万有引力定律以及引力常量的测定教学提纲
万有引力定律及引力常量的测定教案
万有引力定律及引力常量的测定教案一、教学目标1. 让学生理解万有引力定律的内容及适用范围。
2. 让学生掌握引力常量的测定方法。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 万有引力定律的发现历程2. 万有引力定律的数学表达式3. 万有引力定律的适用范围4. 引力常量的测定方法5. 引力常量的数值及意义三、教学重点与难点1. 万有引力定律的数学表达式及适用范围2. 引力常量的测定方法及数值意义四、教学方法1. 采用讲授法讲解万有引力定律的发现历程、数学表达式及适用范围。
2. 采用实验法引导学生测定引力常量。
3. 采用案例分析法分析引力常量在实际中的应用。
五、教学准备1. 教案、教材、多媒体设备2. 实验器材：弹簧测力计、钩码、细绳、桌子等教案内容：一、导入（5分钟）1. 通过提问方式引导学生回顾牛顿的贡献。
2. 引出本节课的主题——万有引力定律。
二、万有引力定律的发现历程（10分钟）1. 讲解牛顿发现万有引力定律的过程。
2. 介绍万有引力定律的数学表达式F=G(m1m2)/r^2。
三、万有引力定律的适用范围（10分钟）1. 讲解万有引力定律适用的对象：质点、均匀球体、均匀球壳。
2. 讲解万有引力定律不适用的对象：非质点、非均匀物体。
四、引力常量的测定方法（15分钟）1. 讲解引力常量的测定方法：扭秤实验、重力加速度实验。
2. 引导学生思考如何设计实验测定引力常量。
五、引力常量的数值及意义（10分钟）1. 讲解引力常量的数值：G=6.67×10^-11 N·m^2/kg^2。
2. 讲解引力常量的意义：在宇宙尺度上描述天体运动的规律。
六、课堂小结（5分钟）1. 回顾本节课所学内容，强调万有引力定律的数学表达式及适用范围。
2. 强调引力常量的测定方法及数值意义。
七、作业布置（5分钟）1. 请学生总结万有引力定律的发现历程。
2. 请学生设计实验测定引力常量。
八、课后反思（教师）1. 总结本节课的教学效果，调整教学方法。
鲁科版必修二《万有引力定律及引力常量的测定》word教案1
万有引力定律及引力常量的测定——教案物理组：王信华一、教学目标知识与技能1、初步了解开普勒三定律的内容2、掌握万有引力定律的内容公式及适用条件情感态度与价值观1、了解科学研究方法对人们认识自然的重要性2、培养学生的爱国精神二、复习与引入通过学生观察嫦娥奔月图、阿波罗登月和神五、神六、神七载人飞船视频与神八与天宫一号对接的视频引入课题教师：阿波罗登月使嫦娥奔月的神话变成了现实，神五、神六、神七载人飞船的成功发射同样实现了中国人千年的飞天梦想；神八与天宫一号的两次成功对接，更使得世界对中国刮目相看，那么它们是怎么运动的、它们的运动与行星绕太阳的运动是否遵循相同的规律呢？这一章我们将它们的运动规律进行学习第五章万有引力定律及其应用第一节万有引力定律及引力常量的测定< 一>、行星运动的规律教师活动：关于行星运动的规律，开普勒根据前人的观测和研究，于1609年和1619年先后提出了太阳系行星运动的三大定律：开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于所有椭圆的一个焦点上。
开普勒第二定律：太阳与任何一个行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等开普勒第三定律：行星绕太阳运动的轨道半长轴的三次方方与公转周期的平方成正比。
学生活动：让学生观察“信息窗”注意以下两个问题：1、各行星轨道半长轴的三次方与公转周期平方的比值关系。
观擦行星绕太阳运动的有关数据第五列，得出所有行星绕太阳运动的轨道半长轴的三次方与周期平方的比值相等；此规律对卫星绕地球的运动同样成立，只与中心天体有关。
比如所有行星都绕太阳运动，所以所有行星都绕同一中心天体太阳运动，因此所有行星轨道半长轴的三次方与公转周期的平方的比值相等；所有卫星都绕地球运动，所有卫星绕地球运动的轨道半长轴的三次方与公转周期的平方的比值也是相等的。
2、各行星椭圆轨道的偏心率师生互动：让两学生上台与老师共同画偏心率分别为0.9、0.5、0.3的椭圆，与圆进行对比，总结出各行星运动的轨道可近似看成圆形。
5.1《万有引力定律及引力常量的测定》教案(鲁科版式必修2)
第1节万有引力定律及引力常量的测定教学重点1.万有引力定律；2.引力常量的测定方法.教学难点引力常量的测定方法.教具准备多媒体设备及卡文迪许实验装置.课时安排1课时三维目标一、知识与技能1.掌握开普勒三定律的内容并能解释一些现象；2.掌握万有引力定律的内容、公式及适用条件；3.掌握引力常量的测定方法及其意义.二、过程与方法充分展现万有引力定律发现的科学过程，培养学生的科学思维能力.三、情感态度与价值观培养学生尊重知识、尊重历史、尊重科学的精神；培养学生不畏艰难险阻永攀科学高峰的精神.教学过程导入新课多媒体课件展示：“嫦娥奔月”到“阿波罗”飞船登月.为什么飞船能够登上月球；为什么飞船能绕地球旋转？推进新课一、行星的运动规律多媒体课件展示：1571年12月27日，开普勒出生在德国威尔的一个贫民家庭.但当开普勒出生时，家庭已经很衰落.开普勒是一个早产儿，体质很差.他四岁时患上了天花和猩红热，虽侥幸死里逃生，身体却受到了严重的摧残，视力衰弱，一只手半残.但开普勒身上有一种顽强的进取精神.他放学后要帮助父母料理酒店，但一直坚持努力学习，成绩一直名列前茅.1587年进入蒂宾根大学，在校中遇到秘密宣传哥白尼学说的天文学教授麦斯特林，在他的影响下，很快成为哥白尼学说的忠实维护者.大学毕业后，开普勒获得了天文学硕士的学位，被聘请到格拉茨新教神学院担任教师.后来离开学院，成了丹麦著名天文学家第谷（Tycho Brahe）的学生和继承人，他与意大利的伽利略（Galileo）是同时代的两位巨人.开普勒从理论的高度上对哥白尼学说作了科学论证，使它更加提高了一大步.他所发现的行星运动定律“改变了整个天文学”，为后来牛顿（Isaac Newton）发现万有引力定律奠定了基础.开普勒也被后人赞誉为“天空的立法者”.开普勒根据第谷毕生观测所留下的宝贵资料，孜孜不倦地对行星运动进行深入的研究，提出了行星运动三定律.开普勒在公元1609年发表了关于行星运动的两条定律：1.开普勒第一定律（椭圆定律）：每一行星沿一个椭圆轨道环绕太阳，而太阳则处在椭圆的一个焦点上.多媒体课件展示：2.开普勒第二定律（面积定律）：从太阳到行星所连接的直线（矢径）在相等时间内扫过同等的面积.用公式表示为：S AB=S CD=S EK.多媒体课件展示：1609年，这两条定律发表在他出版的《新天文学》上.1618年，开普勒又发现了第三条定律.3.开普勒第三定律（调和定律）：行星绕日一圈时间的平方和行星各自离日的平均距离的立方成正比.用公式表示为：R3/T2=k，其中R为行星公转轨道半长轴、T为行星公转周期、k=常数.多媒体课件展示：学习活动：阅读欣赏，学习开普勒的顽强进取精神.讨论对开普勒三定律的理解.二、万有引力定律1.引入课题：前面我们已经学习了有关圆周运动的知识，我们知道做圆周运动的物体都需要一个向心力，而向心力是一种效果力，是由物体所受实际力的合力或分力来提供的.另外我们还知道，月球是绕地球做圆周运动的，那么我们想过没有，月球做圆周运动的向心力是由谁来提供的呢？(学生一般会回答：地球对月球有引力.)2.实验：粉笔头自由下落.同学们想过没有，粉笔头为什么是向下运动，而不是向其他方向运动呢？同学可能会说，重力的方向是竖直向下的，那么重力又是怎么产生的呢？地球对粉笔头的引力与地球对月球的引力是不是一种力呢？(学生一般会回答：是.)这个问题也是300多年前牛顿苦思冥想的问题，牛顿的结论也是：是.既然地球对粉笔头的引力与地球对月球有引力是一种力，那么这种力是由什么因素决定的，是只有地球对物体有这种力呢，还是所有物体间都存在这种力呢？这就是我们今天要研究的万有引力定律.首先让我们回到牛顿的年代，从他的角度进行一下思考吧.当时“日心说”已在科学界基本否认了“地心说”，如果认为只有地球对物体存在引力，即地球是一个特殊物体，则势必会退回“地球是宇宙中心”的说法，而认为物体间普遍存在着引力，可这种引力在生活中又难以观察到，原因是什么呢？(学生可能会答出：一般物体间，这种引力很小.如不能答出，教师可诱导.)所以要研究这种引力，只能从这种引力表现比较明显的物体——天体的问题入手.当时有一个天文学家开普勒通过观测数据得到了一个规律：所有行星轨道半径的三次方与运动周期的二次方之比是一个定值，即开普勒第三定律.用公式写出为：k TR =23. 根据圆周运动向心力关系：2224T mR mRw F π==，用T 2=R 3/k 代入，得：2232244R mk R mRk mRw F ππ===. 其中m 为行星质量，R 为行星轨道半径，即太阳与行星的距离.也就是说，太阳对行星的引力正比于行星的质量而反比于太阳与行星的距离的平方.板 书：F ∝2Rm 而此时牛顿已经得到他的第三定律，即作用力等于反作用力，用在这里，就是行星对太阳也有引力.同时，太阳也不是一个特殊物体，它和行星之间的引力也应与太阳的质量M 成正比，即F ∝2RmM 用语言表述，就是：太阳与行星之间的引力，与它们质量的乘积成正比，与它们距离的平方成反比.这就是牛顿的万有引力定律.如果改写为等式，则为：2RmM G F =. 其中G 为一个常数，叫做万有引力恒量.(视学生情况，可强调与物体重力只是用同一字母表示，并非同一个含义.)应该说明的是，牛顿得出这个规律，是在与胡克等人的探讨中得到的.【知识拓展】下面我们对万有引力定律作进一步的说明：(1)万有引力存在于任何两个物体之间.虽然我们推导万有引力定律是从太阳对行星的引力导出的，但刚才我们已经分析过，太阳与行星都不是特殊的物体，所以万有引力存在于任何两个物体之间.也正因为此，这个引力称作万有引力.只不过一般物体的质量与星球相比过于小了，它们之间的万有引力也非常小，完全可以忽略不计.所以，万有引力定律的表述是：板 书：任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟两个物体的质量的乘积成正比，跟它们距离的平方成反比.用公式表示为：221rm m G F =其中m 1、m 2分别表示两个物体的质量，r 为它们之间的距离.(2)万有引力定律中的距离r ，其含义是两个质点间的距离.两个物体相距很远，则物体一般可以视为质点.但如果是规则形状的均匀物体相距较近，则应把r 理解为它们的几何中心的距离.例如物体是两个球体，r 就是两个球心间的距离.(3)万有引力是因为物体有质量而产生的引力.从万有引力定律可以看出，物体间的万有引力由相互作用的两个物体的质量决定，所以质量是万有引力产生的原因.从这一产生原因可以看出：万有引力不同于我们初中所学习过的电荷间的引力及磁极间的引力，也不同于我们以后要学习的分子间的引力.三、万有引力恒量的测定【教师精讲】牛顿发现了万有引力定律，但万有引力恒量G 这个恒量是多少，连他本人也不知道.按说只要测出两个物体的质量，测出两个物体间的距离，再测出物体间的引力，代入万有引力定律，就可以测出这个恒量.但因为一般物体的质量太小了，它们间的引力无法测出，而天体的质量太大了，又无法测出质量.所以，万有引力定律发现了100多年，万有引力恒量仍没有一个准确的结果，这个公式就仍然不能是一个完善的等式.直到100多年后，英国人卡文迪许利用扭秤，才巧妙地测出了这个恒量.（一）引力常量G 的测定1.卡文迪许扭秤装置（如图，课件展示）2.实验的原理：两次放大及等效的思想.扭秤装置把微小力转变成力矩来反映（一次放大），扭转角度通过光标的移动来反映（二次放大），从而确定物体间的万有引力.T 形架在两端质量为m 的两个小球受到质量为m ′的两大球的引力作用下发生扭转，引力的力矩为FL .同时，金属丝发生扭转而产生一个相反的力矩k θ，当这两个力的力矩相等时，T 形架处于平衡状态，此时，金属丝扭转的角度θ可根据小镜从上的反射光在刻度尺上移动的距离求出，由平衡方程：k θ=F ·L ，2rm m G F '=，L m m r k G '=2θ. L 为两小球的距离，k 为扭转系数，可测出，r 为小球与大球的距离.3.G 的值卡文迪许利用扭秤多次进行测量，得出引力常量G =6.71×10-11N·m 2/kg 2，与现在公认的值6.67×10-11 N·m 2/kg 2非常接近.（二）测定引力常量的重要意义1.证明了万有引力存在的普遍性.2.万有引力定律有了真正的实用价值，可测定远离地球的天体的质量、密度等.3.扭秤实验巧妙地利用等效法合理地将微小量进行放大，开创了测量弱力的新时代.学生疑问：既然两个物体间都存在引力，为什么当两个人接近时他们不吸在一起？【教师精讲】由于人的质量相对于地球质量非常小，因此两人靠近时，尽管距离不大，但他们之间的引力比他们各自与地球的引力要小得多得多，不足以克服人与地面间的摩擦阻力，因而不能吸在一起.展示问题：已知地球的半径R =6 400 km ，地面重力加速度g =9.8 m/s 2，求地球的平均密度.【教师精讲】设在地球表面上有一质量为m 的物体， 则2RMm G mg =， 得GgR M 2=， 而GR g G R gR V M ππρ433432===， 代入数据得：ρ=5.4×103 k g/m 3.卡文迪许测定的G 值为6.754×10-11，现在公认的G 值为6.67×10-11.需要注意的是，这个万有引力恒量是有单位的：它的单位应该是乘以两个质量的单位千克，再除以距离的单位米的平方后，得到力的单位牛顿，故应为N·m 2/kg 2.板 书：G =6.67×10-11 N·m 2/kg 2由于万有引力恒量的数值非常小，所以一般质量的物体之间的万有引力是很小的，我们可以估算一下，两个质量为50 k g 的同学相距0.5 m 时之间的万有引力有多大(可由学生回答：约 6.67×10-7N)，这么小的力我们是根本感觉不到的.只有质量很大的物体对一般物体的引力我们才能感觉到，如地球对我们的引力大致就是我们的重力，月球对海洋的引力导致了潮汐现象.而天体之间的引力由于星球的质量很大，又是非常惊人的：如太阳对地球的引力达3.56×1022 N.【例题剖析】 已知月球到地球的球心距离为r =4×108 m ,月亮绕地球运行的周期为30天，求地球的质量.【教师精讲】月球绕地球运行的向心力即月地间的万有引力. 即有2242T r m rh Mm G F F π=＝＝万有引力向，得2324GT r M π= 所以M =5.98×1024 kg.课堂小结本节课我们学习了万有引力定律，了解了任何两个有质量的物体之间都存在着一种引力，这个引力正比于两个物体质量的乘积，反比于两个物体间的距离.其大小的决定式为：221r m m G F 其中G 为万有引力恒量：G=6.67×10-11 N·m 2/kg 2.另外，我们还了解了科学家分析问题、解决问题的方法和技巧，希望对我们今后分析问题、解决问题能够有所借鉴.布置作业课本作业2、3、5、6.。
高中物理必修万有引力定律及引力常量的测定-优秀
第一节：万有引力定律及引力常量的测定一、教学目标知识与技能1了解万有引力定律得出的思路和过程，知道地球上的重物下落与天体运动的统一性；2.知道万有引力是一种存在于所有物体之间的吸引力，知道万有引力定律的适用范围；3.会用万有引力定律解决简单的引力计算问题，知道万有引力定律公式中r的物理意义；4.了解引力常量G的测定在科学历史上的重大意义；5.了解万有引力定律发现的意义。
过程与方法1．通过演绎牛顿当年发现万有引力定律的过程，体会在科学规律发现过程中猜想与求证的重要性；2．体会推导过程中的数量关系。
情感、态度与价值观1. 感受自然界任何物体间引力的关系，从而体会大自然的奥秘；2. 通过演绎牛顿当年发现万有引力定律的过程和卡文迪许测定万有引力常量的实验，让学生体会科学家们勇于探索、永不知足的精神和发现真理的曲折与艰辛。
二、教学重点、难点1．万有引力定律的推导过程，既是本节课的重点，又是学生理解的难点。
2．由于一般物体间的万有引力极小，学生对此缺乏感性认识。
三、教学方法启发式教学法、推理、论证法、讨论法。
四、教学活动(一)引入新课西汉民间神话--嫦娥奔月：战国时期，屈原《天问》：古希腊-《地心说》：托勒密、毕达哥拉斯、柏拉图和亚里士多德等，他们都认为，地球是宇宙的中心，其他所有的星球，都是以简单的圆形轨道围绕着地球而运转的。
16世纪-波兰人哥白尼：《日心说》1584年，意大利的哲学家布鲁诺：《日心说》1576年到1597年将近二十一年间，第谷·布拉赫（丹麦）的天文观测伽利略的发现------伽利略发明了第一台倍率高的太空望远镜，从此科学获得研究星空的强有力的工具。
（二）进行新课在此阶段，正是由于第谷和伽利略的天文观测所遗留下来的高精度的观测数据，给接下来的开普勒提供了数据上的支持，立下了汗马功劳。
开普勒行星运动三定律才得以问世。
开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨迹都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。
最新-高中物理《万有引力定律及引力常数的测定》教案2
万有引力定律及引力常量的测定一．教学目标：了解卡文迪许实验装置及其原理。
知道引力常量的意义及其数值。
加深对万有引力定律的理解。
二．教学重点：引力常量的测定及重要意义。
三．教学难点：卡文迪许用扭秤测量引力常量的原理。
四．教学方法：引导式五．教学过程：〖引入新课〗牛顿虽然发现了万有引力定律，由于当时实验条件和技术的限制，没能给出准确的引力常量。
显然，如不能定量地算出两物体间的万有引力的大小，万有引力定律就没有什么实际意义。
直到1789年，英国物理学家卡文迪许巧妙地利用了扭秤装置，第一次在实验室里比较准确地测出引力常量。
这节课我们就来学习他如何利用扭秤测出非常小的万有引力的。
〖新课教学〗㈠引力常量G 的测定卡文迪许扭秤装置将课本P 118图6－2制成幻灯片或课件以辅助讲解。
扭秤实验的原理两次放大及等效的思想。
扭秤装置把微小力转变成力矩来反映（一次放大），扭转角度通过光标的移动来反映（二次放大），从而确定物体间的万有引力。
T 形架在两端质量为m 的两个小球受到质量为m’的两大球的引力作用下发生扭转，引力的力矩为FL 。
同时，金属丝发生扭转而产生一个相反的力矩k θ，当这两个力的力矩相等时，T 形架处于平衡状态，此时，金属丝扭转的角度θ可根据小镜从上的反射光在刻度尺上移动的距离求出，由平衡方程：k F L θ= 22''Fr k r G mm mm Lθ== L 为两小球的距离，k 为扭转系数可测出，r 为小球与大球的距离。
G 的值卡文迪许利用扭秤多次进行测量，得出引力常量11226.7110/G Nm kg -=⨯，与现在公认的值11226.6710/Nm kg -⨯非常接近。
㈡测定引力常量的重要意义证明了万有引力的存在的普遍性。
使得万有引力定律有了真正的实用价值，可测定远离地球的天体的质量、密度等。
扭秤实验巧妙地利用等效法合理地将微小量进行放大，开创了测量弱力的新时代。
〖例题分析〗既然两个物体间都存在引力，为什么当两个人接近时他们不吸在一起？解：由于人的质量相对于地球质量非常小，因此两人靠近时，尽管距离不大，但他们之间的引力比他们各自与地球的引力要小得多得多，不足以克服人与地面间的摩擦阻力，因而不能吸在一起。
高中物理 《万有引力定律及引力常量的测定》教案(2)
万有引力定律及引力常量的测定一、教学目标知识与技能：1．了解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，且遵循相同的规律。
过程与方法：1．翻阅资料详细了解牛顿的“月-地”检验。
2．根据前面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。
情感态度与价值观：1．通过学习认识和借鉴科学的实验方法，充实自己的头脑，更好地去认识世界，提高科学的价值观。
2．通过逻辑推理体验其乐趣，提高分析问题、解决问题的能力。
二、教学内容剖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得到的，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。
本节课教学重点：理解万有引力定律的含义及表达式。
本节课教学难点：了解万有引力定律得出的思路和过程。
三、教学思路与方法教学思路：本节课是在猜想-检验-结论的顺序展开,在每一个过程都有大量的学史资料,要让学生在阅读中获取知识,注意培养学生深刻的洞察力、严谨的数学处理和逻辑思维。
教学方法：探究、阅读、讨论、练习四、教学准备录像资料、多媒体课件视野拓展1．引力常量的实验测定（1）卡文迪许实验（扭秤平衡法）引力常量是第一个用物理实验的方法在实验中测得的基本物理常量。
由于缺乏灵敏度足够高的测量工具，牛顿当时只验证了引力常量的普适性，但没有能够测量出它的数值。
在万有引力定律发表大约一百年后，英国的米歇耳（Rev．John Michell,1724—1793）首先设计了一种专门用来进行引力实验的仪器，称为扭秤。
这个装置的特点是通过测量微小的扭转角度，以显示微弱的引力，从而使在实验室中测定引力常量成为可能。
这是米歇耳的贡献，但他并没有亲自作过测定引力常量的实验，因为在扭秤还没有制造完时，他就去世了。
1798年，卓越的英国物理学家卡文迪许（Henry Cavendish,1731—1810）在米歇耳的基础上完成了扭秤的制作，而且作了重要的改进。
万有引力定律及引力常量的测定教案
万有引力定律及引力常量的测定教案一、教学目标1. 让学生了解万有引力定律的发现过程，理解万有引力定律的内涵。
2. 让学生掌握引力常量的测定方法，以及其对物理学发展的意义。
3. 培养学生的实验操作能力，提高学生的科学素养。
二、教学内容1. 万有引力定律的发现1.1 牛顿与万有引力定律1.2 万有引力定律的数学表达2. 引力常量的测定2.1 卡文迪许与引力常量的测定2.2 引力常量的数值及意义3. 万有引力定律的应用3.1 地球的质量与半径的测定3.2 天体运动的研究三、教学重点与难点1. 教学重点：1.1 万有引力定律的发现过程1.2 引力常量的测定方法及意义2. 教学难点：2.1 万有引力定律的数学推导2.2 引力常量的测定原理四、教学方法1. 采用多媒体课件辅助教学，生动展示万有引力定律的发现过程。
2. 利用实验教学，让学生亲自动手操作，提高实验技能。
3. 开展小组讨论，引导学生思考万有引力定律在实际应用中的重要性。
五、教学安排1. 第一课时：介绍牛顿与万有引力定律，引导学生理解万有引力定律的内涵。
2. 第二课时：讲解引力常量的测定方法，让学生掌握引力常量的测定原理。
3. 第三课时：进行实验教学，让学生亲自动手操作，测定引力常量。
4. 第四课时：分析实验结果，讨论引力常量的意义及万有引力定律的应用。
5. 第五课时：进行课堂小结，布置课后作业，巩固所学知识。
六、实验设计与数据分析1. 实验目的：测定两个物体之间的引力常量。
验证万有引力定律。
2. 实验原理：使用扭秤实验装置，通过测量扭转角度与施加力矩的关系来计算引力常量。
应用牛顿第二定律和向心力公式，将实验数据转换为引力常量的数值。
3. 实验步骤：设置扭秤实验装置，确保两个物体之间的距离可调。
逐渐调整距离，记录不同距离下的扭转角度。
根据牛顿第二定律和向心力公式，计算每个距离下的引力常量。
重复实验多次，以获得更准确的数据。
4. 数据处理：绘制扭转角度与距离的图表。
第1节《万有引力定律及引力常量的测定》导纲
第五章第一节课堂导学案《万有引力定律及引力常量的测定》高一（）班姓名:____________ 号数:______________[学习目标]1、简要回顾人类探索太空的历程2、认识开普勒三大定律3、掌握万有引力定律并进行一些初步的计算4、了解扭秤实验测量引力常量的历史及放大思想重点：认识开普勒三大定律掌握万有引力定律并进行一些初步的计算难点：掌握万有引力定律并进行一些初步的计算[学习过程]一、开普勒三大定律1．开普勒第一定律所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个上。
2．开普勒第二定律太阳与任何一个行星的连线(矢径)在的时间内扫过的面积相等。
3．开普勒第三定律行星绕太阳运行轨道的立方与其的平方成正比，即__________＝k。
注：①三大定律适用于行星绕地球转动，也适用于卫星绕地球转动②k的值与不同的中心天体有关③三大定律都属于经验定律二、万有引力定律1．内容自然界中任何两个物体都是的，引力的方向沿两物体的，引力的大小F与这两个物体的乘积m1m2成正比，与这两个物体间的平方成反比。
2．公式F＝_____________，其中质量的单位为kg，距离的单位为m, 力的单位为N，G 是比例系数，叫引力常量。
通常取G＝。
3．公式适用条件适用于两个间的相互作用。
4.地球模型一般情况下可以认为物体受到的重力_______地球对它的引力。
通常可将地球质量等效集中于_______。
5．“月－地”检验证明了地球与物体间的引力和天体间的引力具有，遵循。
例：并排坐着两个人，他们的质心相距0.5m，质量分别是50kg和70kg，试估算他们之间的引力大小？注：万有引力四特性：普遍性、相互性、宏观性、特殊性三、引力常量的测定及其意义1.一般物体的引力______，很难用实验测定引力常量G。
直到________年，英国物理学家___________巧妙地利用扭秤，测出了引力常量数值G=_______________。
万有引力定律及引力常量的测定教案
万有引力定律及引力常量的测定教案一、教学目标：1. 让学生了解万有引力定律的内容及适用范围。
2. 掌握引力常量的测定方法。
3. 能够运用万有引力定律解决实际问题。
二、教学内容：1. 万有引力定律的发现：介绍牛顿发现万有引力定律的过程。
2. 万有引力定律的内容：力的概念、万有引力定律的公式及其含义。
3. 万有引力定律的适用范围：讨论万有引力定律适用的条件。
4. 引力常量的测定：介绍引力常量的测定方法，如卡文迪许实验。
5. 引力常量的数值：给出引力常量的具体数值。
三、教学重点与难点：1. 教学重点：万有引力定律的内容及其适用范围，引力常量的测定方法。
2. 教学难点：万有引力定律的公式及其含义，引力常量的测定方法。
四、教学方法：1. 采用讲授法，讲解万有引力定律的发现、内容、适用范围以及引力常量的测定方法。
2. 使用案例分析法，分析实际问题，巩固万有引力定律的应用。
3. 运用讨论法，引导学生思考万有引力定律的局限性。
五、教学过程：1. 导入：以牛顿发现万有引力定律的故事引入新课。
2. 讲解：详细讲解万有引力定律的内容、适用范围和引力常量的测定方法。
3. 案例分析：给出实例，让学生运用万有引力定律解决问题。
4. 讨论：引导学生思考万有引力定律在实际应用中的局限性。
6. 作业布置：布置相关练习题，巩固所学知识。
六、案例研究：天体运动与万有引力定律1. 目的：通过分析天体运动的实例，加深对万有引力定律的理解。
2. 内容：讨论地球绕太阳公转、月球绕地球公转等天体运动的规律，并用万有引力定律解释这些现象。
3. 方法：采用观察法、分析法，结合天文学知识，探讨万有引力定律在天体运动中的应用。
七、实验演示：引力常量的测定1. 目的：通过实验演示，让学生亲手操作，加深对引力常量测定方法的理解。
2. 内容：进行卡文迪许实验，测定引力常量的数值。
3. 方法：实验操作法、数据处理法，引导学生观察实验现象，记录数据，并分析结果。
第一节：万有引力定律及引力常量的测定
第一节：万有引力定律及引力常量的测定教学目标1、知识与技能（1）知道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；（2）知道所有行星的过道的半径的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，且这个比值与行星的质量无关，但与太阳的质量有关；（3）了解牛顿是通过总结前人的经验的基础上提出了万有引力定律．（4）了解卡文迪许关于引力常量测定的扭秤实验2、过程与方法（1）通过学生的阅读使学生知道开普勒对行星运动的描述；（2）通过图片或自制教具展示卡文迪许扭秤的设计方法，渗透科学发现与科学实验的方法论教育．3、情感、态度与价值观（1）澄清对天体运动神秘、模糊的认识，掌握人类认识自然规律的科学方法；（2）使学生能应用万有引力定律解决实际问题；（3）通过了解卡文迪许扭秤的设计过程，使学生了解卡文迪许这位伟大的科学家是如何攻克难关、战胜困难的．教学设计教学重点（1）理解和掌握开普勒行星运动定律，认识行星的运动。
（2）万有引力定律教学难点（1）对开普勒行星运动定律的理解和应用。
（2）万有引力定律的应用教学方法探究、讲授、讨论、练习教学手段教具准备录像资料、多媒体课件教学过程一、引入新课介绍中国古代天文学观我国古代先民看到北极星常年不动，以及北斗七星等拱极星的回转，便认为星空是圆的，就像是一只倒扣着的半球大锅，覆盖在大地上，而北极则是这盖天的顶；又认为地是方的，就像一张围棋盘，此即“天圆地方”说。
东汉时的天文学家张衡提出“浑天”说，认为天就像一个大鸡蛋，地球就是其中的蛋黄。
中国古代通常将历法和天文联系在一起。
历法注重天体运行的长时间的重复周期，而不注重天体在三维空间中的运行情况。
与古希腊人和中世纪的欧洲人不同，中国古代历法家很少关心宇宙结构方面的讨论，在汉朝的大部分时期，人们满足于这样的假设：有人居住的世界是一小块中心区域，靠近平面大地中央，这个平面大地是一个绕着倾斜的轴旋转的天球的直径面，天体在该天球的内面移动，但他们靠何种机制来进行这种运动则没有讨论。
清泉州阳光实验学校《万有引力定律及引力常量的测定》教案
清泉州阳光实验学校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根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、开展航天事业奠定了根底，本节在本册中起着承上启下的作用，同时也是高考重点考察内容。
2、教学目的根据本课教材内容和课标要求，确定目的为：〔1〕知识与才能：理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根底，故采取承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，充分利用小组探究，培养学生自主、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究过程的曲折与艰辛，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。
根据：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。
根据：高一学生在学习过程中动手才能比较欠缺，加之缺乏一定的数学推理才能，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表达性、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泼、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，便于学生承受。
总之，本课教学以科学资料为根底，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进步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才能。
万有引力定律及引力常量的测定教案
万有引力定律及引力常量的测定教案一、教学目标1. 让学生了解万有引力定律的发现过程，掌握万有引力定律的表达式和适用条件。
2. 让学生理解引力常量的概念，学会用实验方法测定引力常量。
3. 培养学生的实验操作能力和团队协作精神，提高学生的科学素养。
二、教学内容1. 万有引力定律的发现过程2. 万有引力定律的表达式和适用条件3. 引力常量的概念4. 测定引力常量的实验方法5. 实验操作步骤和数据处理三、教学重点与难点1. 万有引力定律的表达式和适用条件2. 引力常量的测定方法3. 实验数据的处理和分析四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生思考和探索万有引力定律的发现过程。
2. 利用多媒体课件辅助教学，直观展示万有引力定律的适用条件和实验过程。
3. 组织学生进行实验操作，培养学生的动手能力和团队协作精神。
4. 采用案例分析法，让学生学会从实验数据中分析和总结规律。
五、教学安排1. 第一课时：介绍万有引力定律的发现过程，讲解万有引力定律的表达式和适用条件。
2. 第二课时：讲解引力常量的概念，介绍测定引力常量的实验方法。
3. 第三课时：进行实验操作，引导学生学会数据处理和分析。
4. 第四课时：总结实验结果，探讨万有引力定律在实际应用中的意义。
5. 第五课时：布置课后作业，巩固所学知识。
教案内容待补充六、教学评估1. 课堂问答：通过提问学生，了解他们对万有引力定律的理解程度和实验操作的掌握情况。
3. 课后作业：检查学生对课堂所学知识的掌握，以及对万有引力定律在实际应用中的理解。
七、教学资源1. 多媒体课件：展示万有引力定律的发现过程、表达式和适用条件，以及实验操作步骤。
2. 实验器材：提供必要的实验器材，如弹簧测力计、质量计等。
八、教学反思1. 教师应根据学生的反馈，及时调整教学内容和教学方法，提高教学效果。
2. 关注学生的个体差异，针对不同学生提供个性化的指导和支持。
3. 注重培养学生的实验操作能力和团队协作精神，提高他们的科学素养。
物理：鲁科版 必修2 5. 1 万有引力定律及引力常量的测定 (教案)
第1节万有引力定律及引力常数的测定【知识目标】一、知识与技能1 了解“地心说”和“日心说”2 了解万有引力定律的发展过程3 知道开普勒三个定律4 理解万有引力定律5 了解引力常数二、过程与方法1 通过课件模拟天体的运动说明开普勒三个定律2 运用圆周运动的知识理解天体运动3 理解万有引力定律并会运用其解释天体现象4 了解利用扭称测量引力常数运用探究方法三、情感态度与价值观1 认识发现万有引力定律的重要意义2 体会科学定律对人类探索未知世界的作用【知识重点】1 开普勒三个定律2 万有引力定律3 卡文迪许的扭称实验【知识难点】1 理解万有引力定律及应用2 理解卡文迪许的扭称实验的科学理念【教案方法】1 问题教案法【教案过程】：【历史回顾】中国对天体认识：距今2100多年的马王堆西汉墓中，出土了嫦娥奔月的画帛，<书上83面）画中嫦娥赞乘坐飞龙飘然奔月。
嫦娥奔月是个传说，也可以说是个梦想，它说明中国对天的研究早就有了。
如果世界第八大奇迹秦始皇陵中的天穹据说是由夜明珠按星星的分布镶嵌上的，中国对天体的追求早在秦朝之前就一定的尝试。
b5E2RGbCAP从战国时期的楚国伟大诗人屈原的佳作《天问》就是对茫茫宇宙提出了一系列问题，体现了人类了解自然奥秘的渴望。
但中国对天体的认识由于种种原因没能进入实质性，同样的文明古国对这个问题有不同的探索。
p1EanqFDPw1古希腊人的探索：首先从星体的轨迹入手，最早认为天体围绕地球转动的说法<地心说），主要观察到月球、太阳、水星、金星、火星、土星等，还能做好火星绕地球黑心的轨迹图，基于托密勒地心本轮理论的宇宙横向发展<书上100面），从古至今人类孜孜不倦地探索天体的运动规律，天文学家托勒密设计一套非常复杂的体系，完善了地心本轮理论。
这个学说持续了近2000年DXDiTa9E3d2文艺复兴的撞击：1943年天文学家哥白尼提出日心说，太阳是宇宙中心，行星都绕太阳做匀速圆周运动。
万有引力定律及引力常量的测定教案
万有引力定律及引力常量的测定教案第一章：引言1.1 学习目标了解万有引力定律的概念及其在物理学中的重要性。
掌握引力常量的测定方法及其在现实生活中的应用。
1.2 教学内容引言介绍：引力和万有引力定律的概念。
万有引力定律的表述和意义。
引力常量的概念和测定方法。
1.3 教学活动引入引力概念，引导学生思考引力的存在和作用。
通过实例说明万有引力定律的应用，如天体运动、地球上的物体等。
引导学生了解引力常量的测定方法，如卡文迪许实验。
第二章：万有引力定律2.1 学习目标掌握万有引力定律的数学表达式和物理意义。
理解万有引力定律的适用范围和条件。
2.2 教学内容万有引力定律的数学表达式：F=G(m1m2)/r^2。
万有引力定律的物理意义：描述了两个物体之间的引力大小与质量乘积和距离的平方成反比。
万有引力定律的适用范围和条件：适用于质点、均匀球体和两个物体之间的引力计算。
2.3 教学活动通过示例和问题，引导学生理解万有引力定律的数学表达式和物理意义。
讨论万有引力定律的适用范围和条件，引导学生思考其在不同情况下的应用。
第三章：引力常量的测定3.1 学习目标掌握引力常量的测定方法及其在现实生活中的应用。
理解引力常量的重要性和测量方法。
3.2 教学内容引力常量的概念：万有引力定律中的比例常数。
引力常量的测定方法：卡文迪许实验、地球引力场测量等。
引力常量在现实生活中的应用：地球重力加速度的测量、卫星导航等。
3.3 教学活动介绍引力常量的概念，引导学生理解其重要性。
通过实验视频或实物演示，展示引力常量的测定方法，如卡文迪许实验。
结合实际应用案例，让学生了解引力常量在现实生活中的作用。
第四章：万有引力定律的应用4.1 学习目标掌握万有引力定律在实际问题中的应用。
能够运用万有引力定律解决简单的物理问题。
4.2 教学内容万有引力定律在天体运动中的应用：行星运动、卫星轨道等。
万有引力定律在地球表面的应用：物体的重力、地震预测等。
4.3 教学活动通过示例和问题，引导学生了解万有引力定律在天体运动中的应用。
高中物理第五章5.1万有引力定律及引力常量的测定教案1鲁科版必修2
万有引力定律【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。
4、理解万有引力常量的意义及测定方法，了解卡文迪许实验室。
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。
2、培养学生研究问题时，抓住主要矛盾，简化问题，建立理想模型的处理问题的能力。
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。
2、经过万有引力常量测定的学习，让学生体会科学的方法论和物理常量数量级的重要性【教学重点】1、月-地检验的推到过程。
2、万有引力定律的内容及表达公式。
【教学重点】1、对万有引力定律的理解。
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。
【教学设计思想】在本节课教学，将让学生继续经历上节课的万有引力定律“发现之旅”，为此使整个教学流程力图体现如下规律发现过程:“天上”的力与“人间”的力可能出于同一本源？得到万有引力定律：221 r mmG F ⋅=（G为引力常量）。
检验万有引力定律的普适性：卡文迪许测定万有引力常量G.通过这个假想——理论推导——实验检验过程，让学生在物理情景中主动的参与知识的构建过程，体会这种充满着大胆的设想、巧妙的验证和从中体现着的科学探索的精神与方法。
【教学设计过程】一、新课引入二、教授新课（二）、月-地检验中的r是指两球心间的距离。
律和天体运动的规律统一起来；对科学文化发展起到了积极的推动作用，解放了人们的思想，给人们探索自然的奥秘建立了极大信心，人们有能力理解天地间的各种事物。
教师活动学生活动牛顿发现了万有引力定律，却没有给出引力恒量的数值。
由于一般物体间的引力非常小，用实验测定极其困难。
《第1节 万有引力定律及引力常量的测定》教学设计(部级优课)
《万有引力定律及引力常量的测定》教学设计一、课程标准：通过了解有关事实了解万有引力定律的发现过程，指导万有引力定律，认识发现万有引力的重要意义，体会科学定律对人类探索未知世界的作用二、教材分析：从课程进程中，可以看出《万有引力定律及引力常量的测定》这节内容是对上章教学内容的进一步推演，并且是本章的第一单元内容，同时，本节内容也是下节课教学内容的基础，是本章的教学重点，在高中物理中占有重要地位三、学情分析：从知识结构来看，在学习万有引力定律前，学生已经对重力、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，已经完全具备了深入探究和学习万有引力定律的能力四、教学目标1、通过练习理解并掌握开普勒行星运动定律2、通过物体间万有引力的计算，掌握万有引力定律的公式及应用方法3、通过阅读教材，了解引力常量的测定方法，进一步体会万有引力的普遍性五、教学重点、难点重点：1、对万有引力定律及适用条件的正确认识2、卡文迪许扭秤测引力常量的原理及重要意义难点：对万有引力定律的理解六、教学过程：(一)开普勒定律开普勒对第谷长期天文观察的结果进行了创造性的研究与思考，开始他想用哥白尼的太阳系模型说明火星的运行轨道，但与第谷的观测结果有8分的误差，从而大胆地摒弃了天体作匀速圆周运动的观点，从事实中寻找原则，建立了开普勒定律，对行星的运动作出了更科学、更精确的描述，回答了“天体怎样运动？”的问题。
（1）开普勒第一定律：所有行星分别在大小不同的椭圆轨迹上围绕太阳运动，太阳是在这些椭圆的焦点上。
对椭圆的认识组织学生动手完成椭圆的画法。
（参照椭圆的半长轴、焦点进行介绍）（2）开普勒第二定律：太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等。
（3）开普勒第三定律：所有行星的椭圆轨迹的半长轴的三次方与公转周期的平方的比值都相等。
即32RkT，k是与太阳质量有关的恒量，与行星的质量无关。
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太阳系八大行星的轨道偏心率
如下：
行星 偏心率
水星 金星 地球 火星
0.205627 0.006811 0.016675 0.093334
注：偏心率越大，椭圆越扁。
由上面数据可知，大部分 行星轨道的偏心率很小，可近 似看做圆。
木星 0.048912
土星 0.053927
天王星 0.043154
海王星 0.01125
R
注： 1、不同行星椭圆轨道不同。 2、多数大行星的轨道十分接近圆。
了解行星运动规律之前，我们先来了解一下 “椭圆”
椭圆是平面上到两定点的距离之和为定值的点 形成的轨迹。两定点为焦点，两定点间距为焦 距，椭圆有两条对称轴，长的对称轴叫长轴， 短的对称轴叫短轴，长轴的一半叫半长轴
地球
F
F
太阳
R
椭圆偏心率是椭圆的焦距与长轴的比值。这个比 值介于0和1之间，越小越圆，越大越扁。圆可以 看作是椭圆的一种极限情况，这时它的偏心率可 以看作是0。
一.天体究竟做怎样的运动
回顾人类对天体运动的探索历程:——漫长、艰辛、曲折
托勒密（古希腊）
哥白尼（波兰）
托勒密/哥白尼
第 谷（丹麦）
地心说
日心说
开普勒(德国）
开普勒行星运 动三大规律
圆周模型
开普勒(德国）
修正模型
事实矛盾
太阳系模型
伽利略 第谷 开普勒 牛顿
二.万有引力定律的发现—提出问题 什么原因使行星在各自的轨道上运动？
万有引力定律以及引力常量的测 定
一.天体究竟做怎样的运动
1.地心说：亚里士多德、托勒密
在公年前4世纪，古希腊亚里士多 德认为：地球是宇宙的中心，静止不动， 其它天体则以地球为中心，在不停地绕 其运动。
公元二世纪，古希腊天文学家托勒密 发展完善了“地心说”，描绘了一个复杂 的天体运动图象。《天文学大成》
的引力与行星F的引质∝量成M正m比/，r2也应该与太阳的质量成正比。 写成等式：F引= GMm/r2
行星绕太阳运动遵守这个规律，那么 在其他物体之间是否适用这个规律呢？？
牛顿在研究了许多物体间遵循规律的引力之后， 进一步把这个规律推广到自然界中任何两个物体之间， 于1687年正式发表了万有引力定律：
开普勒第二定律（面积定律）：
太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面 积相等。
S1
S2
问：在近日点的速度快？还是 远日点的速度快？
S1= S2
开普勒第三定律(周期定律、调和定律)
行星轨道的半长轴的立方和行星绕太阳公转周期的平
方成正比。
地球
r3 T 2 =k
F
F
太阳
半
长
轴
R
比值k与行星无关,与中心天体有关，不同的中心天体 k 一般不同。
a=4π2r/T=2.71×10-
2
3m/s2
（2）根据F引= GMm/r2 =ma 因为： F引 ∝ Mm/r2 ， a∝1/r2
a=g/602=2.72×10-3m/s2
地球和月球中心的距离大约是4×108m，估算地球的质量
【解析】月球绕地球的运动可近似看成匀速圆周运动， 月球绕地球一周大约是30天，其周期
开普勒（德国）
↓ 四年多的刻苦计算 火星←运行轨道有 8分的←误差
↓ 否定19 种假设
↓ 行星轨道为椭圆
第 谷（丹麦）
↓
二十年的精心观测
一.天体究竟做怎样的运动
3.开普勒三大行星运动定律
开普勒第一定律(椭圆轨道定律)
所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，
太阳位于椭圆的一个焦点上。
开普勒
地球
F
F
太阳
在真理面前我不会退半步 —— 布鲁诺
• 哥白尼在16世纪提出了 日心说．
• 日心说认为太阳是静止 不动的，地球和其他行 星都绕太阳运动．
• 1543 年哥白尼的《天 体运行论》 出版，书中 详细描述了日心说理论.
一.天体究竟做怎样的运动
日心说能解 释哪些现象？ 有什么积极 的意义？
哥白尼的“日心说”行星运行图
二.万有引力定律的发现—得出结论
1.内容：宇宙间任意两个有质量的物体间都 存在相互吸引力，其大小与两物体的质量乘 积成正比，与它们间距离的平方成反比。
2.表达式： F Gm1m2 r2
两个物体中心之 间的距离
3.引力常数： G 6 .6 7 1 0 1 1N g m 2/k g 2
引力常数的测定： G 6 .6 7 1 0 1 1m 3/kgg s2 4.适用条件： 适用于两个质点间的万有引力大小计算，对于质量分 布均匀的球体，r就是它们球心间的距离
卡文迪许实验
万有引力定律发现的意义
1.第一次揭示了自然界中的一种基本 相互作用规律 2.使人们建立了信心：人们有能力理 解天地间各种事物
实验检验：(“月-地”检验)
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。月球绕地球的向心加速度 ？
（1）根据向心加速度公式：
一.天体究竟做怎样的运动
无论是“地心说”还是“日心说”所 描绘出行星运动的轨迹有什么共同特点， 运动性质如何？
——完美的匀速圆周运动（建立研究模型）
真的是哪么完美 的匀速圆周运动
吗？
一.天体究竟做怎样的运动
3.开普勒行星运动规律
怎么回事 呢……
无论“地心说”还是 “日心说”认为天体 运动匀速圆周运 动……
二.万有引力定律的发现—猜想假设
把行星绕太阳运动看作匀速圆周运动
r
R
近似化
牛顿第二定律
F ma
a
r
2 T
2
F
4 2m1r
T2
m2
r
m1 F
T
r3
太阳对行星引力
T2 k F
开普勒第三定律
4
2k
m1 r2
F
m1 r2
牛顿第三定律
行星对太阳引力
F
m2 r2
F
m1m2 r2
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牛顿根据牛顿第三定律大胆的猜想：既然太阳对行星
2.日心说：哥白尼(1473-1543)——近代天文学的奠基人
到了16世纪波兰天文学家哥白尼认为：太阳不 动，处于宇宙的中心，地球和其它行星绕太阳 转，——“日心说”。《天体运行论》
代表人物：哥白尼、伽利略、开普勒、布鲁诺。
一.天体究竟做怎样的运动
哥白尼“日心说”冲 破了中世纪教会神学对人 们思想的禁锢，使人类对 宇宙的认识迈出了最艰难 而又重要的一步。 --不畏权威，坚持真理！
• 托勒密于公元二世纪， 提出了自己的宇宙结构 学说，即“地心说”.
• 地心说认为地球是宇宙 的中心，是静止不动的， 太阳、月亮及其他的行 星都绕地球运动．
• 地心说直到16世纪才被 哥白尼推翻.
一.天体究竟做怎样的运动 地心说能解 释哪些现象？ 有什么意义?
托勒密的“地心说”行星运行图
一.天体究竟做怎样的运动