人教版高中物理必修二6.3万有引力定律教学设计

1、人教版高中物理必修二第六章 万有引力与航天第三节 万有引力定律教学目标一、知识与技能目标(1)理解万有引力定律的推导思路和过程。(2)理解掌握万有引力定律。知道任何物体间都存在万有引力，且遵循相同的规律。二、过程与方法目标(1)认识科学研究活动中根据事实和分析推理进行猜想、假设和检验的重要性，培养学生的推理能力、概括能力和归纳总结能力；(2 )结合 “月地检验”通过思维程序“提出问题-猜想与假设-理论分析-实验观测-验证结论”培养学生探究思维能力。三、情感态度与价值观目标(1 )认识天文观测、分析推理、归纳总结等科学意识和方法的重要性，培养学生尊 重客观事实并透过现象看本质的认识观。(2)学习

2、科学家们坚持不懈、勇往直前和一丝不苛的工作精神，培养学生良好的学习习惯和善于探索的思维品质；教学重点1 .万有引力定律的推导思路和过程。2 .万有引力定律的内容及表达公式。教学难点1 .对万有引力定律的理解；2 .计算万有引力时物体间距离的含义。教学媒体与环境多媒体；多媒体课件。教学方法启发式互动教学。教学过程、知识回顾在第六章前两节，我们追寻牛顿等人的足迹，学习了§ 6.1行星的运动和§ 6.2 太阳与行教师：星间的引力。学习了行星运动的规律，找到了太阳与行星间引力的规律,（引导学生复习上节课内容）本节课，我们还要继续追寻牛顿的足迹，通过“重新发现”万有引力定律，来进一步

3、体会科学规律发现的思路和过程 .二、新课教学【导入新课】牛顿的猜想【思考一】：在太阳系中，行星为什么都会绕太阳公转呢?对此，牛顿告诉我们：是太阳对行星的引力，才使行星能绕太阳公转。并且太阳与行星间的引力，满足11【思考二】：月球为什么也会绕地球公转呢?对此，牛顿认为：是地球对月球的引力，使月球绕地球公转。【思考三】：为什么树上熟透的苹果会掉下来落到地面上？对此，牛顿认为：是地球对地面上苹果的引力，才使苹果下落。牛顿对引力的猜想牛顿 发现猜想它们是同一种性质的力一吗？ 都遵从相同的规律吗？F面请看课本中介绍的（引起牛顿太阳对行星的引力 地球对月球的引力 地球对地面上苹果的引力这种 猜想还F地检验

4、）理论 和实检验“月-地检验”（先引导学生阅读教材，了解月地检验的思路。）1、 猜想 的理论推导：先假定地球对月球的引力，也 满足F月球轨道半径:地球对月球的引力;再由牛顿第二定律得月球绕地球公转的1 m 22r:R月=60R 地 1:F月=4g加速度 ：a月猜想 的理论推导与实际测量 计算结果一致2、实际测量的计算在牛顿的时代，已能 比较 精确测定：月月3.8 X 10 8 m,月球公转周期T=27.3天,度 g=9.8m/s2 4由向心加速度公式得：aT 2则月球公转的向心加速度：4243.142a2 rT 2(27.3243600)U2.7103 m / s 2 - - j即：月球公转轨

5、道半腔 r=3.8X 10 8 m3 与地地球的自由落体加速2r-3.810 8 m / s 2、万有引力定律1.内容在它们的连线上，引力的大小成正比，与它们的距离r的二次方自然界中任何两个芈引 _二 引力的方向F与物体的质量m 1和 m 2的乘积成反比.fF，mr,适用于任何物体，m 1m 2m 1 m 2F2rG的国2 .公式：F G m 1 m 2r 2 m1 ,m 2 两物体的质量 r-两物体间的距离 G二型系数，叫引力常量： N. m 2/kg 23.关于万有引力的理解具有普遍性:任何两个物体之间都存在引力（大到天体小到微观粒子），万有引力是自然界中物体间的基本相互作用之一。具有相互

6、性万有引力也具有相互性,符合牛顿第三定律具有宏观性通常情况下万有引力非常小,只有在质量巨大的天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的意义。在微观世界 中，万有引力可以忽略不计。【典例分析由公式可知:当两物体之间的距离公式适用由此有人得出,则两物体之间的引力:当两物体间的距离时，两个物体F可视为质点（正确观点）。的引力【解析当两物体间距离公式rm ，mG-1 2 2 已r时，则两物体之间你认为这种观点对吗？时，物体不再适用不能看成质点f g m1m 2 r万有引力的大小，因为他 不知道 引力常量G的值牛顿虽然发现万有引力定律但却无法算出两个物体间解决了他的难题。英国物理学家。100 多年后终有人站

7、出来,这个人名叫卡文迪许卡文迪许扭秤实验测量结果：引力常量数值为：G=6.671011 Nm 2 / kg 2引力常量G的含义 一 表示两质量m 1 =m 2 =1kg 的匀质小球，相距r=1m 时，小球万有引力的大测定引力常量、 G的重要意义：1、 用实验证明了万有引力的存在和万有引力定律的正确性 。2、 使万有引力定律公式有了真正的实用价值，可以 计算天体间的引力大小。【知识整合】万有引力定律/、内容 ： 自然界中弓I,引力的大小与物体的正比，与它们之间距离2、公式 ：F G引力常量：G =6.67任何两个物体都相互吸质量 m 1和m 2的乘积 成r的二次方成反比 。m 1m 2m 1 L

8、L m 2F F2rI 一 x 1011 N m 2 /kg 2r ：质点 （球心）间的距离3、条件 :质点（或可当做质点）、均质球体M、理解 :普遍性 、相互性 、宏观性【典例分析请计算两个2 60kg相距 1m的人之间的万有引力?进而说明为什么当两个人接近时不会吸在一起?分析物体受力时是否需要考虑物体间的万有引力?m 1m26.6710116060说明:2.4两人之间的10引力很小远小于它们与地面间的摩擦力，故两人不会吸在一起受力分析时可不考虑物体间引力【课堂练习一个质子由两个U夸克和一个夸克组成。一个夸克的质量7.110 -30 kg求两个夸克相距1.010-16时的万有引力解析：由万有

9、弓I力定律得:6.671011(7.11030 )说明：微观粒子 间的万有引力非 常小，有时可以 忽略不计。3.41037 N(1.0课堂小结C牛顿的猜想u引力的检验口牛顿的推广万有引力定律口3有引力定律的检验“天上”的力与 “人间”的力是同一种力月一地检验宇宙中一切物体间都有引力m i m 2F G 2r:卡文迪许 引力常量 G的测量实验【课堂练习】2、大麦哲伦云和 小麦哲伦云（很遗憾，在北半球看不见）质量 10 10 倍，即 2.010 40 kg质量的 10 9倍，两者相距510是银河系外离地球最近的星系.大麦哲伦云的质量为太阳 小麦哲伦云的质量为太阳4光年 ，求 它们间的引力解析：有万有引力定律得f g m 1 m2 r _116.6710111.1910 28 N2.010 402.0_ _4_8_510 43