高中物理第五章万有引力定律及其应用5.1万有引力定律及引力常量的测定教案3

5.1 《万有引力定律及引力常量的测定》
一、教课目的
知识与技术：
1．认识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；
2．知道任何物体间都存在着万有引力，且按照相同的规律。

过程与方法：
1．翻阅资料详尽认识牛顿的“月- 地”查验。

2．依据前方所学内容推导万有引力定律的公式以加深记忆，理解其内容的含义。

感情态度与价值观：
1．经过学习认识和借鉴科学的实验方法，充分自己的脑筋，更好地去认识世界，提升科学的价值观。

2．经过逻辑推理体验其乐趣，提升解析问题、解决问题的能力。

二、教课内容解析
本节课的地位和作用：
万有引力定律是在上一节推导出的公式作一拓展获得的，在前节的基础上加深对公式的理解
和应用，同时又为下几节内容作好铺垫。

本节课教课要点：
理解万有引力定律的含义及表达式。

本节课教课难点：
认识万有引力定律得出的思路和过程。

三、教课思路与方法
教课思路：本节课是在猜想- 查验 - 结论的次序睁开, 在每一个过程都有大批的学史资料, 要让学生在阅读中获得知识, 注意培育学生深刻的洞察力、谨慎的数学办理和逻辑思想。

教课方法：研究、阅读、议论、练习
四、教课准备
录像资料、多媒体课件
五、讲堂教课方案教教课
内容
学环
节
引入
学生活动：新课
师生互动
推导得 F = m
v2
= m2r r
设计企图备
注
经过回首
旧知惹起
由初中所教师：那么我们从这个式子中立刻便可看到一些比率关
学知识来认识系，那么为何牛顿还要进行推导下去呢？
重力势能学生活动：学生进行思虑。

（这样研究问题比较复杂，
由于有四个变量。

不可以表现这个行星运动的特色）学生进一步求知欲
教师：分为两大组进行推导：将 V＝2π r/T和 w 2
代
入上式得 F m 4
2
T r
T 2
学生活动：推导。

教师：那么从这个式子中仍是有好多的变量，研究依旧复杂，怎么办呢？（指引学生利用开普勒第三定律
r 3
= K 代入上式）
T 2
学生活动：推导获得： F = 4π2K
m
r 2
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
m
比。

即： F∝2
r
m
2
k 是一个与行星没关的恒教师： F = 4π K r2 中比值
量．只与太阳相关。

那么终究与太阳有什么关系呢？
教师：牛顿依据其第三定律：太阳吸引行星的力与行星吸引太阳的力是同性质的作使劲，且大小相等。

提出勇敢得假想：既然这个引力与行星的质量成正比，
也应跟太阳的质量M 成正比。

（指引学生，或许采纳让
Mm
学生来解说的方法）即：F∝
Mm r 2
写成等式就是F＝Ｇ
r 2
教师：行星绕太阳运动恪守这个规律，那么在其余地方能否合用这个规律呢？（若是说月球、卫星绕地球）
进行新课学生活动：思虑
教师：为了考证地面上的重力与地球吸引月球、太阳吸
引行星的力是同一性质的力，恪守相同的规律，牛顿还
做了有名的“月－地”查验( 拜见课本 P105右边 ) ，结果
证明他的想法是正确的。

假如我们已知月球绕地球的公转周期为27.3天. 地球半
径为 6.37 × 106m.轨道半径为地球半径的60倍。

教师：同学们试计算一下月球绕地球的向心加快度是多
大？（指引学生采纳两种方法进行求解并解析结果）
学生活动：根据向心加速度公式： a
4 2 r
T2
2.71 10 3m2
由于 F∝
m s
所以 a ∝ 1/r 2 同学们经过计算考证，
r 2
a
g
.2.72 10 3
m
2
3600s
二者结果十分靠近，说明按照同一规律。

牛顿在研究了这很多不一样物体间的作使劲都按照上述
引力规律以后。

于是他把这一规律推行到自然界中任意
两个物体间，于1687 年正式发布了拥有划时代意义的万
有引力定律。

(2)万有引力定律
①内容
自然界中任何两个物体都是互相吸引的，引力的大小跟这
两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成
反比。

②公式
假如用 m1和 m2表示两个物体的质量，用 r 表示它们的距
离，那么万有引力定律能够用下边的公式来表示
m1m 2
F = G
2
r
教师：既然自然界中任何两个物体之间都存在引力，
为何我们感觉不到旁边同学的引力？学生活动：思虑、
疑惑
教师：下边我们大略的来计算一下两个质量为 50kg，相距
0.5m 的人之间的引力。

F 6.6710 115050 6.6710 7N
0.25
SI 制中， G＝ 6.67 × 10－
教师： 1.G 为引力常量，在
1122
. （这个引力常量的出现要比万有引力定律晚
N·m/kg
一百多年哪！是英国的物理学家卡文迪许测出来的），
指引学生
进行推导
议论
一、万有
引力定律1、内容
自然界中任何
两个物体都是
互相吸引的，引力的大小跟这
两个物体的质
量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成
反比。

2、公式
m 1m 2
F = G
2
r
说明：
1.G 为引力常
量，在 SI
制中， G＝
6.67 × 10 －
11N·m2/kg 2.
2. 2 ．万有引
力定律中的
物体是指质
点而言，不
可以任意应
用于一般物
体。

小结：我们下节课就要学习。

那么这个力的大小究竟是怎么样
一个观点呢，其实他相当于提起一个质量比头发丝还小
的物体所用的力，所以我们很难觉察。

但它关于质量较
大的物体来说，就不行忽略了。

教师：为何说是大略？让学生思虑
学生活动：思虑
教师： 2 ．万有引力定律中的物体是指质点而言，不可以
任意应用于一般物体。

a. 关于相距很远因此能够看作质点的物体，公式中的r 就是指两个质点间的距离；
b.对平均的球体，能够当作是质量集中于球心上的质
点，这是一种等效的简化办理方法。

教师：万有引力定律成立的重要意义
17 世纪自然科学最伟大的成就之一，它把地面上的物体运动的规律和天体运动的规律一致了起来，对此后
物理学和天文学的发展拥有深远的影响，并且它第一次揭露了自然界中的一种基真互相作用的规律，在人类
认识自然的历史上建立了一座里程碑。