高中物理《学考复习:万有引力及其应用》优质课教案、教学设计

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最新人教高中物理教案 《万有引力定律应用》教案_1

最新人教高中物理教案 《万有引力定律应用》教案_1

《万有引力定律应用》教案【教学目标】1.知识与技能(1)会计算天体嘚质量.(2)会计算人造卫星嘚环绕速度.(3)知道第二宇宙速度和第三宇宙速度.2.过程与方法(1)通过自主思考和讨论与交流,认识计算天体质量嘚思路和方法(2)预测未知天体是万有引力定律最辉煌嘚成就之一.引导学生让学生经历科学探究嘚过程,体会科学探究需要极大嘚毅力和勇气.(3)通过对海王星发现过程嘚了解,体会科学理论对未知世界探索嘚指导作用.(4)由牛顿曾设想嘚人造卫星原理图,结合万有引力定律和匀速圆周运动嘚知识推出第一宇宙速度.(5)从卫星要摆脱地球或太阳嘚引力而需要更大嘚发射速度出发,引出第二宇宙速度和第三宇宙速度.3.情感、态度与价值观(1)体会和认识发现万有引力定律嘚重要意义.(2)体会科学定律对人类探索未知世界嘚作用.【教材分析】这节课通过对一些天体运动嘚实例分析,使学生了解:通常物体之间嘚万有引力很小,常常觉察不出来,但在天体运动中,由于天体嘚质量很大,万有引力将起决定性作用,对天体质量嘚计算,对天文学嘚发展起了方大嘚推动作用,其中一个重要嘚应用就是计算天体嘚质量. 在讲课时,应用万有引力定律有三条思路要交待清楚。

1.从天体质量嘚计算,是发现海王星嘚成功事例,注意对学生研究问题嘚方法教育,即提出问题,然后猜想与假设,接着制定计划,应按计划计算出结果,最后将计算结果同实际结合对照....直到使问题得到解决.2.把天体(或卫星)嘚运动看成是匀速圆周运动,即F引=F向,用于计算天体(中心体)嘚质量,讨论卫星嘚速度、角速度、周期及半径等问题。

3.在地面附近把万有引力看成物体嘚重力,即F引=mg.主要用于计算涉及重力加速嘚问题。

【教学重点】1.人造卫星、月球绕地球嘚运动;行星绕太阳嘚运动嘚向心力是由万有引力提供嘚2.会用已知条件求中心天体嘚质量【教学难点】根据已有条件求天体嘚质量和人造卫星嘚应用.【教学过程及师生互动分析】自从卡文迪许测出了万有引力常量,万有引力定律就对天文学嘚发展起了很大嘚推动作用,这节课我们来学习万有引力定律在天文学上嘚应用.(一)天体质量嘚计算提出问题引导学生思考:在天文学上,天体嘚质量无法直接测量,能否利用万有引定律和前面学过嘚知识找到计算天体质量嘚方法呢?1.基本思路:在研究天体嘚运动问题中,我们近似地把一个天体绕另一个天体嘚运动看作匀速圆周运动,万有引力提供天体作圆周运动嘚向心力.2.计算表达式:例如:已知某一行星到太阳嘚距离为r,公转周期为T,太阳质量为多少?分析:设太阳质量为M,行星质量为m,由万有引力提供行星公转嘚向心力得:,∴提出问题引导学生思考:如何计算地球嘚质量?学生讨论后自己解决分析:应选定一颗绕地球转动嘚卫星,测定卫星嘚轨道半径和周期,利用上式求出地球质量。

高中物理万有引力定律教学设计

高中物理万有引力定律教学设计

高中物理万有引力定律教学设计高中物理万有引力定律教学设计作为一名教职工,常常要根据教学需要编写教学设计,借助教学设计可以提高教学效率和教学质量。

我们该怎么去写教学设计呢?以下是精心整理的高中物理万有引力定律教学设计,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

高中物理万有引力定律教学设计篇1知识目标1、在开普勒第三定律的基础上,推导得到万有引力定律,使学生对此定律有初步理解;2、使学生了解并掌握万有引力定律;3、使学生能认识到万有引力定律的普遍性。

能力目标1、使学生能应用万有引力定律解决实际问题;2、使学生能应用万有引力定律和圆周运动知识解决行星绕恒星和卫星绕行星运动的天体问题。

情感目标1、使学生在学习万有引力定律的过程中感受到万有引力定律的发现是经历了几代科学家的不断努力,甚至付出了生命,最后牛顿总结了前人经验的基础上才发现的。

让学生在应用万有引力定律的过程中应多观察、多思考。

教学建议万有引力定律的内容固然重要,让学生了解发现万有引力定律的过程更重要。

建议教师在授课时,应提倡学生自学和查阅资料。

教师应准备的资料应更广更全面。

通过让学生阅读“万有引力定律的发现过程”,让学生根据牛顿提出的几个结果自己去猜测万有引力与那些量有关。

教师在授课时可以让学生自学,也可由教师提出问题让学生讨论,也可由教师展示出开普勒三定律和牛顿的一些故事引导学生讨论。

教学目的: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会推导万有引力定律;3、掌握万有引力定律,能解决简单的万有引力问题;教学难点:万有引力定律的应用教学重点:万有引力定律教学工具:展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人图片。

教学过程新课教学1、引言展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人照片并讲述物理学史:十七世纪中叶以前的漫长时间中,许多天文学家和物理学家,通过了长期的观察、研究,已为人类揭示了行星的运动规律。

但是,长期以来人们对于支配行星按照一定规律运动的原因是什么。

高中物理万有引力定律优质教案通用

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高中物理万有引力定律优质教案通用一、教学内容本节课选自高中物理教材《普通高中课程标准实验教科书·物理》(人民教育出版社)第二章第六节“万有引力定律”。

详细内容包括:万有引力定律的发现背景、定律表述、公式推导、应用实例等。

二、教学目标1. 让学生掌握万有引力定律的基本概念、公式及其应用。

2. 培养学生运用万有引力定律解决实际问题的能力。

3. 激发学生对物理现象的好奇心和探索精神,培养学生的科学素养。

三、教学难点与重点教学难点:万有引力定律的公式推导和应用。

教学重点:万有引力定律的基本概念、公式及其应用。

四、教具与学具准备1. 教具:地球仪、月球仪、演示用计算器、多媒体设备等。

2. 学具:学生用计算器、练习本、笔等。

五、教学过程1. 实践情景引入:通过地球仪和月球仪演示地球与月球之间的引力作用,引导学生思考引力的来源和特点。

2. 知识讲解:(1)万有引力定律的发现背景:介绍牛顿发现万有引力定律的历史背景。

(2)万有引力定律的表述:讲解万有引力定律的内容,引导学生理解“万有”的含义。

(3)万有引力定律的公式推导:引导学生根据万有引力定律的表述,推导出万有引力公式。

(4)万有引力定律的应用实例:分析地球与月球之间的引力作用,计算两者之间的引力大小。

3. 例题讲解:讲解一道应用万有引力定律的例题,引导学生掌握解题方法和步骤。

4. 随堂练习:布置两道与例题类似的练习题,让学生当堂巩固所学知识。

六、板书设计1. 万有引力定律2. 内容:(1)万有引力定律的发现背景(2)万有引力定律的表述(3)万有引力定律的公式推导(4)万有引力定律的应用实例七、作业设计1. 作业题目:(1)计算地球与太阳之间的引力大小。

(2)分析地球表面物体受到的引力与物体质量、距离地心的关系。

2. 答案:见附件。

八、课后反思及拓展延伸1. 反思:对本节课的教学效果进行反思,针对学生的掌握情况,调整教学方法。

2. 拓展延伸:引导学生课后查阅资料,了解万有引力定律在现代科学研究中的应用,如航天、卫星等领域。

高一物理万有引力教案

高一物理万有引力教案

高一物理万有引力教案高一物理万有引力教案【篇一:高中物理新课标人教版必修2优秀教案:万有引力定律】3 万有引力定律整体设计本节是在学习了太阳与行星间的引力之后,探究地球与月球、地球与地面上的物体之间的作用力是否与太阳与行星间的作用力是同一性质的力,从而得出了万有引力定律.根据万有引力定律而得到的一系列科学发现,不仅验证了万有引力定律的正确性,而且表明了自然界和自然规律是可以被认识的.万有引力定律是所有有质量的物体之间普遍遵循的规律,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.教学过程中的关键是对万有引力定律公式的理解,知道公式的适用条件.教师可灵活采用教学方法以便加深对知识的理解,比如讲授法、讨论法. 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. 课时安排 1课时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的基础上发现万有引力的思想过程,说明科学研究的长期性、连续性及艰巨性.教学过程导入新课故事导入.这节课我们将共同“推导”一下万有引力定律.复习导入椭圆轨道定律??复习旧知:1.开普勒三大定律?面积定律3a周期定律:?k2?t?:f??太阳对行星的引力2.太阳与行星间的引力?行星对太阳的引力:f?:f?太阳与行星间的引力mrr?2m2mmr2或f?gmmr2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?推进新课课件展示:画面3:人造卫星围绕地球运动.画面4:地面上的人向上抛出物体,物体总落回地面. 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落回来,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,如果物体延伸到月球那样远,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”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1/60.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”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=4?t222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∝1r21r2月球受到地球的引力:f∝ rr22因为:g=mg,f=ma 所以ag又因为:r=60r 所以:g36009.83600ag13600a=?实际测量:24?t22r4?3.14226(3600?24?27.3)62-32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,它需要直觉和想象力、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.进行情感态度与价值观的教育.二、万有引力定律通过以上内容的学习,我们知道:太阳与行星间有引力作用,地球与月球间有引力作用,地球与地面上的物体间也有引力作用.问题1:地面上的物体之间是否存在引力作用? 组织学生交流讨论,大胆猜想.可能性1:不存在.原因:太阳对行星的引力使行星围绕太阳做圆周运动,地球对月球或卫星的引力也是如此,地球对地面上物体的引力使物体靠在地面上,上抛之后还要落回.若两个物体之间有引力,那些引力既没使一个物体围绕另一个物体转动,也没有使两个物体紧贴在一起,故此力不存在.可能性2:此力存在.原因:太阳、行星、地球、月球、卫星、物体,均是有质量的物体,太阳与行星间,地球与月球或卫星间.地球与物体间均存在这种引力,说明这种引力是有质量的物体普遍存在的,故两个物体之间应该有引力.问题2:若两个物体间有引力作用,为何两个物体没有在引力作用下紧靠在一起? 参考解释:“天上”“人间”的力是同性质的力,满足f∝ mmr2定律.地面上的物体质量比起天体来说太小了,这个力我们根本觉察不到.两物体之所以未吸在一起是因为两物体间的力太小,不足以克服摩擦阻力或空气阻力. 任意两个物体之间都存在着相互引力.点评:对上述内容在教学过程中,教师可灵活采用教学方法,可用“辩论赛”的方式让持两种观点的学生代表阐述自己的观点及依据,然后对方提出问题进行互辩,此过程让一般同学作补充说明,一直到一个观点被另一个观点击败为止.这样可提高学生处理问题的综合?能力.? 问题:1.用自己的话总结万有引力定律的内容.2.根据太阳与行星间引力的表达式,写出万有引力定律的表达式.3.表达式中g的单位是怎样的?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.2.表达式:由f=gmmr2(m:太阳质量,m:行星的质量)得出:f=gm1m2r2(m1:物体1的质量,m2:物体2的质量)fr23.由f=gm1m2r2g?m1m2合作探究对万有引力定律的理解:1.万有引力的普遍性.因为自然界中任何两个物体都相互吸引,所以万有引力不仅存在于星球间,任何有质量的物体之间都存在着相互作用的吸引力.2.万有引力的相互性.因为万有引力也是力的一种,力的作用是相互的,具有相互性,符合牛顿第三定律.3.万有引力的宏观性.在通常情况下,万有引力非常小,只有质量巨大的星球间或天体与天体附近的物体间,它的存在才有实际的物理意义,故在分析地球表面物体受力时,不考虑地面物体之间的万有引力,只考虑地球对地面物体的引力. 知识拓展万有引力定律的适用条件:1.公式适用于质点间引力大小的计算.2.对于可视为质点的物体间的引力求解也可以利用万有引力公式.如两物体间距离远大于物体本身大小时,物体可看成质点.说明:均匀球体可视为质量集中于球心的质点.3.当研究对象不能看成质点时,可以把物体假想分割成无数个质点,求出两个物体上每个质点与另一个物体上所有质点的万有引力,然后合力. 三、引力常量的测量引导学生设计测量引力常量的方法并交流,然后教师介绍卡文迪许实验方法,通过课件展示卡文迪许的扭秤装置,让学生观察体会实验装置的巧妙.实验介绍:1798年,英国物理学家卡文迪许在实验室里利用“扭秤”,通过几个铅球之间万有引力的测量,比较准确地得出了引力常量g的数值. 课件展示:卡文迪许的“扭秤”实验装置.扭秤实验装置结构图图中t形框架的水平轻杆两端固定两个质量均为m的小球,竖直部分装有一个小平面镜,上端用一根石英细丝将这杆扭秤悬挂起来,每个质量为m的小球附近各放置一个质量均为m的大球,用一束光射入平面镜.由于大、小球之间的引力作用,?t?形框架将旋转,当引力力矩和金属丝的扭转力矩相平衡【篇二:高一物理必修2万有引力与航天教案】高一物理必修2万有引力与航天教案第一节行星的运动【教学目标】知识与技能1、知道地心说和日心说的基本内容。

高中物理万有引力定律教学设计

高中物理万有引力定律教学设计

高中物理万有引力定律教学设计高中物理万有引力定律教学设计作为一名教职工,常常要根据教学需要编写教学设计,借助教学设计可以提高教学效率和教学质量。

我们该怎么去写教学设计呢?以下是小编精心整理的高中物理万有引力定律教学设计,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

高中物理万有引力定律教学设计篇1知识目标1、在开普勒第三定律的基础上,推导得到万有引力定律,使学生对此定律有初步理解;2、使学生了解并掌握万有引力定律;3、使学生能认识到万有引力定律的普遍性(它存在宇宙中任何有质量的物体之间,不管它们之间是否还有其它作用力)。

能力目标1、使学生能应用万有引力定律解决实际问题;2、使学生能应用万有引力定律和圆周运动知识解决行星绕恒星和卫星绕行星运动的天体问题。

情感目标1、使学生在学习万有引力定律的过程中感受到万有引力定律的发现是经历了几代科学家的不断努力,甚至付出了生命,最后牛顿总结了前人经验的基础上才发现的。

让学生在应用万有引力定律的过程中应多观察、多思考。

教学建议万有引力定律的内容固然重要,让学生了解发现万有引力定律的过程更重要。

建议教师在授课时,应提倡学生自学和查阅资料。

教师应准备的资料应更广更全面。

通过让学生阅读“万有引力定律的发现过程”,让学生根据牛顿提出的几个结果自己去猜测万有引力与那些量有关。

教师在授课时可以让学生自学,也可由教师提出问题让学生讨论,也可由教师展示出开普勒三定律和牛顿的一些故事引导学生讨论。

教学目的: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会推导万有引力定律;3、掌握万有引力定律,能解决简单的万有引力问题;教学难点:万有引力定律的应用教学重点:万有引力定律教学工具:展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人图片。

教学过程(一)新课教学(20分钟)1、引言展示第谷、哥白尼,伽利略、开普勒和牛顿等人照片并讲述物理学史:十七世纪中叶以前的漫长时间中,许多天文学家和物理学家(如第谷、哥白尼,伽利略和开普勒等人),通过了长期的观察、研究,已为人类揭示了行星的运动规律。

高中物理_万有引力定律及应用教学设计学情分析教材分析课后反思

高中物理_万有引力定律及应用教学设计学情分析教材分析课后反思

万有引力定律及应用教学目标: 1.让学生了解万有引力定律及应用在高考中的地位、考查方式及考查方向。

2.强化学生对基础知识的记忆、理解;3.使学生巩固解决各类题型的方法技巧;4.培养学生总结能力、合作交流能力、表达能力;5.培养学生勇于表现自我的精神。

教学重点: 1.天体质量和密度的估算;2.人造卫星的a 、v 、T 、ω与r 的关系; 3.卫星变轨问题。

教学难点: 1.卫星变轨问题;2.宇宙双星问题。

教学方法: 分组讨论、启发诱导、讲练结合 教学工具: 多媒体 教学活动:引入课题:今天我们复习《万有引力定律及应用》,这部分知识高考中必考,以选择题的形式考查,主要有天体质量和密度的估算、人造卫星的a 、v 、T 、ω与r 的关系、卫星变轨问题、宇宙双星问题四个考查方向。

下面请同学们组内交流讨论,明确每类题目涉及的基础知识,总结解决题目的方法技巧,分析各类题目的易错易混点。

课堂活动:学生分组交流讨论,教师巡视指导。

学生代表展示结果,学生评价补充,教师根据情况补充、纠正、系统。

一、天体质量和密度的估算[典例1] (2013·保定模拟)在2013年的下半年,我国将实施“嫦娥三号”的发射和落月任务,进一步获取月球的相关数据。

如果该卫星在月球上空绕月球做匀速圆周运动,经过时间t ,卫星行程为s ,卫星与月球中心连线扫过的角度是1弧度,引力常量为G ,根据以上数据估算月球的质量是( )A.t 2Gs 3B.s 3Gt 2C.Gt 2s 3D.Gs 3t2[解析]由s =v t 得:v =s t ,由s =θr 得r =s ,再由GMm r 2=m v 2r ,解得M =s 3Gt 2,故B 正确。

基础知识1.万有引力定律表达式:F =G m 1m 2r22.万有引力定律在天体运动中的主要应用公式 (1)GMm r 2=m v 2r =mrω2=mr 4π2T 2。

(2)GMmr2=mg r (g r 为r 处的重力加速度)。

高中物理万有引力定律教案

高中物理万有引力定律教案高中物理万有引力定律教案通过演绎牛顿当年发现万有引力定律的过程和卡文迪许测定万有引力常量的实验,让学生体会科学家们勇于探索、永不知足的精神和发现真理的曲折与艰辛。

以下是店铺精心为大家整理的高中物理万有引力定律教案,供参考学习,希望对大家有所帮助!想了解更多相关信息请持续关注我们店铺!教学目标知识与技能1.了解万有引力定律得出的思路和过程,知道地球上的重物下落与天体运动的统一性。

2. 知道万有引力是一种存在于所有物体之间的吸引力,知道万有引力定律的适用范围。

3. 会用万有引力定律解决简单的引力计算问题,知道万有引力定律公式中r的物理意义,了解引力常量G的测定在科学历史上的重大意义。

4. 了解万有引力定律发现的意义。

过程与方法1.通过演绎牛顿当年发现万有引力定律的过程,体会在科学规律发现过程中猜想与求证的重要性。

2.体会推导过程中的数量关系.情感、态度与价值观1. 感受自然界任何物体间引力的关系,从而体会大自然的奥秘.2. 通过演绎牛顿当年发现万有引力定律的过程和卡文迪许测定万有引力常量的实验,让学生体会科学家们勇于探索、永不知足的精神和发现真理的曲折与艰辛。

教学重点、难点1.万有引力定律的推导过程,既是本节课的重点,又是学生理解的难点。

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。

教学方法探究、讲授、讨论、练习教学活动(一) 引入新课复习回顾上节课的内容如果行星的运动轨道是圆,则行星将作匀速圆周运动。

根据匀速圆周运动的条件可知,行星必然要受到一个引力。

牛顿认为这是太阳对行星的引力,那么,太阳对行星的引力F提供行星作匀速圆周运动所需的向心力。

学生活动:推导得将V=2πr/T代入上式得利用开普勒第三定律代入上式得到:师生总结:由上式可得出结论:太阳对行星的引力跟行星的质量成正比,跟行星到太阳的距离的二次方成反比。

即:F∝教师:牛顿根据其第三定律:太阳吸引行星的力与行星吸引太阳的力是同性质的作用力,且大小相等。

高中物理万有引力教案

高中物理万有引力教案一、教学任务及对象1、教学任务本节课的教学任务是关于高中物理中的万有引力部分。

这部分内容包括万有引力定律的发现历程、定律的表达式、引力常量的测定以及万有引力定律在实际问题中的应用。

通过本节课的学习,学生将理解万有引力定律的内涵,掌握其适用条件和计算方法,并能够运用该定律解决一些简单的实际问题。

2、教学对象本节课的教学对象是高中二年级的学生。

经过之前的学习,他们已经掌握了质点、牛顿运动定律、向心力等相关概念和知识,具备了一定的物理基础。

同时,他们对科学探究、实验操作等方面也有一定的了解,为学习万有引力定律打下了基础。

然而,万有引力定律涉及到较为抽象的概念和复杂的计算,因此需要通过生动形象的教学方法和逐步引导,帮助学生理解和掌握这一重要物理定律。

二、教学目标1、知识与技能(1)理解万有引力定律的基本原理,掌握万有引力定律的表达式及其适用条件;(2)掌握引力常量的含义及其测定方法,了解引力常量在万有引力定律中的应用;(3)能够运用万有引力定律解决一些简单的实际问题,如计算天体间的引力、分析天体的运动轨迹等;(4)通过数学推导和计算,理解万有引力与向心力的关系,掌握万有引力提供向心力的概念;(5)学会运用物理知识解决实际问题,提高分析问题和解决问题的能力。

2、过程与方法(1)通过观察、实验、分析等方法,引导学生探究万有引力定律的发现过程,培养学生科学思维和探究精神;(2)运用数学工具,进行物理公式的推导和计算,提高学生运用数学解决物理问题的能力;(3)采用小组合作、讨论等方式,让学生在互动交流中加深对万有引力定律的理解,培养学生的团队协作能力和沟通能力;(4)通过问题解决,培养学生独立思考、创新解决问题的能力。

3、情感,态度与价值观(1)激发学生对自然科学的兴趣,培养他们探索宇宙、追求真理的热情;(2)培养学生严谨的科学态度,让他们认识到科学研究的艰辛与曲折,学会尊重科学、敬畏自然;(3)通过学习万有引力定律,使学生认识到人类对自然界的认识是逐步深入的,培养他们不断探索、勇于创新的精神;(4)引导学生关注我国在航天、天文等领域取得的成就,增强学生的民族自豪感,激发他们为国家和民族的繁荣富强而努力学习的信念;(5)让学生体会到大自然的美妙和和谐,树立保护环境、珍惜资源、关爱地球的价值观。

高一物理万有引力教案5篇

高一物理万有引力教案5篇编写教案要依据教学大纲和教科书。

从学生实际情况出发,精心设计。

一般要符合以下要求:明确地制订教学目的,具体规定传授基础知识、培养基本技能﹑发展能力以及思想政治教育的任务。

这里由小编给大家分享高一物理万有引力教案,方便大家学习。

高一物理万有引力教案篇1【教学目标】(一)知识与技能1.明确电场强度定义式的含义2.知道电场的叠加原理,并应用这个原理进行简单的计算.(二)过程与方法通过分析在电场中的不同点,电场力F与电荷电量q的比例关系,使学生理解比值F/q反映的是电场的强弱,即电场强度的概念;知道电场叠加的一般方法。

(三)情感态度与价值观培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。

重点:电场强度的概念及其定义式难点:对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算【教学流程】(-)复习回顾——旧知铺垫1.库仑定律的适用条件:(l)真空(无其它介质);(2)点电荷(其间距r>>带电体尺寸L)——非接触力。

2、列举:(l)磁体间——磁力;(2)质点间一一万有引力。

经类比、推理,得:电荷间的相互作用是通过电场发生的。

(电荷周围产生电场,电场反过来又对置于其中的电荷施加力的作用)引出电场、电场力两个概念。

本节课,我们主要研究电场问题,以及为描述电场而要引入的另一个崭新的物理量——电场强度。

(二)新课教学1.电场(l)电场基本性质:电场客观存在于任何电荷周围,正是电荷周围存在的这个电场才对引入的其它电荷施加力的作用。

(2)电场基本属性:电场源于物质(电荷),又对物质(电荷)施力。

再根据“力是物质间的相互作用”这一客观真观,毫无疑问,电场是一种物质。

(3)电场基本特征:非实体、特殊态——看不见、摸不着、闻不到(人体各种感官均无直接感觉)。

电场是一种由非实体粒子所组成的具有特殊形态的物质。

自然界中的物质仅有两种存在的形态,一种是以固、液、气等普通形态存在的实体物质;而另一种,就是以特殊形态存在的非实体物质——场物质。

高中物理《万有引力定律》教案

高中物理《万有引力定律》教案一、教学目标1.知识与技能:o理解万有引力定律的内容,掌握其数学表达式F=G(m1m2)/r^2。

o了解万有引力定律的推导过程,知道万有引力常量G 的含义和测定方法。

o能够运用万有引力定律解释一些天文现象,如行星运动和卫星绕行星运动等。

2.过程与方法:o通过实验和理论推导,让学生感受万有引力定律的存在和重要性。

o引导学生通过逻辑推理和数学计算,深入理解和应用万有引力定律。

3.情感态度与价值观:o激发学生对万有引力定律的兴趣,培养学生的科学思维和探究精神。

o通过小组合作和讨论,培养学生的团队协作和沟通能力。

二、教学重点与难点1.教学重点:万有引力定律的理解和应用。

2.教学难点:万有引力定律的推导和复杂问题的分析。

三、教学准备1.实验器材:行星模型、弹簧测力计、细线等。

2.多媒体课件:包含万有引力定律的定义、推导过程、应用案例、例题解析等。

四、教学过程1.导入新课o通过回顾牛顿第二定律和天体运动规律,引出万有引力定律的主题。

o提问学生:“天体之间为什么会相互吸引?它们之间的引力与什么因素有关?”激发学生的好奇心和探究欲望。

2.新课内容讲解o万有引力定律的内容:解释万有引力定律的内容,即任何两个物体之间都存在引力,这个引力与它们质量的乘积成正比,与它们距离的平方成反比。

o万有引力定律的数学表达式:推导并解释万有引力定律的数学表达式F=G(m1m2)/r^2,强调引力常量G 的含义和测定方法。

o万有引力定律的推导过程:通过回顾牛顿第二定律和天体运动规律,引导学生理解万有引力定律的推导过程,知道万有引力是如何从天体运动规律中推导出来的。

3.实验探究o设计并进行实验,验证万有引力定律的正确性。

可以让学生使用行星模型、弹簧测力计、细线等器材,通过测量不同距离下两个物体之间的引力,验证万有引力定律的关系。

o引导学生分析实验数据,绘制图像,如F-1/r^2 图像等,进一步验证万有引力定律的正确性。

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问题引领情境体验合作探究自主构建第
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F
M m r
《学考复习专题:万有引力定律及其应用》教学设计
★【单元主题学习概述】
万有引力定律与牛顿三定律,并称经典力学四大定律,是高考、学考的热点。

本专题在学考考试说明中是《经典力学的成就与局限性》,有4 个考点。

本专题的学习重点:万有引力定律的应用,难点:人造卫星。

本单元的主要学习方式是学生自主复习基础知识,上课重点分析,归纳总结。

★【预习指导】
1.基础知识填空
2.典题和练习尽量做,生成的问题做好记录,上课时重点听讲
3.生成的问题:
★【课堂学习】
[学习目标]
学考考点考试要求
万有引力定律的发现过程了解
万有引力定律认识
人造卫星的环绕速度理解
第二、三宇宙速度了解
[导学过程]
壱. 基础知识
(一)行星运动的规律:
1、开普勒第一定律:所有行星绕太阳运动的轨道都是,太阳位于
上。

2、开普勒第二定律:太阳与任何一个行星的连线在相等的内扫过的相等。

3、开普勒第三定律:行星绕太阳运行轨道半长轴r的与其周期T的成正比。

表达式为:=(常量)k
(二)万有引力定律及其应用:
1、内容:自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体的乘积成正比,跟它们的成反比,表达式:{r 为两质点或球心间的距离,G 为引力常量}
2、1798年,英国物理学家利用测出了引力常量G,他因此被称为“能称出地球质量的人”。

3、重力、向心力与万有引力的关系:
(1)地球表面上的物体:和是万有引力的两个分力,重力方向是竖直向下,向心力垂直
指向地轴,万有引力是这两个力的合力,它是指向地心的。

由于向心力很小,所以一般情况下(除两极外)可以认为,地球表面的物体受到的重力等于地球对它的万有引力,即:
,因此可得地球表面的重力加速度表达式为g= 。

(2)天体(或卫星)作圆周运动的向心力是由或提供的。

设卫星质量为m,地球质量为M,卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r,运行速度为v,角速度为ω,周期为T,向心加速度为a,由万有引力等于向心力可得:
则a= 即a∝,r 越大a
则v= 即v∝,r 越大v
则ω= 即ω∝,r 越大ω
则T= 即T∝,r 越大T
GM
r
规律:随着 r 的增大,呈现“三小一大”。

(三)人造卫星上天: 1、 第一宇宙速度:
当卫星在地球表面附近运行时,卫星距地面的高度远小于地球半径,轨道半径 r 近似等于地球半径 R ,则由 = 得:v = = 。

或:卫星在地球表面附近受到的重力 mg 等于万有引力,则重力充当向心力, = ,则:v = = 。

我们称 为第一宇宙速度,也称 。

第一宇宙速度是 ①卫星在 上绕地球做匀速圆周运动的速度 ②卫星的最 运行速度(由v
可知,卫星轨道半径 r 越大,线速度 v 就越小) ③卫星的最
发射速度(卫星被发射得越远,需要的发射速度越大) 2、第二宇宙速度: 当卫星的发射速度为 时,它将摆脱地球的引力,远离地球而去。

我们称 为第二宇宙速度,也称 。

3、第三宇宙速度:
当卫星的发射速度为 时,它将摆脱太阳的引力束缚,飞出太阳系。

我们称 为第三宇宙速度,也称 。

4、同步卫星:“同步”的含义就是和地球保持 ,所以其周期 地球自转周期,即 T= ;同 步卫星的轨道半径是 的,同步卫星的离地高度是 的 (填“确定”或“不确定”) ,而且该轨道 必须在 的正上方,卫星的运转方向必须是 。

二、典题突破
考点一、万有引力定律的发现过程
例 1、(2016)在物理学史上,发现万有引力定律的科学家是( ) A. 亚里士多德 B 、牛顿 C 、胡克 D 、伽利略
考点二、万有引力定律的应用
例 2、(2016)如图所示,小行星绕太阳沿椭圆轨道运动,在经过轨道上的 a 、b 、c 、d 四个位置时,受太阳引力最大的是( )
A. a
B. b
C. c
D. d
例 3、(2008)2007 年 10 月 24 日,“嫦娥一号”探月卫星发射升空,实现了中华民族千年的奔月梦想。

2007 年 11 月 5 日,“嫦娥一号”探月卫星开始绕月球做匀速圆周运动,已知其轨道半径为r ,运行周期为 T ,引力常量为 G ,忽略其它天体对探月卫星的引力作用。

试求:(1)探月卫星线速度的大小;(2)月球的质量
考点三、宇宙速度
例 4、(2015)在地面附近绕地球做匀速圆周运动的卫星,关于其运行速度的大小,下列判断正 确的是( )
A .等于第一宇宙速度
B .等于第二宇宙速度
C .等于第三宇宙速度
D .大于第三宇宙速度
考点四、人造卫星
例 5、(2017)北斗卫星导航系统由多颗卫星组成,其中有几颗是地球同步卫星,下列关于这几颗
地球同步卫星的说法,正确的是()
A.它们都相对地面静止
B.它们都定点在我国领土上空
C.它们的周期不同,但都是地球自转周期的整数倍
D.它们的高度不同,但都是地球半径的整数倍
三、合作探究
1.(2015・山东学业水平真题)要使可视为质点的两物体间万有引力减小到原
来的1/2,可采取的方法是()
A.两物体间距离保持不变,两物体的质量均减为原来的1/2
B.
两物体间距离保持不变,仅一个物体质量减为原来的1/2
C.两物体质量均不变,两物体间的距离变为原来的1/2
D 两物体质量均不变,两物体间的距离变为原来的2 倍
2.(2009)假如人造地球卫星绕地球做圆周运动,其轨道半径增大到原来的2 倍,仍作圆周运动,则下列说法正确的是()
2
A.卫星的线速度将增大到原来的2 倍
B. 卫星的线速度将增大到原来的倍
1 C.卫星的线速度将减小到原来的2
2 D.卫星的线速度将减小到原来的2
3.我国于2011 年发射了“天宫一号”目标飞行器,之后发射的“神舟八号”、“神舟九号”、“神舟十号”飞船相继与之成功对接。

如图所示,在对接前“天宫一号”的轨道半径比
“神舟十号”的半径大,它们都做匀速圆周运动。

则在对接前()
A.它们的线速度相等
B.它们的角速度相等
C.它们的线速度都小于7.9km/s
D.“神舟十号”的向心加速度一定小于“天宫一号”的向心加速度
4.若人造卫星绕地球做匀速圆周运动,则离地面越近的卫星()
A.线速度越大 B.角速度越小 C.加速度越小 D.周期越大
5.(2010)2009 年4 月15 日零点16 分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭,成功将第二颗北斗导航卫星送入预定轨道。

这次发射的北斗导航卫星,是中国北斗卫星导航系统建设计划中的第二颗组网卫星,属于地球同步卫星。

关于该卫星在预定轨道正常运行时的说法正
确的是()
A.一定位于赤道的上空B.可能经过北京上空
C.周期为一个月D.线速度大于7900m/s
6.寻找地外生命一直是各国科学家不断努力的目标,为了探测某行星上是否存在生命,可以向该行星发射一颗探测卫星,卫星绕行星做匀速圆周运动的半径为R,卫星的质量为m,该行星质量为M, 引力常量为G,问
(1)该卫星受到的向心力为多少?
(2)卫星的线速度大小为多少?
四、课堂检测
1.质量分别为m 和m 的两个物体相距r ,它们之间的万有引力大小为F = G m1m2
,若
1 2 r 2
m
>m2 ,则关于m1 和m2 之间万有引力的说法正确的是()
1
A.m
、m2 之间的万有引力总是大小相等、方向相反,是一对平衡力
1
B.m
、m2 之间的距离r 趋于零时,万有引力趋于无穷大
1
C.m
受到的万有引力比m2 受到的万有引力大
1
D.式中G 为引力常量,它的数值是由实验得出的
2.若人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,离地面越远的卫星( )
A.所受的万有引力越小B.运行的角速度越大
C.运行的线速度越大D.做圆周运动的周期越小
3.第一宇宙速度是()
A.物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度
B.物体在宇宙中所能达到的最高速度
C.物体克服地球的引力永远离开地球的最小速度
D.物体挣脱太阳引力的束缚飞到太阳系外的最小速度
4.关于各国发射的地球同步卫星,下列说法正确的是()
A.所有地球同步卫星的速率都是相同的
B.各国发射的地球同步卫星的轨道半径可以不同
C.所有地球同步卫星的线速度都大于第一宇宙速度
D.所有地球同步卫星都处于平衡状态
五、课堂小结
六、分层作业
★【课下分层作业与指导】
A 层:完成本学案,抄写本专题公式
B 层:完成本学案
【课后反思与总结】。

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