《太阳与行星间的引力》教学设计
《太阳与行星间的引力》的教学设计
《太阳与行星间的引力》的教学设计● 教学环节1.发现效果;2.确定引力存在;3.探求太阳对行星引力大小;4.探求行星对太阳引力大小;5.探求行星与太阳之间的引力大小;6.总结，● 教学的难点一是如何经过师生互动协助先生用已有知识自主探求出三种引力的大小，让先生心服口服地接受得出的结论，感遭到结论的得出是一种思想的肯定，而不是偶然;让先生充沛体会逻辑推理的重要作用，享用逻辑推理之美。
二是在先生自主探求进程中如何在适当的时分适当引见先人(当然主要是牛顿)在事先的观念和思想进程，让先生充沛体会迷信研讨的方法，感受巨人们深邃的洞察力，超前的看法，学习大家的研讨风范。
● 关于发现效果环节的教学建议采用温习开普勒定律后提问的方法：是什么缘由招致行星绕太阳做如此谐和且有规律的运动呢?这是一种被普遍采用的引入新课的方法，他契合人们的思想习气，知其但是问其所以然是人类一种天分，因此建议采用此法引入新课。
另外为了添加理性看法，也可以播放行星椭圆运动的动画。
● 关于确定引力存在环节的教学建议教员让先生猜想是什么缘由，并依据自己已有的知识和阅历初步说出理由。
由于天体之间存在引力基本上曾经成为一种群众化的知识，因此先生基本上都可以回答出是引力，甚至说出是万有引力，因此重点不在这个结果上，而在先生能否说出他的依据，而且是有严密逻辑顺序的依据。
经过假定干个先生的发言、补充后，教员组织先生理出逻辑顺序：椭圆运动(至少速度变方向)→变速运动→减速度(由牛顿第二定律)→合外力→引力(这个逻辑顺序可以由投影出示)教员评价：大家之所以能顺利地确定引力存在是由于我们所处的时代，是由于上一章我们学过的圆周运动的知识，你知道几百年前迷信刚刚萌芽开展的时代迷信家们(不是普通民众)怎样回答的这个效果吗?教员复杂引见开普勒、笛卡儿、胡克、哈雷、牛顿等人的观念，其中开普勒以为是太阳收回的磁力;笛卡儿以为是流质涡旋带动;胡克、哈雷以为是太阳引力，甚至证明了假设行星轨道是圆形的，引力大小跟轨道半径的平方成正比(但关于椭圆轨道他们无法证明);牛顿支持胡克、哈雷的观念，而且对椭圆轨道也做了严厉的证明。
《太阳与行星间的引力》教案
一、教学目标1. 让学生了解万有引力的概念，知道太阳与行星间引力是万有引力的一个特例。
2. 使学生掌握太阳与行星间引力的计算公式，并能运用其解释一些简单的天文现象。
3. 培养学生的观察能力、思考能力和实践能力，提高他们对自然科学的兴趣。
二、教学内容1. 万有引力的概念及其适用范围。
2. 太阳与行星间引力的计算公式。
3. 太阳与行星间引力在天文学中的应用。
三、教学重点与难点1. 教学重点：万有引力的概念，太阳与行星间引力的计算公式及应用。
2. 教学难点：太阳与行星间引力公式的推导及其在天文学中的应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生思考太阳与行星间引力的产生及其重要性。
2. 利用多媒体辅助教学，展示太阳与行星间引力的动态过程，增强学生的直观感受。
3. 案例分析法，让学生通过分析实际案例，掌握太阳与行星间引力的应用。
五、教学过程1. 导入：简要介绍太阳系的基本构成，引导学生关注太阳与行星间的关系。
2. 新课导入：介绍万有引力的概念，引导学生理解太阳与行星间引力是万有引力的一个特例。
3. 课堂讲解：详细讲解太阳与行星间引力的计算公式，并通过示例让学生掌握其运用方法。
4. 课堂练习：布置一些有关太阳与行星间引力的练习题，让学生巩固所学知识。
5. 案例分析：分析一些实际的天文现象，如行星轨道的椭圆形状、行星的周期性等，让学生了解太阳与行星间引力的实际应用。
6. 小结：对本节课的主要内容进行总结，强调太阳与行星间引力在天文领域的重要性。
7. 布置作业：布置一些有关太阳与行星间引力的课后练习题，以便学生进一步巩固所学知识。
六、教学评价1. 评价学生的理论掌握情况：通过课后练习题和课堂练习，评估学生对太阳与行星间引力计算公式的理解和运用能力。
2. 评价学生的实践应用能力：通过案例分析，考察学生能否将所学知识应用于解释实际的天文现象。
3. 评价学生的观察和思考能力：通过课堂讨论和问题解答，评估学生在观察天文现象时的敏锐度和思考问题的深度。
教学设计4：6.2 太阳与行星间的引力
《太阳与行星间的引力》教学设计教学重点对太阳与行星间引力的理解.教学难点运用所学知识对太阳与行星间引力的推导.三维目标知识与技能1.知道行星绕太阳运动的原因是受到太阳引力的作用.2.理解并会推导太阳与行星间的引力大小.3.记住物体间的引力公式F=. 过程与方法1.了解行星与太阳间的引力公式的建立和发展过程.2.体会推导过程中的数量关系.情感态度与价值观3.了解太阳与行星间的引力关系,从而体会到大自然中的奥秘.教学过程导入新课情景导入目前已知太阳系中有8颗大行星(如下图所示).它们通常被分为两组:内层行星(水星、金星、地球、火星)和外层行星(木星、土星、天王星、海王星),内层行星体积较小,主要由岩石和铁组成;外层行星体积要大得多,主要由氢、氦、冰物质组成.哥白尼说:“太阳坐在它的皇位上，管理着围绕着它的一切星球.”那么是什么原因使行星绕太阳运动呢?伽利略、开普勒以及法国数学家笛卡儿都提出过自己的解释.然而,只有牛顿才给出了正确的解释……2r MmG推进新课开普勒描述了行星的运动规律,那么它们为什么这样运动呢?许多科学家都对运动的原因提出了各种猜想,如图所示(课件展示).科学家对行星运动原因的各种猜想牛顿在前人对惯性研究的基础上，认为：以任何方式改变速度（包括方向）都需要力.因此,使行星沿圆或椭圆运动,需要指向圆心或椭圆焦点的力,这个力应该是太阳对它的引力,所以,牛顿利用他的运动定律把行星的向心加速度与太阳对它的引力联系起来了.一、太阳对行星的引力1.猜想与模型简化师生互动:教师提出问题,引导学生共同解决,为推导太阳对行星的引力作好准备.由力和运动的关系知:已知力的作用规律可推测物体的运动规律;若已知物体的运动规律,也可以推测力的作用规律.问题1.今天探究太阳与行星间的引力属于哪种情况?问题2.行星绕太阳运动的规律是怎样的?问题3.前面我们学习了两种曲线运动,是哪两种,如何处理?问题 4.若要解决椭圆轨道的运动,根据现在的知识水平,可作如何简化?学生交流讨论后回答：答案:1.属于已知运动求力的情况.2.由开普勒行星运动定律,行星绕太阳运动轨道是椭圆,相等的时间内半径扫过的面积相等,且满足=k . 3.平抛运动、圆周运动.平抛运动可分解为两个方向上的直线运动,圆周运动可分解为沿半径方向和沿切线方向上的运动.4.简化成圆周运动.2.太阳对行星的引力.问题探究问题1.根据开普勒行星运动第一、第二定律,在行星轨道为圆的简化模型下,行星做何种运动? 问题 2.做匀速圆周运动的物体必定得有力提供向心力,行星的运动是由什么力提供的向心力?问题3.向心力公式有多个,如、mω2r,,我们选择哪个公式推导出太阳对行星的引力?问题4.不同行星的公转周期T 是不同的,F 跟r 关系式中不应出现周期T,我们可运用什么知识把T 消去?师生交流讨论或大胆猜测.明确:1.既然把椭圆轨道简化为圆形轨道,由第二定律:行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积,可知:行星做匀速圆周运动.2.猜想:太阳对行星的引力,并且此引力等于行星做圆周运动所需要的向心力.3.选择,因为在日常生活中,行星绕太阳运动的线速度v 、角速度ω不易观测,但周期T 比较容易观测出来.4.由开普勒第三定律可知,=k ,并且k 是由中心天体的质量决定的.因此可对此式变形为T 2=. 合作交流根据对上述问题的探究,让学生分组交流合作,推导出太阳对行星的吸引力的表达式.设行星的质量为m ,行星到太阳的距离为r ,公转周期为T ,根据牛顿第二定律可得太阳对行星的23T a r v m 2r Tm 224πr T m 224π23TR kR 3引力为：F= ① 由开普勒第三定律=k 可得T 2= ② 由①②得：F= 即F= ③ ③式表明：太阳对不同行星的引力，与行星的质量成正比，与行星和太阳间距离的二次方成反比.点评：通过对上述问题探究,使学生了解物理问题的一般处理方法:抓住主要矛盾,忽略次要因素,大胆进行科学猜想,体会科学研究方法对人们认识自然的重要作用.二、行星对太阳的引力问题探究1.牛顿第三定律的内容是什么?2.根据牛顿第三定律,行星对太阳的引力满足什么样的关系?学生思考、归纳、代表发言.明确：1.两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反,作用在同一条直线上.2.根据牛顿第三定律和太阳对行星的引力满足的关系可知:行星对太阳的引力F′大小应该与太阳质量M 成正比，与行星、太阳距离的二次方成反比，也就是F′∝. 三、太阳与行星间的引力合作探究内容：1.利用太阳对行星的作用力和行星对太阳的作用力的关系,猜想太阳与行星间作用力与M 、m 、r 的关系.2.写出太阳与行星间引力的表达式.探究：1.通过此两个问题锻炼学生的逻辑思维能力. r Tm 224π23T r k r 3223232444r m k r rk m r kr m •==πππ224rmk π2r M2.引入比例常数G,可得：F= 对公式的说明：（1）公式表明，太阳与行星间的引力大小，与太阳的质量、行星的质量成正比，与两者距离的二次方成反比.(2)式中G 是比例系数,与太阳、行星都没有关系.(3)太阳与行星间引力的方向沿着二者的连线方向.(4)我们沿着牛顿的足迹,一直是在已有的观测结果(开普勒行星运动定律)和理论引导(牛顿运动定律)下进行推测和分析,观测结果仅对“行星绕太阳运动”成立.这还不是万有引力定律. 例1 已知太阳光从太阳射到地球需要500s ，地球绕太阳的公转周期约为3.2×107 s,地球的质量约为6×1024 kg.求太阳对地球的引力为多大?(答案只需保留一位有效数字)解析：地球绕太阳做椭圆运动，由于椭圆非常接近圆轨道，所以可将地球绕太阳的运动看成匀速圆周运动，需要的向心力由太阳对地球的引力提供，即F=mRω2=.因为太阳光从太阳射到地球用的时间为500 s ，所以太阳与地球间的距离R=ct(c 为光速)所以F=，代入数据得F≈4×1022N. 答案：4×1022N例2 最近，科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行星，并测得它围绕该恒星运动一周所用的时间为1 200年，它与该恒星的距离为地球到太阳距离的100倍.假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆周，仅利用以上两个数据可以求出的量有（ ）A.恒星质量与太阳质量之比B.恒星密度与太阳密度之比C.行星质量与地球质量之比D.行星运行速度与地球公转速度之比解析：由,由各自的运行时间比和距离比可求出恒星质量和222''r Mm F F r M F r m F ∝=⇒⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫∝∝2r Mm G224T mR π224Tmct π22224,)2(GT rh M r T m r Mm G ππ==太阳质量之比，再由v=可求出各自的运行速度之比，所以A 、D 选项正确. 答案：AD 规律总结：在有的物理问题中，所求量不能直接用公式进行求解，必须利用等效的方法间接求解，这就要求在等效替换中建立一个恰当的物理模型，利用相应的规律，寻找解题的途径. 课堂训练1.一颗小行星绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球半径的4倍，则这颗小行星运转的周期是( )A.4年 B .6年 C.8年 D.9年2.设土星绕太阳的运动为匀速圆周运动，若测得土星到太阳的距离为R ，土星绕太阳运动的周期为T ，万有引力常量为G ，则根据以上数据可解得的物理量有( )A.土星线速度的大小B.土星加速度的大小C.土星的质量D.太阳的质量3.火星半径是地球半径的一半，火星质量约为地球质量的，那么地球表面质量为50 kg 的人受到地球的吸引力约为火星表面同质量的物体受到火星引力的__________倍.火星参考答案：1.C 2.ABD3.解析：设火星质量为m 1,地球质量为m 2，火星半径为r 1，地球半径为r 2,则由F=得. 答案： Tr π2912r GMm 49)21(9222211221122212=⨯=•==r r m m r m r m F F 49点评：太阳与行星间的引力规律F=同样也适用于行星和行星表面的物体之间，需要注意的是，此时式中的r 为行星的半径.课堂小结通过本节课的学习,我们了解知道了:1.太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比,与行星和太阳间距离的二次方成反比.2.行星对太阳的引力大小与太阳的质量M 成正比,与太阳到行星的距离的二次方成反比.3.太阳与行星间的引力与太阳的质量、行星的质量成正比,与两者距离的平方成反比 :F ∝. 写成等式:F=. 布置作业1.教材“问题与练习”1、2.2.分组讨论课本“说一说”栏目中的问题.板书设计2 太阳与行星间的引力太阳与行星间的引力 活动与探究课题：如下图所示为一名宇航员“漂浮”在地球外层空间的照片，根据照片展现的情景 提出几个与物理知识有关的问题.2r GMm 2r Mm 2r GMm ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=∝∝∝2222:'::r QMm F r Mm F r M F r m F 或太阳与行星间的引力行星对太阳的引力太阳对行星的引力目的：提高学生发现问题的能力.提出一个问题往往比解决一个问题更重要,提出新问题需要有创造性的想象力,而且会推动科学的进步.提示：所提的问题可以涉及力学、电磁学、热学、光学、原子物理学等各个部分.举例：例如宇宙员是否受地球引力作用,此宇航员受力是否平衡.宇航员背后的天空为什么是黑暗的等等.习题详解1.解答：这节的讨论属于根据物体的运动探究它受的力.平抛运动的研究属于根据物体的受力探究它的运动,而圆周运动的研究属于根据物体的运动探究它受的力.2.解答：这个无法在实验室验证的规律就是开普勒第三定律=k ,是开普勒根据天文学家第谷的行星观测记录发现的.设计点评教学过程是以学生为主体,教师为主导,师生共同探究的过程;是让学生主动参与,体验和感悟科学探究的过程和方法.本教学设计渗透了新课程理念,以多样的新课导入形式入手,利用学生乐于接受的图片、资料、动画创设情境,以学生现在知识基础身处于历史背景下,经历自己“发现”太阳对行星引力的推导过程，从而体会科学家们富有创造性而又严谨的科学思维.使学生掌握处理问题的一般方法:抓住主要矛盾,忽略次要因素,大胆进行科学猜想,然后对猜想进行合理的验证,从而得出结论.23Tr。
太阳与行星间的引力教案
太阳与行星间的引力教案第一章：引言1.1 课程目标：让学生了解太阳与行星间引力的基本概念。
让学生掌握万有引力定律及其在天文学中的应用。
1.2 教学内容：太阳与行星间引力的定义与重要性。
万有引力定律的发现及其表达式。
太阳与行星间引力的计算方法。
1.3 教学方法：采用讲授法，讲解太阳与行星间引力的基本概念。
利用多媒体演示太阳与行星间的引力作用过程。
分组讨论，让学生探究万有引力定律的应用。
第二章：万有引力定律2.1 课程目标：让学生掌握万有引力定律的表述及其物理意义。
让学生了解万有引力定律的适用范围。
2.2 教学内容：万有引力定律的表述及其公式。
万有引力常量的数值及其来源。
万有引力定律的适用条件及其局限性。
2.3 教学方法：采用讲解法，阐述万有引力定律的表述及其物理意义。
利用数学软件或物理实验，演示万有引力定律的计算过程。
小组讨论，让学生探究万有引力定律的适用范围。
第三章：太阳与行星间的引力计算3.1 课程目标：让学生掌握太阳与行星间引力计算的方法。
让学生能够运用万有引力定律计算太阳与行星间的引力。
3.2 教学内容：太阳与行星间引力计算的基本公式。
太阳与行星的质量、距离等参数的获取方法。
太阳与行星间引力计算的实例分析。
3.3 教学方法：采用讲授法，讲解太阳与行星间引力计算的基本公式。
利用数学软件或物理实验，演示太阳与行星间引力计算的过程。
小组讨论，让学生运用万有引力定律计算太阳与行星间的引力。
第四章：太阳与行星间引力在天文学中的应用4.1 课程目标：让学生了解太阳与行星间引力在天文学中的应用。
让学生掌握太阳系行星运动规律的解析方法。
4.2 教学内容：太阳与行星间引力在天文学中的应用实例。
开普勒定律及其与太阳与行星间引力的关系。
牛顿引力定律与广义相对论的联系与区别。
4.3 教学方法：采用讲解法，阐述太阳与行星间引力在天文学中的应用。
利用多媒体演示开普勒定律及其与太阳与行星间引力的关系。
小组讨论，让学生探究牛顿引力定律与广义相对论的联系与区别。
太阳及行星间的引力教学设计
太阳及行星间的引力教学设计引力是物体之间相互吸引的力，是自然界中普遍存在的力，也是太阳系中行星运动的重要原因。
了解太阳及行星间的引力对于理解天体运行规律具有重要意义。
本文将以太阳及行星间的引力为主题，设计一堂针对中学生的教学活动，以帮助学生理解引力的概念和太阳及行星间的引力作用。
一、教学目标：1.理解引力的概念和性质；2.理解太阳及行星间的引力作用；3.了解太阳系中行星的运动规律。
二、教学准备：1.讲台上放置太阳系模型，包括太阳和各个行星的模型；2.准备磁铁、金属球等教具，用于进行引力实验；3.电脑和投影仪，用于播放相关视频。
三、教学过程：引入：1.向学生展示太阳系模型，引导学生观察太阳和行星之间的相对位置；2.提问：太阳与行星之间为什么会相互吸引？这种力叫做什么？探究引力：1.让学生进行简单的引力实验：使用磁铁将金属球吸引起来，观察磁铁和金属球之间的引力现象；2.引导学生理解引力的性质：引力是一种相互作用力，作用方向和大小与物体质量有关；3.引导学生总结引力公式：F=G*(m1*m2/r^2)，其中F为引力大小，G 为引力常量，m1、m2为两个物体的质量，r为两个物体之间的距离；4.通过视频展示，让学生了解牛顿引力定律的实验过程和结果，进一步理解引力的概念。
理解太阳及行星间的引力作用：1.观察太阳系模型，引导学生思考：为什么行星会围绕太阳转动？这和引力有什么关系？2.通过视频展示和讲解，向学生解释：太阳与行星之间存在引力，行星在太阳的引力作用下沿着椭圆轨道绕太阳转动；3.引导学生进行思考：为什么行星不会向太阳飞走？为什么行星不会掉落到太阳上？4.分组讨论，提出可能的答案，并进行展示和讨论。
太阳系中行星的运动规律：1.安排学生观察太阳系模型，并让学生描述行星运动的规律；2.引导学生总结太阳系中行星的运动规律：行星在太阳引力作用下沿着椭圆轨道运动，行星运动的速度和距离太阳的距离有关；3.引导学生思考：为什么行星运动的轨道是椭圆而不是圆形？4.以小组为单位，让学生设计实验或观察现象，尝试回答上述问题。
《太阳与行星间的引力》物理教案物理太阳与行星间的引力
《太阳与行星间的引力》物理教案物理太阳与行星间的引力教案名称：太阳与行星间的引力教学目标：1. 了解太阳与行星之间的引力关系；2. 理解行星绕太阳公转的原因；3. 掌握计算太阳与行星之间引力的公式；4. 描述行星公转的基本特征。
教学准备：1. 教师准备：课件、实物模型（如太阳、行星）；2. 学生准备：教材、笔记本。
教学过程：引入：教师通过展示实物模型或课件中的图片引入太阳与行星的引力关系，让学生理解行星绕太阳公转的现象。
步骤一：讲解引力的概念和公式1. 教师简要讲解引力的概念：引力是物体之间由于质量而产生的相互作用力，与物体之间的距离和质量有关。
2. 引导学生思考，太阳与行星之间的引力是什么导致的？3. 教师引导学生推理和总结，太阳和行星之间的引力是由太阳和行星的质量以及它们之间的距离决定的。
4. 教师讲解引力公式：F = G * (m1 * m2) / r^2，其中F为引力大小，G为引力常数，m1和m2分别为两个物体的质量，r为两个物体之间的距离。
步骤二：计算太阳与行星间的引力1. 教师给出太阳和行星的质量和距离的示例数据，让学生运用引力公式进行计算。
2. 学生根据给出的数据，计算太阳与行星之间的引力大小，并进行讨论和比较。
步骤三：讲解行星公转的原因1. 教师引导学生思考，为什么行星会围绕太阳公转？2. 教师讲解行星公转的原因：行星在太阳的引力作用下，沿着椭圆轨道围绕太阳运动，太阳的引力提供了行星绕太阳公转的向心力，使得行星保持轨道运动。
总结：教师对本节课的内容进行总结，引导学生回顾太阳与行星的引力关系以及行星绕太阳公转的原因。
拓展练习：学生可以利用所学的知识，自主选择其他行星与太阳之间的引力进行计算，并进行讨论和比较。
课堂作业：设计一个实验，探究太阳与行星的引力与质量和距离之间的关系。
教后反思：教师回顾教学过程，总结教学中存在的不足之处，并思考如何进一步提高教学效果。
太阳与行星的引力教案
太阳与行星的引力教案教案主题：太阳与行星的引力教学目标：1.了解太阳及行星的基本特点；2.理解引力的概念及其产生原理；3.掌握太阳与行星之间的引力关系；4.深入探究太阳引力对行星运动的影响。
教学重点：1.引力的概念及其产生原理；2.太阳与行星之间的引力关系。
教学难点：1.太阳引力对行星运动的具体影响；2.引导学生运用所学知识解释实际现象。
教学准备：1. PowerPoint教学课件；2.模型或图片展示太阳系行星的相对位置；3.太阳系行星的基本信息卡片；4.幻灯机或白板。
教学过程：Step 1：导入新知1.向学生展示太阳系行星的相对位置模型或图片，引发学生的兴趣；2.让学生观察并分析行星轨道运动，引导学生思考：行星为什么会绕着太阳运动？是什么力量让行星绕太阳旋转？Step 2：引导探究1.引导学生回顾并复习万有引力定律，即：两个物体之间的引力与它们质量成正比，与它们之间的距离的平方成反比；2.指导学生思考：太阳与行星之间是否存在引力？是否符合万有引力定律？Step 3：知识讲解1.通过PPT或幻灯机展示太阳的基本特点及行星的基本信息，让学生了解行星的质量和距离对引力的影响；2.通过讲解引力的概念及产生原理，帮助学生理解引力是由于物体之间的相互吸引而产生的；3.介绍太阳与行星之间的引力关系，强调太阳对行星的引力越大，行星与太阳的距离越近，行星的绕太阳运动速度越快。
Step 4：实例分析1.带领学生分析并解释：为什么水星的轨道运动比地球快？2.引导学生通过太阳对水星的引力与太阳对地球的引力之间的对比，解释水星轨道运动速度较快的原因；3.引导学生思考：那么为什么冥王星被认为不再是行星？探讨冥王星的轨道运动特点和太阳对冥王星的引力之间的关系。
Step 5：展示实验1.进行小组实验，让学生通过模拟太阳与行星的引力关系，观察模型行星的运动轨迹；2.学生分组讨论实验现象，总结实验结果，并对结果进行解释；3.指导学生思考：如何利用实验结果来证明太阳引力对行星运动的影响？Step 6：概念回顾1.让学生分组互相出题，复习并巩固所学的太阳与行星的引力知识；2.展示正确的答案并进行解析，帮助学生进一步理解；3.发放小测验，检测学生的学习效果。
《太阳与行星间的引力》教学设计
《太阳与行星间的引力》教学设计景泰县第五中学魏晋霞案例名称太阳与行星间的引力科目物理教学对象高一（14、15、16）课时1课时一、教材内容分析从行星运动规律到万有引力定律的推导过程，是本章的重要内容，是极好的科学探究过程及对学生进行人文教育的教育素材。
在行星运动规律与万有引力定律两节内容之间安排本节内容，是为了更突出发现万有引力定律的这个科学过程。
如果说上一节内容是从运动学角度描述行星运动的话，那么，本节内容是从动力学角度来研究行星运动的，研究过程是依据已有规律进行的演绎推理过程。
本节内容与下一节内容结合起来应该说是一个比较完成的探究过程，从问题的提出、猜想与假设、建模、演绎与推理、结论的得出、检验论证等，是一次很好的探究性学习的过程。
二、教学目标知识与技能1．知道太阳与行星间引力的存在，知道行星绕太阳做圆周运动向心力的来源。
2．知道太阳与行星间的引力的方向和表达式。
3．理解太阳与行星间的引力表达式得出的思路和过程。
过程与方法1．通过推导太阳与行星间的引力公式，体会逻辑推理在物理学中的重要性。
2．体会推导过程中的数量关系。
情感、态度与价值观感受太阳与行星间的引力关系，从而体会大自然的奥秘。
三、教学重、难点教学重点根据开普勒行星运动定律和牛顿第三定律推导出太阳与行星间的引力公式，掌握推导出的引力公式．教学难点太阳与行星间的引力公式的推导过程．让学生充分体会逻辑推理的重要作用，享受逻辑推理之美。
四、学习者特征分析从学生已有的知识结构来看，学生在学习万有引力之前，已经对力、质量、速度、加速度、向心力、向心加速度等概念有一定的理解，并且掌握了自由落体、抛体和匀速圆周运动的运动学规律，基本能够运用牛顿运动定律解决动力学问题。
所以在推导太阳与行星运动规律时，教师可以要求学生自主地运用原有已经学习得到的知识进行推导，但是由于学生的基础知识和数学计算能力相当的薄弱，对事物有自己的看法，但他们对一些事物的认识，还带有片面性和表面性，这就要教师在推导过程中适当的引导，并及时和同学们讨论每一步推理的理论依据是什么，以帮助学生更好的理解公式。
教学设计11：6.2 太阳与行星间的引力
6.2 太阳与行星间的引力【教学目标】一、知识与技能1．理解太阳与行星间存在引力。
2．能根据开普勒行星运动定律和牛顿第三定律推导出太阳与行星间的引力表达式。
二、过程与方法通过推导太阳与行星间的引力公式，体会逻辑推理在物理学中的重要性。
三、情感、态度与价值观感受太阳与行星间的引力关系，从而体会大自然的奥秘。
【教学重点】据开普勒行星运动定律和牛顿第三定律推导出太阳与行星间的引力公式【教学难点】太阳与行星间的引力公式的推导【教学方法】教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。
【教学过程】一、引入新课教师活动：开普勒在前人的基础上，经过计算总结出了他的三条定律，请同学们回忆一下，三条定律的内容是什么学生活动：思考并回答开普勒开普勒三条定律的内容。
第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。
第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积。
第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。
即：32a k T比值k 是一个与行星无关的常量。
教师活动：开普勒第三定律适用于圆轨道时，是怎样表述的？学生活动：思考并回答问题。
对某一行星来说，它绕太阳作匀速圆周运动，其轨道半径的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。
教师活动：通过对开普勒定律的学习，知道了行星运动时所遵循的规律，即行星怎样运动？那么行星为什么要做这样的运动呢?今天我们共同来学习、探讨这一问题。
二、进行新课教师活动：思考下面的问题：在解释行星绕太阳运动的原因这一问题上，为什么牛顿能够成功，而其他科学家却失败了？你认为牛顿成功的关键是什么？学生活动：阅读课文，分组讨论，从课文中找出相应的答案。
学生代表发言。
教师活动：听取学生代表的见解，点评、总结。
过渡：这一节和下一节，我们将追寻牛顿的足迹，用自己的手和脑，重新“发现”万有引力定律。
1．太阳对行星的引力教师活动：引导学生阅读教材，并投影出示以下提纲，让学生在练习本上独立推导：（1）行星绕太阳作匀速圆周运动，写出行星需要的向心力表达式，并说明式中符号的物理意义。
太阳与行星间的引力教案与反思
一、教案基本信息教案名称：太阳与行星间的引力教案与反思适用年级：八年级学科领域：物理教学目标：1. 让学生了解太阳与行星间的引力关系，掌握万有引力定律。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过观察、实验、分析等方法，探究太阳与行星间的引力规律。
二、教学重点与难点重点：太阳与行星间的引力关系，万有引力定律。
难点：万有引力定律的应用，求解引力问题。
三、教学方法1. 观察法：让学生观察太阳与行星的运动，感知它们之间的引力关系。
2. 实验法：进行引力实验，验证万有引力定律。
3. 分析法：引导学生分析太阳与行星间的引力规律，得出万有引力定律。
四、教学准备1. 教学课件：太阳与行星间的引力关系，万有引力定律的讲解。
2. 实验器材：弹簧测力计，小球，细线。
3. 练习题：引力问题的相关练习。
五、教学过程1. 导入：通过讲解太阳与行星的运动，引导学生思考它们之间的引力关系。
2. 新课：讲解万有引力定律，让学生理解太阳与行星间的引力规律。
3. 实验：让学生使用弹簧测力计进行引力实验，验证万有引力定律。
4. 分析：引导学生分析实验结果，得出太阳与行星间的引力规律。
5. 练习：让学生解答引力问题，巩固所学知识。
6. 总结：对本节课的内容进行总结，强调万有引力定律在实际应用中的重要性。
7. 布置作业：让学生完成相关的引力问题练习。
六、教学反思在课后，对整个教学过程进行反思，思考如下几个问题：1. 学生是否掌握了太阳与行星间的引力关系和万有引力定律？2. 实验是否成功，学生是否通过实验验证了万有引力定律？3. 学生在解答引力问题时，是否存在困难，是否需要进一步的指导和帮助？4. 教学过程中，是否有学生积极参与，课堂氛围是否良好？5. 教学方法是否适合学生，是否需要调整？七、作业设计根据本节课的内容，设计如下作业：1. 绘制太阳与行星的运动示意图，标注它们之间的引力关系。
2. 根据万有引力定律，计算两个物体之间的引力大小。
《太阳与行星间的引力》教案
《太阳与行星间的引力》教案一、教学目标：1. 让学生了解太阳与行星之间存在引力，并知道这种引力的基本性质。
2. 让学生掌握万有引力定律，并能运用其解释一些简单的天文现象。
3. 培养学生的观察能力、思考能力和实践能力，提高他们对天文学的兴趣。
二、教学内容：1. 太阳与行星间的引力概念。
2. 万有引力定律的发现及表述。
3. 万有引力常量的确定。
4. 太阳与行星间引力作用的结果。
5. 行星运动规律的解释。
三、教学重点与难点：1. 教学重点：太阳与行星间的引力概念，万有引力定律及其应用。
2. 教学难点：万有引力常量的确定，行星运动规律的解释。
四、教学方法：1. 采用问题驱动法，引导学生思考太阳与行星间引力的存在及其重要性。
2. 利用多媒体演示太阳与行星间的引力作用及行星运动规律。
3. 结合实际例子，让学生运用万有引力定律解释一些天文现象。
五、教学步骤：1. 引入新课：通过介绍太阳与行星间引力的发现历程，激发学生的兴趣。
2. 讲解太阳与行星间引力的概念，引导学生理解引力的重要性。
3. 讲解万有引力定律的发现及表述，让学生掌握基本规律。
4. 讲解万有引力常量的确定，让学生了解常量的意义。
5. 利用多媒体演示太阳与行星间的引力作用及行星运动规律，让学生直观地理解理论。
6. 结合实际例子，让学生运用万有引力定律解释一些天文现象，巩固所学知识。
7. 课堂小结，梳理本节课的主要内容。
8. 布置作业，让学生进一步巩固太阳与行星间引力及万有引力定律的知识。
10. 教学评价，对学生的学习情况进行全面评估，为后续教学提供参考。
六、教学评价：本节课结束后，将对学生的学习情况进行全面评估。
评估内容包括：1. 学生对太阳与行星间引力概念的理解程度。
2. 学生对万有引力定律的掌握情况。
3. 学生运用万有引力定律解释天文现象的能力。
4. 学生对行星运动规律的理解。
5. 学生在课堂讨论和提问中的表现。
七、课后作业：1. 复习太阳与行星间引力及万有引力定律的相关知识。
物理《太阳与行星间的引力》教案
物理《太阳与行星间的引力》教案教案：太阳与行星间的引力一、教学目标1.了解太阳与行星间的引力关系；2.掌握重力公式的应用；3.能够利用相关知识解决引力问题。
二、教学内容1.引入：通过观察夜空中的星星和月亮，引导学生了解行星的运动；2.引力的引入和概念解释：介绍引力的概念，引导学生理解引力的由来和作用；3.太阳与行星间的引力关系：通过演示实验和数学推导，说明太阳和行星之间的引力关系；4.重力公式的应用：讲解引力公式的推导过程，通过具体例题让学生掌握公式的应用；5.引力问题的解决：通过练习题目，让学生独立解决引力问题。
三、教学步骤1.引入（5分钟）教师可以向学生提问："你们知道夜空中的星星和月亮是如何运动的吗？"通过学生的回答引出行星的运动规律，激发学生对这一问题的兴趣。
2.引力的引入和概念解释（15分钟）教师通过展示一个小球悬挂的实验，向学生介绍引力的概念和作用。
然后，教师可以给学生出示一些常见的物体并让学生思考：为什么这些物体会落下来？引导学生发现引力是导致物体下落的原因。
3.太阳与行星间的引力关系（25分钟）教师可以使用实物或图片等辅助材料，向学生演示太阳和行星之间的引力关系。
讲解引力公式的推导过程，并给出具体的计算实例。
通过这个过程，让学生理解太阳和行星之间的引力关系是如何产生的。
4.重力公式的应用（20分钟）教师引导学生推导重力公式，并且通过几个具体的例题进行讲解，让学生掌握重力公式的应用方法。
教师可以根据学生的水平，适当提高难度。
5.引力问题的解决（15分钟）教师给学生布置几道引力问题，让学生独立解决。
教师可以提供适当的指导，并且鼓励学生思考问题的解决方法。
四、教学方法和手段1.探究式教学法：通过观察实验和数学推导，引导学生发现太阳与行星间的引力关系；2.讨论式教学法：鼓励学生提出自己的观点和解决问题的思路，通过集体讨论来解决问题；3.图片和实物展示：通过图片和实物的展示，帮助学生更直观地理解引力的概念和作用；4.练习题目：通过练习题目，巩固学生对引力公式和引力问题解决方法的掌握。
《太阳与行星间的引力》教学指导设计
《太阳与行星间的引力》教学指导设计太阳与行星间的引力是一种普遍存在的自然现象，对于了解宇宙的组成和运行规律有着重要的意义。
本教学指导设计旨在帮助学生理解太阳与行星间的引力，并通过实验和观察来探索引力的特性。
以下是设计的详细步骤：一、前期准备：1.准备所需材料：小磁球、平滑的金属板、弹簧测力计、弹簧测力计架、实验记录表、铅笔、直尺等。
2.教师讲授相关知识：向学生介绍引力的概念和重力定律（F=G*m1*m2/r^2），引导学生思考太阳与行星之间的引力如何影响它们的运动。
3.引导学生观察夜空并思考：让学生观察夜晚的星空，引导他们思考行星的运动轨迹和太阳与行星之间的关系。
二、实验探究：1.实验一：探索引力的特性a.将金属板平放在桌面上，将弹簧测力计固定在金属板上。
b.选择一个合适的距离，在金属板上放置小磁球，并记录弹簧测力计的示数。
c.逐渐增加小磁球与金属板之间的距离，并记录相应的示数。
d.将实验数据整理成表格，并绘制示数与距离的图表。
e.分析实验数据，让学生发现引力与距离的关系，进一步理解引力的特性。
2.实验二：观察太阳与行星的引力a.利用模型或图片介绍太阳和行星的大小、质量和距离关系，解释太阳对行星的引力影响。
b.将太阳和行星的模型放置在合适的位置，让学生观察并记录行星在太阳引力下的运动轨迹。
c.引导学生思考行星与太阳间的引力如何影响它们的轨道形状和速度，让学生归纳总结出行星运动的规律。
三、讨论和总结：1.教师组织学生就实验结果进行讨论，引导学生归纳和总结实验的发现。
2.鼓励学生提出问题和思考：如为什么行星的轨道形状是椭圆？为什么行星在轨道远离太阳的位置速度更慢？3.教师解答学生的问题，并对学生的讨论进行点评和引导，确保学生获得正确的认识。
四、延伸拓展：1. 通过基于真实数据的模拟软件（如Stellarium等），让学生在模拟宇宙环境中观察和探索太阳与行星间的引力。
2.引导学生进行更多的数学计算，如计算太阳对行星的引力大小、太阳系内各行星的轨道周期等，并与实际数据进行对比。
物理：太阳与行星间的引力教学设计
太阳与行星间的引力教学设计教材分析：在行星的运动与万有引力定律之间安排本节内容，是为了更突出发现万有引力定律的这个科学过程。
上一节主要是从运动学角度来描述行星的运动,而这节则是从动力学角度来描述行星的运动，研究过程是依据已有规律进行的演绎推理过程，但这种探究过程是学生进入高一以后第一次接触的相对完整的理论探究过程，以往的探究大多数都是实验探究。
因此本节的知识技能目标定位在通过学生推导太阳与行星间的引力，提高学生分析解决问题的能力和逻辑推理的能力,而情感目标则主要是体会大自然的奥妙，使学生领略科学家对自然奥妙不屈挠的探索精神和对待科学研究一丝不苟的态度。
教学过程：导入:幻灯片出示：八大行星的周期和轨道半径的相关数据。
学生观察数据找寻规律。
教师引导学生回顾:第谷的观测→开普勒精心研究→开普勒行星运动定律开普勒行星运动定律的动画演示（学生回忆作答）推进新课：开普勒行星运动定律回答了“行星怎样运动”的问题，然而好奇的人们又提出更高层次的问题“行星为什么要这样运动?”(幻灯片演示行星和谐而有规律的运动）（幻灯片演示）科学的足迹，在此教师重点讲述牛顿的思想：力是改变物体速度的原因。
教师导入:这节课，让我们追寻牛顿的足迹，用自己的手和脑,重新发现万有引力定律。
首先从研究太阳和行星之间的引力开始.(书写标题）模型的建立：中学阶段我们把椭圆当成圆处理。
（学生陈述此条件下的开普勒定律）演绎推理:太阳与行星间的引力由以下问题做引导问题一：行星匀速圆周运动的向心力来源.问题二：猜想这个引力可能与哪些因素有关。
（师生共同猜想）问题三：能否利用以下内容得出太阳与行星间引力的表达式开普勒运动定律圆周运动知识牛顿运动定律教师作以下引导:：1、开普勒行星运动定律主要侧重于什么？（力) 本节侧重于（运动)2、太阳与行星间的引力施力物和受力物问题。
(首先确定行星为研究对象)学生思考，分组讨论，最后请同学在黑板上进行推理。
(教师释疑）难点突破：(1）开普勒第三定律的代换（2）此处“对称法"的大胆猜想.（3）演绎推导,根据太阳与行星地位的“平等性"思想，得出太阳与行星间的引力与太阳的质量、行星的质量有关，从而得出进一步得出引力的表达式。
太阳与行星间的引力教案与反思
太阳与行星间的引力教案与反思一、教学目标1. 让学生了解太阳与行星间的引力关系，掌握万有引力定律。
2. 培养学生运用科学知识解释自然现象的能力。
3. 引导学生通过观察、思考、讨论，培养其科学探究精神。
二、教学内容1. 太阳与行星间的引力关系。
2. 万有引力定律的表达式及应用。
3. 太阳系中行星运动的规律。
三、教学重点与难点1. 教学重点：太阳与行星间的引力关系，万有引力定律的应用。
2. 教学难点：万有引力定律的推导，行星运动规律的理解。
四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生探究太阳与行星间的引力关系。
2. 运用多媒体演示，帮助学生形象地理解万有引力定律。
3. 组织学生进行小组讨论，培养学生的合作能力。
五、教学过程1. 导入：利用多媒体展示太阳系行星运动的图像，引导学生关注太阳与行星间的引力关系。
2. 新课导入：讲解太阳与行星间的引力关系，介绍万有引力定律。
3. 课堂讲解：详细讲解万有引力定律的表达式及应用，举例说明其在太阳系中的应用。
4. 案例分析：分析行星运动规律，引导学生运用万有引力定律解释相关现象。
5. 课堂练习：布置练习题，让学生运用万有引力定律解决问题。
6. 小组讨论：组织学生进行小组讨论，分享各自的学习心得和感悟。
7. 总结与反思：对本节课的内容进行总结，引导学生反思自己在学习过程中的收获和不足。
8. 课后作业：布置相关作业，巩固所学知识。
9. 教学评价：通过课堂讲解、练习题、小组讨论等方式，评价学生的学习效果。
10. 教学反思：对本次教学进行反思，总结教学过程中的优点和不足，为下一步教学提供改进方向。
六、教学延伸1. 利用课外时间，组织学生进行太阳系模型制作，加深对太阳与行星间引力关系的理解。
2. 引导学生关注太阳系外行星的发现，了解现代天文学在太阳与行星间引力关系研究方面的最新进展。
七、教学评价1. 课堂讲解：评价学生对太阳与行星间引力关系、万有引力定律的理解程度。
2. 练习题：评价学生运用万有引力定律解决实际问题的能力。
太阳与行星间的引力教案
太阳与行星间的引力教案第一章：引言1.1 教案目标：让学生了解太阳与行星间引力的基本概念。
激发学生对太阳与行星间引力的兴趣。
1.2 教学内容：太阳与行星间引力的定义。
太阳与行星间引力的发现与发展。
1.3 教学步骤：1.3.1 引入话题：通过提问学生对太阳和行星的了解，引导学生思考太阳与行星之间的关系。
1.3.2 讲解太阳与行星间引力的定义：解释太阳对行星的引力是由万有引力定律所描述的。
1.3.3 讲解太阳与行星间引力的发现与发展：介绍牛顿的万有引力定律，以及后续科学家对太阳与行星间引力的研究和探索。
第二章：万有引力定律2.1 教案目标：让学生了解万有引力定律的基本概念和表达式。
使学生能够运用万有引力定律计算物体间的引力。
2.2 教学内容：万有引力定律的定义和表达式。
万有引力定律的适用条件和局限性。
2.3.1 讲解万有引力定律的定义：介绍万有引力定律是描述物体间引力的基本规律。
2.3.2 给出万有引力定律的表达式：F=G(m1m2)/r^2，解释各个参数的含义。
2.3.3 讲解万有引力定律的适用条件和局限性：说明万有引力定律适用于质点间的引力计算，但不适用于大质量物体间的引力计算。
第三章：太阳对行星的引力3.1 教案目标：让学生了解太阳对行星的引力计算方法。
使学生能够运用万有引力定律计算太阳对行星的引力。
3.2 教学内容：太阳对行星的引力计算方法。
太阳对行星的引力计算实例。
3.3 教学步骤：3.3.1 讲解太阳对行星的引力计算方法：介绍利用万有引力定律计算太阳对行星的引力的方法。
3.3.2 给出太阳对行星的引力计算实例：给出具体的行星质量和距离，计算太阳对行星的引力。
第四章：行星间引力相互作用4.1 教案目标：让学生了解行星间的引力相互作用。
使学生能够分析行星间的引力相互作用对行星运动的影响。
行星间的引力相互作用。
行星间的引力相互作用对行星运动的影响。
4.3 教学步骤：4.3.1 讲解行星间的引力相互作用：介绍行星之间由于万有引力而产生的相互作用。
太阳与行星间的引力-精品教案
太阳与行星间的引力【教学目标】一、知识与技能1．知道长直螺线管绕太阳运动的原因是到太阳引力的作用。
2．理解并推导太阳与行星间的引力大小。
3．记住物体间的引力公式。
二、过程与方法1．了解长直螺线管与太阳的引力公式的建立和发展过程。
2．体会推导过程中的数量关系。
三、情感态度与价值观1．了解关于行星绕太阳运动的不同观点和引力思想形成的历程。
2．了解太阳和行星间的引力关系，体会大自然的奥秘。
【教学重点】推导太阳与行星间的引力公式，体会逻辑推理在物理学中的重要性。
【教学难点】太阳与行星间的引力公式的推导过程【教学过程】一、引入新课1．知识回顾：开普勒第一定律：所有行星都分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳是在这些椭圆的一个焦点上；开普勒第二定律：对每个行星来说，太阳和行星的连线在相等的时间扫过相等的面积； 开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。
即 k TR 23,k 值只与中心天体有关，与环绕天体无关。
2．提出问题：什么力来维持行星绕太阳的运动呢？伽利略：一切物体都有合并的趋势。
开普勒：行星的运动是受到了来自太阳的类似于磁力的作用 ，与距离成反比。
笛卡儿：在行星的周围有旋转的物质（以太）作用在行星上，使得行星绕太阳运动。
胡克：行星的运动是太阳吸引的缘故，并且力的大小与到太阳距离的平方成反比。
牛顿 （1643—1727，英国著名的物理学家）当年牛顿在前人研究的基础上，也经过类似的思考，并凭借其超凡的数学能力和坚定的信念，深入研究，最终发现了万有引力定律。
牛顿在1676年给友人的信中写道：如果说我看的比别人更远，那是因为我站在巨人的肩膀上。
二、新课教学1．建立模型八大行星轨道数据表 d 太阳=1．39×106 km诱思1：行星的实际运动是椭圆运动，但我们还不了解椭圆运动规律，那应该怎么办？能把它简化成什么运动呢？诱思2：既然把行星绕太阳的运动简化为圆周运动。
《太阳与行星间的引力》教案
一、教案简介本教案以《太阳与行星间的引力》为主题，旨在帮助学生了解和掌握太阳与行星间引力的基本概念、原理和数学表达式。
通过本章的学习，学生应能理解万有引力定律，掌握太阳与行星间引力的计算方法，并能够运用所学知识解释一些天文现象。
二、教学目标1. 知识与技能：（1）掌握万有引力定律；（2）了解太阳与行星间引力的计算方法；（3）能够运用万有引力定律解释一些天文现象。
2. 过程与方法：（1）通过观察和分析天文现象，培养学生的观察能力；（2）通过数学计算，培养学生的运算能力和解决问题的能力。
3. 情感态度价值观：（1）培养学生对天文现象的兴趣和好奇心；（2）培养学生热爱科学，追求真理的精神。
三、教学重点与难点1. 教学重点：（1）万有引力定律；（2）太阳与行星间引力的计算方法。
2. 教学难点：（1）万有引力定律的数学表达式；（2）太阳与行星间引力的计算方法的运用。
四、教学过程1. 导入：（1）引导学生回顾已学过的物理学知识，如力和运动的关系；（2）提问：太阳与行星间存在什么力？2. 教学新课：（1）介绍万有引力定律的发现者和实验；（2）讲解万有引力定律的数学表达式；（3）讲解太阳与行星间引力的计算方法。
3. 课堂讨论：（1）引导学生讨论太阳与行星间引力是如何影响行星运动的；（2）引导学生思考如何运用万有引力定律解释一些天文现象。
五、作业布置1. 请学生运用万有引力定律，计算两个物体间的引力；2. 请学生查阅资料，了解一些天文现象，并尝试用万有引力定律解释。
六、教学活动1. 小组合作：学生分组，每组选择一个行星，利用万有引力定律计算太阳与该行星间的引力，并讨论其对行星运动的影响。
2. 实验探究：学生进行实验，模拟太阳与行星间的引力作用，观察和记录实验结果，进一步理解万有引力定律。
七、课堂互动1. 提问与回答：教师提问学生关于太阳与行星间引力的知识，鼓励学生积极回答，增强学生的自信心。
2. 问题讨论：教师提出一些与太阳与行星间引力相关的问题，引导学生进行思考和讨论，提高学生的思维能力。
太阳与行星间的引力教学设计
《太阳与行星间的引力》教学设计【学习内容分析】在行星运动规律与万有引力定律两节内容之间安排本节内容, 是为了更突出发现万有引力定律的这个科学过程。
假如说上一节内容是从运动学角度描述行星运动的话, 那么, 本节内容是从动力学角度来研究行星运动的, 研究过程是依据已有规律进行的演绎推理过程。
教科书在尊重历史事实的前提下, 通过一些逻辑思维的铺垫, 让学生以自己现有的知识基础身于历史的背景下, 经历一次“发现”万有引力的过程, 因此体验物理学研究问题的方法就成为重要的教学目的。
【学情分析】在学太阳对行星的引力之前, 学生已经对力、重力、向心力、加速度、重力加速度、向心加速度等概念有了较好的理解, 并且掌握自由落体运动和圆周运动等运动规律, 能纯熟运用牛顿运动定律解决动力学问题。
已经完全具有进一步探究和学习万有引力定律的起点能力。
所以在推导太阳与行星运动规律时, 教师可以规定学生自主地运用原有的知识进行推导, 并规定说明每一步推理的理论依据是什么, 教师仅在难点问题上做适当的点拨。
【教学目的】一、知识与技能1. 了解关于行星绕太阳运动的不同观点和引力思想形成的历程。
2．知道行星绕太阳运动的因素, 知道太阳与行星间存在着引力作用, 知道行星绕太阳做匀速圆周运动向心力来源。
3．知道太阳与行星间引力的方向和表达式, 知道牛顿定律在推导太阳与行星间引力时的作用, 领略将不易测量的物理量转化为易测量物理量的方法。
二、过程与方法1. 追寻得出太阳与行星间引力的科学探究过程, 结识科学探究中交流和独创的意义；2．了解物理学的研究方法, 结识物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用；3. 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1. 领略自然界的奇妙与和谐, 蕴涵其中的规律之简洁, 发展对科学的好奇心与求知欲, 乐于探究自然界的奥秘, 体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
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《太阳与行星间的引力》教学设计【学习容分析】在行星运动规律与万有引力定律两节容之间安排本节容，是为了更突出发现万有引力定律的这个科学过程。
如果说上一节容是从运动学角度描述行星运动的话，那么，本节容是从动力学角度来研究行星运动的，研究过程是依据已有规律进行的演绎推理过程。
教科书在尊重历史事实的前提下，通过一些逻辑思维的铺垫，让学生以自己现有的知识基础身于历史的背景下，经历一次“发现”万有引力的过程，因此体验物理学研究问题的方法就成为主要的教学目标。
【学情分析】在学太阳对行星的引力之前，学生已经对力、重力、向心力、加速度、重力加速度、向心加速度等概念有了较好的理解，并且掌握自由落体运动和圆周运动等运动规律，能熟练运用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起点能力。
所以在推导太阳与行星运动规律时，教师可以要求学生自主地运用原有的知识进行推导，并要求说明每一步推理的理论依据是什么，教师仅在难点问题上做适当的点拨。
【教学目标】一、知识与技能1．了解关于行星绕太阳运动的不同观点和引力思想形成的历程。
2．知道行星绕太阳运动的原因，知道太阳与行星间存在着引力作用，知道行星绕太阳做匀速圆周运动向心力来源。
3．知道太阳与行星间引力的方向和表达式，知道牛顿定律在推导太阳与行星间引力时的作用，领会将不易测量的物理量转化为易测量物理量的方法。
二、过程与方法1．追寻得出太阳与行星间引力的科学探究过程，认识科学探究流和独创的意义；2．了解物理学的研究方法，认识物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用；3．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1．领略自然界的奇妙与和谐，蕴涵其中的规律之简洁，发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
2．培育与他人合作的精神，将自己的见解与他人交流的愿望。
【教学重难点】1．太阳与行星间的引力的推导思路和过程。
2．突出教学重难点的方法：引导学生动手参与推导过程，关注学生推导细节并及时交流和反馈，总结推导步骤；教师呈现推导过程要层次分明，突出关键。
【教学资源】1．教学课件（PPT文件）2．行星运动数据3．多媒体教学设备【教学流程图】【教学过程设计】复习旧课：（引导学生回答，教师及时纠正补充）教师活动：请同学们从运动的描述角度思考，开普勒行星运动定律的物理意义？（提问）学生活动：第一定律揭示了描述行星运动的参考系、及其运动轨迹；第二定律揭示了行星在椭圆轨道上运动经过不同位置的快慢情况，近日点附近速度大，远日点附近速度小；第三定律：揭示了不同行星虽然椭圆轨道和环绕周期不同，但由于中心天体相同，所以共同遵循轨道半长轴的三次方与周期的二次方比值相同的规律。
教师活动：课件展示开普勒三定律：开普勒第一定律也叫椭圆轨道定律，它的具体容是：所有行星分别在大小不同的轨道上围绕太阳运动。
太阳在这些椭圆的一个焦点上。
他的这条定律否定了行星轨道为圆形的理论。
开普勒第二定律：对任意行星来说，他与太阳的连线在相等的时间扫过相等的面积。
开普勒第三定律的具体表述是：行星绕太阳运动轨道半长轴R的立方与运动周期T的平方成正比。
教师活动：开普勒在1609和1619年发表了行星运动的三个定律，解决了描述行星运动的问题，但好奇的人们，面向天穹，深情地叩问：是什么力量支配着行星绕着太阳做如此和谐而有规律的运动呢？（问题的提出：）引导学生思考：问题1：行星在椭圆轨道上运动是否需要力？这个力是什么力提供的？大小跟太阳与行星间的距离有什么关系吗？学生活动：行星在椭圆轨道上运动需要力，这个力可能是太阳与行星之间引力提供的，大小跟太阳与行星间的距离应有关。
问题2：行星的实际运动是椭圆运动，但我们还不知道求出椭圆运动加速度的运动学公式，我们现在怎么办？把它简化为什么运动呢？学生活动：猜测可以简化为圆周运动。
问题3：既然把行星绕太阳的运动简化为圆周运动。
那么行星绕太阳的运动可进一步简化为匀速圆周运动吗？为什么？学生活动：猜测可以简化为匀速圆周运动。
教师活动：多媒体展示八大行星的轨道数据：观察八大行星的轨道半长轴与半短轴的区别并结合开普勒第二定律的容得到结论：行星绕太阳的运动可以看作是匀速圆周运动。
（简化模型）教师活动：总结：行星做曲线运动→必受到力的作用→把行星绕太阳的运动简化为圆周运动→进一步简化为匀速圆周运动。
设计说明：依照已学知识点提出问题，然后让学生个体作答解决问题，同时不断抛出新的讨论点，引导学生积极参与讨论探究。
模型简化也经过先猜测再推理的过程。
【新课教学】一、人类对行星运动规律原因认识的过程：教师活动：介绍十七世纪前以及伽利略，开普勒，笛卡儿的观点：17世纪前：行星理所应当的做这种完美的圆周运动；伽利略：一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致物体做圆周运动；开普勒：受到了来自太阳的类似于磁力的作用。
笛卡儿：在行星的周围有旋转的物质作用在行星上，使得行星绕太阳运动。
进一步介绍：到牛顿这个时代的时候，科学家们对这个问题有了更进一步的认识，例如胡克、哈雷等，他们认为行星绕地球运动受到太阳对它的引力，甚至证明了行星轨道如果为圆形，引力的大小跟太阳距离的二次方成反比，但无法证明在椭圆轨道下，引力也遵循这个规律。
（猜想与假设）牛顿在前人的基础上，证明了如果太阳和行星的引力与距离的二次方成反比，则行星的轨迹是椭圆，并且阐述了普遍意义下的万有引力定律。
过渡：这一节和下一节，我们将追寻牛顿的足迹，用自己的手和脑，重新“发现”万有引力定律。
由于受到数学知识的限制，我们要对行星绕太阳的运动进行简化，简化为匀速圆周运动。
二、引力的推导：教师活动：太阳与行星间的引力F跟行星到太阳的距离有关，然而它们之间有什么定量关系呢？关于这个问题我们可以将行星的运动简化行星绕太阳做匀速圆周运动。
那么太阳对行星的引力，就等于行星做匀速圆周运动的向心力。
如果设行星的质量为m，速度为v，运行周期为T，行星到太阳的距离为r，则行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力可以怎样表示？学生活动：向心力可以表示为=教师活动：在天文观测中我们应该用哪个方程来探究向心力呢？学生活动：天文观测中难以直接得到行星运动的速度v，但可以得到行星公转的周期T，因此应该用来表示向心力。
教师活动：能不能根据得到的结论？学生活动：不同行星的公转周期是不同的，所以不能说。
教师活动：而且要寻找F跟的关系，那么表达式中就不应该出现周期T，所以要设法消去上式中的T，应该怎么消呢？学生活动：可以把开普勒第三定律变形为，代入上式得到：或①教师活动：我们注意到K是一个与行星无关，而仅与太阳有关的常数，这表明太阳对不同行星的引力，与行星的质量成正比，与行星和太阳间距离的二次方成反比。
教师活动：但是，如果中心天体的质量发生变化，引力F变不变呢？用叠加的观点分析此问题，可以得出：F将变化，且M增大，F也增大；反之亦然。
很显然，F还应与中心天体的质量M有关，它们之间有什么关系呢？怎样研究F与M的关系呢？（思考1分钟）思路分析：刚才我们选择行星为研究对象，研究的结果中并没有出现太阳质量M。
下面我们不妨尝试以太阳为研究对象，看看行星对太阳的引力什么特征？对于太阳对行星的引力，太阳是施力物，而根据牛顿第三定律，太阳也要受到行星大小相等，方向相反的引力作用，对于这个引力，太阳又是受力物。
对称性是许多物理规律的一个重要特性。
如果太阳与行星，行星与卫星间的引力是同种性质的力，那么行星对太阳的引力是不是也应该与太阳的质量成正比呢？如果这个猜想是正确的，那么行星对太阳的引力又可以表示成什么呢？学生活动：（讨论、推导、交流），或②（M为太阳质量，是与行星有关的常数）教师活动：很好，太阳对行星的引力和行星对太阳的引力有什么关系？你能结合①、②式得到什么关系？学生活动：教师活动：这个结论也可以写成：，方向：太阳与行星间引力的方向沿着二者的连线。
适用围：太阳与行星间的引力教师活动：上面，我们用自己的手和脑，得到了太阳与行星间的引力公式。
我们今天得到的结论是万有引力定律么？讲述：通过演绎推理得到的结论，推广到一般意义上的规律，在科学上是十分严谨的事情，需要经过实践和实验的检验。
设计说明：书本上根据太阳对不同行星的引力，行星对太阳的引力，推导太阳与行星间的引力为过于牵强附会，不符合学科的认知规律，学生不易接受,学生感到很茫然，而用该方法思路过程很严密,学生容易掌握。
【板书设计】太阳与行星间的引力探究1．行星饶太阳运动向心加速度为，根据牛顿第二定律，太阳对不同行星的引力：探究2（1）太阳对行星的引力大小：结论：或（1）（2）行星对太阳的引力结论：或（2）（3）由（1）、（2）式得（4）太阳与行星间的引力：是比例系数，与太阳、行星都没有关系方向：太阳与行星间引力的方向沿着二者的连线。
适用围：太阳与行星间的引力【教学反思】为了让学生掌握建立物理模型、运用数学工具进行数学推导发现物理规律的研究方法，教学中应该调动学生参与探究的过程，这需要教师的引导，为此，本节课采用“导探”式教学法，即在教师的引导下，让学生通过独立思考、合作交流、小组讨论的方式完成探究的过程，让学生真正体验科学探究的方法。
太阳与行星间的引力一节，是为了更突出发现万有引力定律的这个科学过程。
如果照搬教材的容，教学时间显得太宽松，并且最后推导不太严密,学生不易接受,而且并不能让学生充分的体会牛顿的科学智慧。
所以笔者在实际教学中对教材中关于太阳与行星间的引力的推导过程做了改进并用了两种不同的方法,这样不仅教学时间变得紧凑，更重要是让学生体验了：从问题的提出、猜想与假设、演绎与推理、结论的得出等更为完整的探究过程．【创新点】1．根据行星与太阳之间距离和行星饶太阳旋转的周期数据通过EXCEL软件探究行星饶太阳旋转的加速度与半径的关系；2．通过严谨合理的数学推导得，学生知道它的来龙去脉，真正理解其中道理，更容易接受。