《万有引力定律及引力常量的测定》教案(1)(1)

万有引力定律及引力常量的测定

简单介绍。

第一、说教材分析

1、地位和作用

本节作为圆周运动的一个应用实例，是对第四章《匀速圆周运动》所涉及的基本概念和规律在理解和应用上的进一步加深，通过万有引力定律把地面上的物体运动和天体运动统一起来，为人类认识宇宙、发展航天事业奠定了基础，本节在本册中起着承上启下的作用，同时也是高考重点考查内容。

2、教学目标

根据本课教材内容和课标要求，确定目标为：

（1）知识与能力：

了解开普勒三定律及万有引力定律内容，理解卡文迪许关于引力常量测定的扭秤实验方法；运用万有引力定律解决实际问题。

（2）过程与方法

本课内容相对集中，学生已有一定的知识基础，故采取接受性与研究性学习相结合的方式。借助多媒体课件展示flash图片，充分利用小组合作探究，培养学生自主、合作的团队精神。

（3）情感态度与价值观

通过万有引力定律的发现过程，使学生体会到科学探索过程的曲折与艰辛，充分认识到科学研究方法对人类认识自然的重要作用。

3、重点、难点

重点：开普勒三定律及万有引力定律的理解。

依据：课标要求及万有引力定律在物理学中的重要地位。

难点：开普勒三定律及万有引力定律的应用。

依据：高一学生在学习过程中动手能力比较欠缺，加之缺乏一定的数学推理能力，很难利用已有的知识应用于实际生活，所以把它定做难点，讲授过程中重点讲解。

第二、说教学方法与手段

本课的叙述性、理论性较强，学生参与性、操作性较弱。故采用情境设置法、问题教学法、讨论教学法、自主阅读和合作探究法、比较法等多种教学方法。此种方法适应高一学生思维活跃、想象力丰富、求知欲旺盛的特点。同时借助多媒体课件直观性强、课堂容量大的优势，便于学生接受。

总之，本课教学以科学资料为基础，以问题为载体，以情境为主线，以多媒体辅助为手段，使每一个学生都经历一个获取知识、使用知识、完善情感、升华人格的自主学习过程。

第三、说学法指导

根据新课改的理念和新课改的要求，高中物理教学除了要提高全体学生的科学素养以外，还应包括培养学生动手分析问题解决问题的能力。本课是运用已有知识和能力创新应用的一节，所以本着促进学生自主发展这个根本目标，特采取学法如下：

1、问题探究法－以问题为主线，以学生为主体，激发学生的学习兴趣，展开探究式学习。

2、情境导学法－通过动画的播放和情境的模拟，再现行星运动场景，使学生直观全面的感受宇宙，认识宇宙。

3、研究性学习法－通过生生讨论、教师指导，对开普勒定律及万有引力定律进行研究性学习，教会学生如何运用已有知识解决新问题。

4、多媒体课件辅助教学法－利用多媒体，加强对学生大脑的多重刺激，优化学习效果，充分显现声、文、图、象于一体的多媒体功能，实现立体式教学。

第四、说教学程序

1、营造情境，导入新课

多媒体课件播放有关人类探索太空的flash图片，并由此提出问题：人类能在太空遨游，并登上其他行星，这种现象的出现是靠神的支配，还是物理规律的约束？通过这样一个小问题，激发学生的想象力，调动学生思考积极性，从而为整课教学活动的展开定下基调。

2、师生互动，讲述新课

屏幕首先展课标要求，明确重、难点，做到有的放矢，从导课问题出发先介绍前人对行星运动规律的解释，扩大学生知识面，提高学生学习兴趣，让学生体会到人类认识天体运动的过程就是一个探索的过程。

重难点：开普勒三定律及万有引力定律的理解及应用是本课的重难点

设置情境、阅读探究，用多媒体课件展示flash图片，再现行星运动，增强学生的感性认识，激发学生学习兴趣，接着通过师生共同分析课本88页信息窗的数据资料，探究行星运行的特点，提高学生的观察能力，为理解开普勒三定律作初步准备。讲解三定律，每一定律都出示一个问题：不同行星绕太阳运行时椭圆轨道相同吗？行星绕太阳运行时各点的速率相同吗？常数k可能与谁有关？让全班学生分成三组讨论，教师适当点拨，得出正确结论，培养他们自主、合作的团队精神。

学以致用、强化落实，组织学生合作探究，让学生运用已有的知识储备和现有知识试着解释行星运动的形成理论依据。给学生留一定时间对万有引力的数学表达式进行理论推导，使学生积极的参与到教学活动中来，培养学生的逻辑推理能力，播放对万有引力的推导过程的幻灯片，注意强调科学的推导方法，并提示学生常量G数值的确定经历了一百年左右的时间，让学生体认识到科学研究方法的重要意义。

万有引力定律讲授，从它的具体内容、公式、各物理量的含义等几方面重点讲解，借助flash动画形象的展示给学生，定律中r以及重力是万有引力应如何理解，使学生深刻理解当R》r时，距离为两质点间的距离，当R与r相差不大时，距离为两物体中心间的距离；万有引力是物体重力和物体随地球自转做圆周运动的向心力的合力。

练习强化，重点考查学生对万有引力中r的理解程度，随后进行“活动拓展”，组织学生亲自动手熟悉牛顿的月－地检验理论，体会牛顿的推理思路，锻炼他们的抽象思维逻辑能力。进而强调万有引力发现的意义，播放万有引力定律发现的大体过程幻灯片，让学生体会到科学探究主要思路，。

再由常数G的问题入手，引出万有引力常量的测定。简单介绍卡文迪许，提出问题：对生活中两物体间这么小的万有引力，卡文迪许采取什么方法来测出G的具体数值？让学生带着这个问题去自主阅读，然后展示卡文迪许测定引力常数的方法的幻灯片，激发学生的创造欲望，提高他们参与课堂的积极性，教师对学生答出的方法予以指导，，让学生对照自己的看法进行比较，从而加深对该常数的理解。

4、巩固小结、充实提高：

以知识提纲的形式进行课堂小结，让学生进一步熟悉本节的知识点。

5、课堂练习、注重落实：选择有针对性的练习题进行课堂训练巩固，主要针对万有引力与物体质量、物体间距离三者的关系理解进行训练，加深学生的理解应用程度，达到教学目标。

6、本节作业：课本P 92 1-6。

7、板书设计：

第一节 万有引力定律及引力常量的测定

()天地规律结合应用牛顿第三定律开普勒第三定律向心力公式万有引力定律的推导⎪⎭

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如是规则物体就可把物体看作质点距离很远指两物体间的距离万有引力任何两物体间都存在着说明公式内容万有引力定律r r r m m G F ⎪⎩

⎪⎨⎧意义方法引力常量的测定: