重点：1．地球质量的计算、太阳等中心天体质量、密度的计算。
2．通过数据分析、类比思维、归纳总结建立模型来加深理解。
难点：1.根据已有条件求中心天体的质量。
三、教学环节1.万有引力定律的回顾如何称量地球的质量？(1)依据：地球表面的物体，若不考虑地球自转，物体的重力等于地球对物体的万有引力，即mg＝G Mm R2.(2)结论：只要知道g、R的值，就可以计算出地球的质量。
2.计算中心天体的质量的思路及方法思路一（环绕法）：将行星绕恒星的运动、卫星绕行星的运动均视为匀速圆周运动，所需向心力是由万有引力提供的。
写公式：G Mmr2=ma n=m v2r=mω2r=m(2 πT)2r思路二（测g法）：天体表面上物体的重力与所受万有引力相等。
写公式：mg=m v 2R3.求中心天体的平均密度写公式： =VM4.预言哈雷彗星回归英国天文学家哈雷计算了1531年、1607年和1682年出现的三颗彗星的轨道，他大胆预言这三颗彗星是同一颗星，周期约为76年，并预言了这颗彗星再次回归的时间.1759年3月这颗彗星如期通过了近日点，它最近一次回归是1986年，它的下次回归将在2061年左右. 5.[知识总结]随堂练习1．已知地球半径为R ，月球半径为r ，地球与月球之间的距离（两球中心之间的距离）为L 。
月球绕地球公转的周期为1T ，地球自转的周期为2T ，地球绕太阳公转周期为3T ，假设公转运动都视为圆周运动，万有引力常量为G ，由以上条件可知（ ）A ．月球运动的加速度为2214La T π=B ．月球的质量为2214Lm GT π=月C ．地球的密度为213LGT πρ=D ．地球的质量为2234LM GT π=地1．A【详解】由月球绕地球做圆周运动有22214M m G m a m L L T π==月月月地解得2214La T π=故A 正确；B ．根据万有引力定律而列出的公式可知月球质量将会约去，所以无法求出，故B 错误；CD ．由月球绕地球做圆周运动有22214M m G m L L T π=月月地求得地球质量23214L M GT π=地又知体积343V R π=则密度为32313M L V GT R πρ==故CD 错误。
万有引力定律导学案
高一年级物理学科“问题导学案”【课题】 万有引力定律【学习目标】1.体会物理研究中猜想与验证的魅力，能够踏着牛顿的足迹了解月-地检验。
2．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；3．知道任何物体间都存在着万有引力，且遵循相同的规律。
4．了解引力常量的测量及意义。
【重点】1、万有引力定律得出的思路和过程 2、科学精神、科学思想方法的培养【难点】1、万有引力定律得出的思路和过程 2、据学生认知情况确定探究点【自主导学】任务一 预习导学 （认真阅读教材，思考下列问题） 上节课我们推导出了太阳与行星间的引力规律，即2rMm G F =。
知道了行星为什么能够绕太阳运转而不会飞离太阳。
那么大家想到过，是什么力使得地面的物体不能离开地球，总要落回地面呢？地球吸引物体的力与地球和太阳间的引力是同种性质的力吗？还有，月球能够绕地球运转，说明月球与地球之间也一定存在着相互作用力，这个拉住月球使它绕地球运转的力与地球对物体的引力是同一种力吗？任务二 合作探究1、月－地检验引导：学生阅读教材“月－地检验”部分的内容，完成写列问题地面附近的重力加速度g =9.8m/s 2，月球绕地球运动的周期为27.3天，地球半径为R =6.4×106m ，轨道半径为地球半径的60倍。
设质量为m 的物体在月球的轨道上运动的加速度（月球公转的向心加速度）为a ，则ω2r a =，Tπω2=，r =60R ，得 22460T R a π= 代入数据解得 g a 26013600180.9=⨯= 试利用教材提供的信息，通过上面计算结果，你能得出什么结论？2、万有引力定律引导：学生阅读教材，思考问题：（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？写出表达式。
并注明每个符号的单位和物理意义。
万有引力定律的应用 导学案
【万有引力定律的应用】导学案学习目标：1． 掌握万有引力定律的内容并能够应用万有引力定律解决天体，卫星的运动问题。
2． 掌握用万有引力定律和牛顿运动定律解决卫星运动问题的基本方法。
知识回顾1． 公式：2． 万有引力定律适用于 ，但用公式计算时，注意有一定的适用条件。
新课程学习一．万有引力定律的应用1． 基本思路：①．把天体的运动看成 运动，其所需向心力由 提供。
（说明：虽然行星的轨道不是圆，但是实际上和圆十分接近，在高中阶段的研究中我们把天体运动按匀速圆周运动来处理。
）其基本关系式为： 。
②．在忽略天体自转的影响时，我们可以认为天体表面处的物体受到的重力 天体对物体的万有引力。
其基本表达式： 。
2． 具体应用：①．预言彗星回归（请阅读教材49页，了解应用万有引力定律如何预言彗星回归） ②．预言未知彗星（请阅读教材49页，了解应用万有引力定律如何预言未知彗星） ③．计算天体的质量（中心天体的质量）【思路一】例1：如果已知引力常量G 、地球半径R 和地球表面的重力加速度g ，如何测出地球的质量？请你用已知量表示出地球的质量。
【思路二】例2：如果已知某个行星绕太阳运动，它们之间的距离为r ，行星公转的周期为T ，引力常量为G ，如何测出太阳的质量？请你用已知量表示出太阳的质量。
思考：如果不知道行星公转的周期T ，而知道行星公转的角速度w ，你能否求出太阳的质量呢？如果不知道行星公转的周期T ，而知道行星公转的线速度大小v ，你又能否求出太阳的质量呢？办学思想：正德惟和 实干创新 学风：惜时明礼 弘毅慎思 学以致用【练习】为了研究太阳的演化过程，需要知道目前太阳的质量M 。
已知地球半径R=6400km ，日地中心距离为10115.1⨯=r m ，地球表面的重力加速度g 取10m/s 2，1年约1072.3⨯s ，试估算目前太阳的质量M （估算结果只要求保留一位有效数字）④．估算天体的密度完成教材50页活动(近地轨道人造卫星，可以认为地心与卫星间的距离r 就等于地球的半径R)【割补法介绍】有一个质量为M ，半径为R ，密度均匀的球体，在距离球心O 为2R 的地方有一质量为m 的质点，现从M 中挖去一半径为2R 的球体，如下图所示，求剩下部分对m 的万有引力F 为多大？练习：有一个质量为M ，半径为R ，密度均匀的球体，在距离球心O 为2R 的地方有一质量为m 的质点，现从M 中挖去一半径为r 的球体，如下图所示，求剩下部分对m 的万有引力F 为多大？。
《7.2 万有引力定律》导学案
太原市小店区一中课堂同步拓展高一物理
课堂同步拓展学案
第2节万有引力定律
【学习目标】
1.必备知识：（1）知道万有引力存在于任意两个物体之间，知道其表达式和适用范围
（2）知道万有引力定律的发现使地球上的重物下落与天体运动完成了人类认识上的统一。
2.关键能力：（1）理解万有引力定律的推导过程。
（2）会用万有引力定律解决简单的引力计算问题。
3.学科素养：（1）形成运动和相互作用观念
（2）模型建构、科学推理、科学论证
【学习任务】
已知：太阳质量为2.0×1030 kg，太阳与地球间的距离为1.5×108 km，地球公转周期为365 d。
月球的质量为7.3×1022 kg，月球与地球的距离为3.84×105 km，月球公转周期为27.3 d。
地球的质量为6.0×1024 kg，地球半径取6.4×103 km，地面自由落体加速度为9.8 m/s2。
某人造地球卫星圆轨道半径为6.8×103 km，周期为5.56×103 s。
一、选择合适的数据，填写表格，分别计算地球、月球、人造地球卫星的k值。
二、根据计算结果猜想k 的表达式，并进行验证。
三、选择合适的数据，验证地面物体受到的引力和天体间的引力是同种性质力。
四、练习与应用
既然任何物体间都存在着引力，为什么当两个人接近时他们不会吸在一起？我们通常分析物体的受力时是否需要考虑物体间的万有引力？请你根据实际情况，应用合理的数据，通过计算说明以上两个问题。
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万有引力定律教案
万有引力定律的核心地位：万有引力定律是本章的核心，是17世纪自然科学最伟大的成果之一，它为研究天体运动提供了理论依据，彻底使人们对宇宙的探索从被动描述走向主动发现。
万有引力定律承上启下的作用：上承圆周运动，下启卫星的运动。
掌握好本节课，对前面知识的加深理解，后面问题的顺利解决，将会起到重要的作用。
（一）知识目标
1.了解人类对天体运动探索的发展历程，了解开普勒行星运动规律。
2.介绍牛顿发现万有引力定律的思考过程，体会研究物理问题的方法，渗透科学的发现方法。
3.掌握万有引力定律的内容，认识万有引力定律的普遍性。
4.介绍万有引力恒量的测定方法，增加学生对万有引力定律的感性认识。
（二）能力目标
会应用万有引力定律解决一般的相关问题。
（三）情感目标
本节课重在逻辑思维和渗透物理学的研究方法，因此本节课的教学中应该在学习品质方面对学生进行教育。
让学生感受到万有引力定律的发现是经历了几代科学家不断努力的结果。
[重点难点]
1．万有引力定律的发现过程、应用，是本节课的重点。
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，又无法进行演示实验，故应加强举例。
[重点难点突破] 通过具体事例、例题、习题、多媒体手段加强了重点教学；通过及时复习，突破了难点教学；而且通过探究性活动，使学生对重难点知识的同化过程..在时间和空间上得以延续。
[教学过程]
导入：日月升落，星光闪烁，自古以来就吸引着人们探究其中的奥秘。
人们对天体运动的认识，经历了一个漫长的发展历程。
万有引力定律的发现过程犹如一部壮丽的科学史诗，它歌颂了前辈科学家的科学精神，也展现了科学发展过程中科学家们富有创造而又严谨的科学思维。
那么就让我们以现有的知识基础处身于历史的背景下，踏着牛顿的足迹，经历一次发现万有引力定律的过程吧！
一、天体是怎样运动的
阅读教材P46—47,并思考下列问题.
1.对天体的认识,“地心说”的观点是什么?“地心说”的代表人是谁?
2.“日心说”的观点是什么?它的代表人是谁?
3.你自己的观点是什么呢?
4.火星等天体的运动是匀速圆周运动吗?
5.开普勒三定律的内容是什么?
开普勒第一定律(轨道定律):
开普勒第二定律(面积定律):
开普勒第三定律(周期定律):
行星为什么会这样运动？
科学家对行星运动原因的各种猜想
牛顿的猜想：
苹果成熟会落地，但是，月球为什么不落到地球上呢？
想一想：
1、如果月球不受力，它将做什么运动？
2、如果月球受重力，但没有切向速度，它将怎样运动？
3、事实上，月球绕地球做圆周运动，并没有掉下来，为什么？
4、将苹果水平抛出，速度越大，则落地越远。
当速度足够大时，苹果将做什么运动？
猜想：重力、行星对它的卫星的引力、太阳对行星的引力是同一种性质的力
二、万有引力定律
内容：
公式：
万有引力的特点:
(1)普遍性:万有引力是普遍存在于宇宙中任何有质量物体之间的吸引力，是自然界物质之间的基本相互作用之一.
(2)相互性: 两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用力.
(3)宏观性:通常情况下，万有引力非常小，只有在巨大的天体间，或天体与物体间，它的存在才有实际上的意义
万有引力定律的适用范围：
①公式适用于质点间的相互作用，当两物体间的距离远远大于每个物体本身的大小时，物体可以看成质点 ②当两物体是质量均匀分布的球体时，它们间的引力也可直接用公式计算，式中的 r 是指两球心间的距离 ③当 r 趋于零时，万有引力也趋于零，公式不再适用。
讨论与交流：
1.如果有一天万有引力突然消失，世界将发生什么变化？对你的生活将产生什么影响？
2.万有引力定律指出，任何物体间都存在着引力，为什么当两个人靠近时并没有吸引到一起？请估算一下你和同桌同学间的引力有多大？
课堂训练：
1、苹果落向地球，而不是地球向上碰到苹果，对此的正确解释是：( )
A 、由于地球的质量比苹果的质量大得多，地球对苹果的引力比苹果对地球的引力大得多造成的
B 、由于地球对苹果有引力，而苹果对地球没有引力
C 、由于两者的引力大小相等，但地球的质量大得多，地球不能产生明显的加速度
D 、以上都不对
2(双选)关于引力常量G 的说法中正确的是( )
A ．G 值的测出使万有引力定律有了真正的实用价值
B ．引力常量G 的大小与两物体质量乘积成反比，与两物体间距离的平方成正比
C ．引力常量G 在数值上等于两个质量都是1 kg 的可视为质点的物体相距1 m 时的相互吸引力
D ．引力常量G 是不变的，其值大小与单位制的选择无关
3. 关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是（ ）
A.不能看作质点的两物体间不存在相互作用的引力
B.只有能看作质点的两物体间的引力才能计算
C.由公式知，两物体间距离r 减小时，它们之间的引力增大
D.万有引力常量的大小首先是由牛顿测出来的，且等于6.67×10-11N ·m2/kg2
4．一颗运行中的人造地球卫星，到地心的距离为r 时，所受万有引力为F ；到地心的距离为2r 时，所受万有引力为( )
A ．F
B ．3F
C ．14
F D ．13
F 课堂小结：
1、开普勒定律
2、万有引力定律。