“万有引力定律”教学案例.doc

第三届全国“教学中的互联网搜索”优秀教案评选“万有引力定律”教学案例一、教案背景与教学课题教案背景1、面向学生 高中2、学科 物理3、课时 1课时4、学生课前准备（1）课前预习了解； （2）完成预习习题。教学课题万有引力定律二、教材分析与教法分析教材分析1、教材依据：普通高中课程标准实验教科书 物理必修2第六章第三节 人民教育出版社 课程教材研究所 物理课程教材研究开发中心 编著2、编写意图：本节教材重现万有引力定律的发现过程，让学生以自己已有的知识基础身于历史的背景下，经历一次“发现”万有引力定律的过程。3、内容性质和地位：本节内容是对上一节内容的进一步推演，是下节课教学内容的基础；是一种演绎思维与归纳思维相结合的推理知识建构结构。学情分析在此之前，学生已经掌握自由落体运动和圆周运动等运动规律，能熟练运动牛顿运动定律解决动力学问题，已经完全具备深入探究和学习万有引力定律的能力。教法分析1、教学方法：对教材和学情分析，选择“启发式教学法”最合适。2、教学手段：多媒体辅助教学PPT演示文稿及辅以图片视频。3、教学设备：计算机、投影仪。教学目标知识与技能（1）了解万有引力定律发现的思路和过程，知道万有引力定律公式的适用范围；（2）会用万有引力定律公式解决简单的计算问题。过程与方法（1）在重温定律的发现过程中，进一步学习发现问题、提出问题、猜想假设、推理论证等科学方法，发展自主学习能力；（2）培养学生研究问题时，抓住主要矛盾，建立理想模型处理问题的能力；情感态度与价值观（1）了解万有引力定律发现的意义，理解事物的偶然性与必然性的辩证关系，体会在科学规律发现过程中猜想与求证的重要性；（2）通过牛顿发现万有引力定律的思考过程，说明科学研究的长期性，连续性及艰巨性，培养学生的科学态度和精神，提高学生科学价值观；教学重点（1）培养学生提出问题进行猜想理论推算实验检验的探究方法；（2）月地检验的推导过程。教学难点（1）学生对于万有引力的存在缺乏感性的认识；（2）理解卡文迪许扭秤实验。三、教学过程与教学反思 教师活动 学生活动一、复习导入提问1：回忆太阳与行星间引力的推导过程，回忆该过程中用到了哪些科学方法？提问2：在推导太阳与行星间引力的关系时，每一步推理的依据是什么？思考回答：提出问题、猜想假设、模型简化、演绎推理等。牛顿第二定律、开普勒行星运动定律、牛顿第三定律。二、新课教学（一）行星与卫星间的引力1、提出问题提问：太阳与行星间引力规律是否适用于行星与它的卫星？2、猜想假设提问：对于以上问题，你有什么想法？3、推理检验百度百科：神州五号飞船的资料。/view/3356.htm通过资料验证以上猜想。说明：该检验方法在牛顿的年代是无法进行的，那时还不知道地球的质量。4、得出结论行星与卫星间的力和太阳与行星间的力遵循相同的规律，是同一种性质的力。（二）“天上”的力与“人间”的力1、提出问题提问1：是什么力使苹果落回地面？为什么在山顶也会感到重力作用？提问2：月球绕地球运动的力，与拉着苹果下落的力，是否遵循相同的规律？2、猜想假设提问：对于以上问题，你有什么想法？3、推理检验启发：如何设法验证上述猜想？背景：“天上”的力月球受到的力；“人间”的力苹果受到的力，假设苹果的质量与月球的质量相同。问题1：地球对月球的吸引力对月球有什么作用？它有什么特点？问题2：地球对苹果的吸引力与我们熟知的重力有什么关系？问题3：地球对苹果的吸引力是否遵从太阳与行星间引力的规律呢？即是否成立呢？百度搜索月球运行的相关参数。/view/1984.htm能否利用以上参数验证我们的猜想呢？4、得出结论这就是著名的“月地检验”，这一检验表明，地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力，遵从相同的规律。（三）万有引力定律的得出进一步猜想：自然界任意两个物体之间是否都存在这样的力？ 提问1：万有引力定律的内容和表达式是什么？式中物理量表示什么？定律内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比，与它们之间的距离r的二次方成反比。提问2：万有引力定律的发现有什么科学意义？（四）万有引力定律的检验G的测定 提问1：任何定律都要接受大量事实的检验，那么来如何检验万有引力定律呢？ 百度视频：卡文迪许扭秤实验。/v_show/id_XMjU1MTc2MzU2.html 百度百科：进一步了解卡文迪许扭秤和卡文迪许生平。/view/917493.htm 百度百科：了解卡文迪许实验室。/view/77792.htm 提问2：卡文迪许实验用到哪一重要的实验方法？这一实验有什么重要意义？学生做出猜想：行星与卫星间的力和太阳与行星间的力应遵循相同的规律。学生演绎推理：假设猜想成立，则有： 代入数据可知。思考讨论后展示猜想： “天上”的力与“人间”的力可能出于同一本源。思考讨论后得出：地球对月球的吸引力提供月球圆周运动的向心力，即：。通过前面的分析可知该吸引力遵从太阳与行星间引力的规律，即：。地球对苹果的吸引力就是苹果的重力，即：。学生演绎推理：假设我们的猜想成立，则有： 两式相比得：。代入数据可得：m/s2，说明猜想成立。讨论并交流得出结论：大胆地把以上结论推广到宇宙中一切物体之间，即万有引力。学生阅读教材，根据定律内容得出表达式：，式中G是比例系数，即引力常量；r为球心间距离。学生观察视频，通过讨论交流得出：采用“光杠杆”原理使微小物理量放大的方法。前面研究弹力时用到过该方法，显示桌面的微小形变。百度视频：观察桌面的微小形变。/v_show/id_XMTA3MTgyNDM2.html讨论并交流：1、实验室测量地球质量；2、进一步证实万有引力定律的普适性；3、使万有引力定律更具有实际意义。三、课堂小结教师引导学生自我小结本节课的主要内容。提问1：万有引力定律是如何得出的？提问2：万有引力定律的内容及表达式是什么？如何理解距离r和常量G？多媒体逐渐展示知识建构图。自行总结万有引力定律的得出过程，尤其要理解“月地检验”。叙述定律内容，列出表达式，分析各物理量的含义。四、作业布置1、课后完成P41“问题与练习”。2、通过互联网查找阅读牛顿、卡文迪许生平相关资料。五、板书设计6.3万有引力定律（一）行星与卫星间的引力1、提出问题 2、猜想假设 3、推理检验 4、得出结论（二）“天上”的力与“人间”的力1、提出问题 2、猜想假设 3、推理检验（月地检验） 4、得出结论（三）万有引力定律的得出1、定律内容 2、表达式 3、科学意义 （四）万有引力定律的检验G的测定1、卡文迪许简介 2、卡文迪许扭秤实验 3、G的数值及单位4、测出引力常量G的科学意义。教学反思 “教然后知不足”，只有真正深入才会发现不足之处，现反思总结如下：（1）从三维目标达成来看，本节课能注重知识与技能的学习，过程与方法的体会，但在情感、态度与价值观的渗透上不够到位，对于学生的展示没有给予及时的表扬。（2）本