万有引力定律

1、万有引力定律导学案 编写人：卢永新 编写时间：2012-2【教学目标】一、知识与技能 1、了解万有引力定律得出的思路和过程，知道重物下落和天体运动的统一性。2、理解万有引力定律的含义并会用万有引力定律公式解决简单的引力计算问题。3、知道万有引力定律公式的适用范围。二、过程与方法1、在万有引力定律建立过程的学习中，学习发现问题、提出问题、猜想假设与推理论证等方法。三、情感态度与价值观1、通过牛顿在前人的基础上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，提高学生科学价值观。【教学重点】1、月-地检验的推导过程。2、万有引力定律的内容及表达公式。【教学难点】1、对万有引力定律的

2、理解。2、使学生能把地面上的物体所受重力与其他星球与地球之间存在的引力是同性质的力联系起来。【知识链接】 艾萨克牛顿简介 牛顿（Sir Isaac NewtonFRS, 1642年12月25日1727年3月31日）爵士，英国皇家学会会员，是一位英国物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家，晚年醉心于炼金术和神学。他在1687年7月5日发表的不朽著作自然哲学的数学原理里用数学方法阐明了宇宙中最基本的法则万有引力定律和三大运动定律。这四条定律构成了一个统一的体系，被认为是“人类智慧史上最伟大的一个成就”，由此奠定了之后三个世纪中物理界的科学观点，并成为现代工程学的基础。他通过论证开普勒行星运动定律与

3、他的引力理论间的一致性，展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律；从而消除了对太阳中心说的最后一丝疑虑，并推动了科学革命。在力学上，牛顿阐明了动量和角动量守恒之原理。在光学上，他发明了反射式望远镜，并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察，发展出了颜色理论。他还系统地表述了冷却定律，并研究了音速。在数学上，牛顿与戈特弗里德莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。他也证明了广义二项式定理，提出了“牛顿法”以趋近函数的零点，并为幂级数的研究作出了贡献。在2005年，英国皇家学会进行了一场“谁是科学史上最有影响力的人”的民意调查，牛顿被认为比阿尔伯特爱因斯坦更具影响力【学习过程】一.知识体系梳理

4、1. 月-地检验（1）方法：根据已知的地球和月球间的距离，月球转动的周期，由=，可计算出 的向心加速度，再依据地球表面的重力加速度和=60 ，则可以满足= . 。（2）结论:地面物体所受地球的引力，月球所受地球的引力，太阳与行星间的以引力，遵从 的规律。2.万有引力定律 (1)内容：自然界中都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量 和 的 成正比，与它们之间距离r的 成反比。（2）公式： (3)引力常量：英国物理学家较精确地得出了G的数值。G= 。(4)万有引力定律适用于计算 的万有引力，对于质量均匀分布的球体，仍可以用万有引力定律，公式中的r为 的距离，另外当两个物体间的

5、距离比它们自身的尺寸大得多的时候，可以把两个物体当做质点，应用万有引力定律进行计算二.基础学习交流主题1:天体间引力规律的普遍性科学推理，萌发猜想问题：阅读教材39页第一段内容回答下列问题：（1）有一个流传很广的美丽传说：牛顿看见苹果落地而发现万有引力定律，你相信这一传说吗？（2）苹果受到地球的引力，产生加速度会落向地面，月球也会受到地球的引力，也产生加速度吗？地球吸引月球的力和地球吸引苹果的力性质一样吗？主题2:“月-地检验”方略探究问题：在牛顿时代，重力加速度g、月-地的距离r、月球的公转周期T都能精确的测定。已知地面附近的重力加速度g=9.8m/，月球绕地球运动的周期为27.3天，地球半

6、径为R=6.4m，轨道半径为地球半径的60倍。（1 ）在月球轨道上的物体受到的引力是它在地面附近受到的引力的几分之一？（2） 物体在月球轨道上的加速度a(月球公转的向心加速度)是它在地面附近下落的加速度g（重力加速度）的几分之一？（3）通过上面的计算结果，你能得出什么结论？ 主题3：万有引力定律问题：（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？请发表自己的见解。(2)写出万有引力定律的表达式，并注明每个符号的单位和物理意义（3）万有引力定律的适用条件是什么？你认为万有引力定律的发现有何深远意义？主题4：万有引力定律的检验-引力常量的测定问题：（1）引力常量是由那位科学家测出的，它的数值是多少？ （2）引力常量的测出有何意义？三.知识应用 1设地球表面重力加速度为，