新课程标准对万有引力的要求及教学建议
万有引力与航天教材分析及教法建议
本章通过介绍人类对行星运动规律的认识过程和牛顿建立万有引力定律的过程是对学生进行“过程与方法”“情感态度与价值观”教育的好教材。
充分展现万有引力定律发现的科学过程，发展学生的科学思维能力
增进科学与生活、社会的联系。
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二.教材意图分析
5.注重科学文化、科学精神、人文精神的熏陶
●领略前辈科学家不屈不饶的探索精神和一丝不苟的科学态度
补充：冥王星为何出局
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设计的核心问题是分析万有引力提供向心力。 ．
2、教学设计
介绍万有引力的实践性成就，万有引力理论使人类实现“飞天”梦想；
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本节是航天部分的重要知识；
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三个宇宙速度重点理解第一宇宙速度；
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通过我国航天事业的发展介绍激发学生科学献身精神； 同时又拓展了学生科普知识。
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第五节 宇宙航行
宇宙速度：引导学生推导第一宇宙速度，知道第二宇宙速度和第三宇宙速度物理意义，区别环绕速度与发射速度；
在“梦想成真” 栏目里，简述人类航天事业的发展史；
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在“科学漫步”栏目里，介绍黑洞概念 ；
在“STS”栏目里，着重于展示航天事业与人类生活的关系。
各种航天器的介绍，补充有关“地球同步卫星”的定量计算和分析．了解太阳同步极地轨道气象卫星等。
四、教科书关于发现万有引力定律的线索和思路
开普勒行星运动定律为万有引力规律的发现做出了什么贡献？ 根据普勒行星运动第三定律和匀速圆周运动公式，可以推导出： 太阳对行星的引力 。 （ m为行星质量、r为行星运动半径 ）
那么，行星对太阳的引力有什么规律？ 根据牛顿第三定律可以分析出：。 （M为太阳质量）
●开阔学生的视野，激励对未知的探索（黑洞）
万有引力定律教学设计物理教学设计万有引力定律
万有引力定律教学设计物理教学设计万有引力定律能力目标1、使学生能应用万有引力定律解决实际问题；2、使学生能应用万有引力定律和圆周运动知识解决行星绕恒星和卫星绕行星运动的天体问题．情感目标1、使学生在学习万有引力定律的过程中感受到万有引力定律的发现是经历了几代科学家的不断努力，甚至付出了生命，最后牛顿总结了前人经验的基础上才发现的．让学生在应用万有引力定律的过程中应多观察、多思考．教学建议教学目的：1、了解万有引力定律得出的思路和过程；2、理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律；3、掌握万有引力定律，能解决简单的万有引力问题；教学难点：万有引力定律的应用教具：展示第谷、哥白尼，伽利略、开普勒和牛顿等人图片．（一）新课教学(20分钟)1、引言展示第谷、哥白尼，伽利略、开普勒和牛顿等人照片并讲述物理学史：伟大的物理学家牛顿在哥白尼、伽利略和开普勒等人研究成果的基础上，进一步将地面上的动力学规律推广到天体运动中，研究、确立了《万有引力定律》．从而使人们认识了支配行星按一定规律运动的原因，为天体动力学的发展奠定了基础．那么：(1)牛顿是怎样研究、确立《万有引力定律》的呢？(2)《万有引力定律》是如何反映物体间相互作用规律的？以上两个问题就是这节课要研究的重点．2、通过举例分析，引导学生粗略领会牛顿研究、确立《万有引力定律》的科学推理的思维方法．苹果在地面上加速下落：(由于受重力的原因)：月亮绕地球作圆周运动：(由于受地球引力的原因)；行星绕太阳作圆周运动：(由于受太阳引力的原因)，(牛顿认为)3、引入课题．(1)万有引力：宇宙间任何有质量的物体之间的相互作用．(板书)(2)万有引力定律：宇宙间的一切物体都是相互吸引的．两个物体间的引力大小，跟他们之间质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比．(板书)式中：为万有引力恒量；为两物体的中心距离．引力是相互的(遵循牛顿第三定律)．（二）应用（例题及课堂练习）学生中存在这样的问题：既然宇宙间的一切物体都是相互吸引的，哪为什么物体没有被吸引到一起？（请学生带着这个疑问解题）例题1、两物体质量都是1kg，两物体相距1m，则两物体间的万有引力是多少？解：由万有引力定律得：代入数据得：通过计算这个力太小，在许多问题的计算中可忽略例题2.已知地球质量大约是，地球半径为km，地球表面的重力加速度．求：（1）地球表面一质量为10kg物体受到的万有引力？（2）地球表面一质量为10kg物体受到的重力？（3）比较万有引力和重力？解：（1）由万有引力定律得：代入数据得：（2）（3）比较结果万有引力比重力大．原因是在地球表面上的物体所受万有引力可分解为重力和自转所需的向心力．（三）课堂练习：教师请学生作课本中的练习，教师引导学生审题，并提示使用万有引力定律公式解题时，应注意因单位制不同，值也不同，强调用国际单位制解题．请学生同时到前面，在黑板上分别作1、2、3题．其它学生在座位上逐题解答．此时教师巡回指导学生练习随时注意黑板上演算的情况．（四）小结：1、万有引力存在于宇宙中任何物体之间(天体间、地面物体间、微观粒子间)．天体间万有引力很大，为什么？留学生去想（它是支配天体运动的原因）．地面物体间，微观粒子间：万有引力很小，为什么？它不足以影响物体的运动，故常常可忽略不计．2、应用万有引力定律公式解题，值选，式中所涉其它各量必须取国际单位制．（五）布置作业(3分钟)：教师可根据学生的情况布置作业．探究活动。
新课程标准对万有引力的要求及教学建议
新课程标准对万有引力的要求及教学建议教学要求1. 开普勒行星运动定律①了解人类对行星运动规律的认识历程②知道开普勒行星运动定律③体会科学家们实事求是、尊重客观事实、不迷信权威、敢于坚持真理和勇于探索的科学态度和科学精神④知道开普勒行星运动定律的科学价值说明：不要求用开普勒三个定律进行定量计算2. 万有引力定律①了解万有引力定律发现的思路和过程，知道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③知道万有引力定律公式的适用范围④会用万有引力定律公式解决简单的引力计算问题3. 万有引力理论的应用①了解万有引力定律在天文学上的重要应用②会用万有引力定律计算天体质量③体会科学规律对人类探索和认识未知世界的意义4. 宇宙速度①了解人造地球卫星的最初构想②会分析人造地球卫星的受力和运动情况③会推导第一宇宙速度④知道三个宇宙速度的含义和数值5. 经典力学的局限性①了解经典力学的发展历程和伟大成就②认识经典力学的局限性和适用范围③初步了解经典时空观和相对论时空观，知道相对论对人类认识世界的影响④初步了解微观世界中的量子化现象，知道宏观物体和微观粒子的能量变化特点，体会量子论的建立深化了人们对物质世界的认识教学建议（1）本主题既是前一主题的延伸与拓展,又富含丰富的物理学史,还与现代科技密切相关,是很好的教学与教育素材。
（2）对行星的运动这节内容，教师应根据学生实际，或讲授，或适当进行猜想与探究。
通过叙述了人类认识行星运动的历史，把科学与历史、科学与艺术、科学与社会，以及科学发展与思想解放等几方面很好地结合起来了，寓意很深，可选择部分内容在课堂上讲解或布置学生在课内自学。
（3）万有引力定律的教学，不仅要关注牛顿的突出贡献，还要让学生明白牛顿的工作是建立在开普勒、伽利略、笛卡尔、胡克等人的工作基础上的。
要让学生体会到地面上物体所受地球的重力与月球所受地球的引力是同一性质的力，牛顿把地面上物体的运动与天体运动统一起来，对人类文化的发展具有重要意义。
教科版高一物理必修二教案：3.2万有引力定律
万有引力定律教学目标知识目标1、在开普勒第三定律的基础上，推导得到万有引力定律，使学生对此定律有初步理解；2、使学生了解并掌握万有引力定律；3、使学生能认识到万有引力定律的普遍性（它存在宇宙中任何有质量的物体之间，不管它们之间是否还有其它作用力）．能力目标1、使学生能应用万有引力定律解决实际问题；2、使学生能应用万有引力定律和圆周运动知识解决行星绕恒星和卫星绕行星运动的天体问题．情感目标1、使学生在学习万有引力定律的过程中感受到万有引力定律的发现是经历了几代科学家的不断努力，甚至付出了生命，最后牛顿总结了前人经验的基础上才发现的．让学生在应用万有引力定律的过程中应多观察、多思考．教学难点：万有引力定律的应用教学重点：万有引力定律一、引入新课提问：公元150年前后（东汉汉桓帝时期），古希腊学者托勒密《天文学大成》地心说公元1543年（明。
嘉靖时期），波兰哥白尼《天球运动论》日心说开普勒（明。
万历时期）1609年，《新天文学》第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。
第二定律：，从太阳到的行星的连线在相等时间内扫过相等的面积1619年,《宇宙的和谐》第三定律：行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比是一个常量开普勒解决了长期对天体的运动充满神秘。
模糊的认识，是早期利用数学公式表达物理规律的人之一，从此用数学公式表达物理定律的基本方法。
运行天体如何绕中新天体的转动？，因此开普勒被称为天体运动的“立法者”。
那么问题来了。
运行天体问什么会绕中新天体的转动？新课教学一、有代表的学说。
这个问题同样萦绕在开普勒的脑海：受到了来自太阳的类似于磁效应的作用法国数学家迪卡尔，以太说。
哈雷和胡克的观点二、万有引力定律1687年（清，雍正时期）于《自然哲学的数学原理》万有引力：宇宙间任何有质量的物体之间的相互作用．(板书)万有引力定律：宇宙间的一切物体都是相互吸引的．两个物体间的引力大小，跟他们之间质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比．(板书) 221rm m k F =三、地月检测四、卡文迪许扭力称式中：为万有引力恒量；为两物体的中心距离．引力是相互的(遵循牛顿第三定律)．经过几代科学家的共同努力，终于完善了万有引力定律，使得该定律均有了实用意义。
新课标高中物理人教版必修第一二三册教学建议〖万有引力定律 教学建议〗
2 万有引力定律1太阳对行星的引力为了使探究有深度，对于基础比较好的学生，教师可以对学生的分析、推理过程进行追问，如“当时并没有认识到运动和力的关系，你怎么办？”“当时还没有牛顿第一定律和惯性概念，你怎么办？”让学生回到科学家当时面临的情况进行思考与探究。
在上述推导过程中，我们大多时候是在圆周运动公式、牛顿运动定律和开普勒行星运动定律的基础上进行推理，但仅仅靠推理是得不到万有引力定律的。
要得到这一规律，还需要大胆的假设——太阳对行星的作用与行星对太阳的作用“地位”是平等的，规律应有相似性。
物理学上许多重大突破，不是简单的逻辑推理或实验结果的总结，它需要深刻的洞察力，而这种深刻的洞察力常常也是艰辛探索过程的结果。
用数据说明上述设想的正确性，牛顿的大胆设想经受了事实的检验。
至此，平方反比律已经扩展到太阳与行星、地球与月球、地球与地面物体之间。
上述想法有一定的观察事实作为依据，也有一定的假设和猜想，这些想法的正确性要由事实来检验。
在牛顿的时代，自由落体加速度已经能够比较精确地测定，当时也能比较精确地测定月球与地球的距离、月球公转的周期，从而能够算出月球运动的向心加速度，进行“月一地检验”。
2万有引力定律万有引力定律的发现，是17世纪自然科学最伟大的成果之一。
它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来，对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响。
它第一次解释了一种基本相互作用的规律，在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。
万有引力定律的发现对文化发展也有重大意义：使人们建立了有能力理解天地间的各种事物的信心，解放了人们的思想，在科学文化的发展史上起了积极的推动作用。
3引力常量牛顿在推出万有引力定律时，没能得出引力常量G的具体值。
G的数值于1789年由卡文迪什利用他所发明的扭秤得出。
卡文迪什的扭秤实验，不仅是对万有引力定律的最直接验证，同时也让此定律有了更广泛的使用价值。
这一实验曾被美国《物理世界》杂志评为“十大经典实验”。
新课程标准对万有引力的要求及教学建议
新课程标准对万有引力的要求及教学建议新课程标准对万有引力的要求及教学建议经典力学的基础是牛顿运动定律，在此基础上诞生的万有引力定律更是树立了人们对物理学的尊敬和兴趣。
本章在教材中的地位可说是承前启后，承前是针对本模块第二主题“圆周运动”而言，是其涉及的基本概念和规律在天体运动中的应用，启后是指它是解决后续许多万有引力问题的理论依据。
本章我们将学习万有引力定律及其在天体运动中的应用。
万有引力定律是在哥白尼、伽利略、开普勒等人的天文学研究成果的基础上，由牛顿运用动力学原理而发现的重要定律。
它不仅能解释重力产生的原因，也能够解释行星和卫星的运动规律。
它是天文学上研究各种天体运动规律的依据，它所揭示的万有引力是自然界中四种基本相互作用之一。
万有引力定律所包含的内容虽然简单，但该章的相关知识衔接抽象、复杂，尤其与运动学相结合，变化更多，推倒、计算过程繁琐，初学者要想熟练掌握，有很大的难度。
.那么新课程标准对这章的要求是：我们要通过了解万有引力定律的发现过程，，知道万有引力顶定律，认识发现万有引力定律的重要意义，体会科学定律对人类探索未知世界的作用。
会计算人造卫星的环绕速度。
知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。
(一)知识目标。
1,会推导万有引力定律。
2,掌握万有引力定律的应用。
3,认识万有引力定律的普遍性。
(二)能力目标:能用万有引力定律结合圆周运动知识解决天体运动的问题。
(三)情感目标。
1,让学生感受到万有引力定律的发现是经历了几代科学家不断努力的结果。
2,通过神舟五号的资料,激发学生的爱国热情,增强学生建设祖国的神圣使命感。
重点难点:重点:万有引力定律的推导,应用。
难点:万有引力定律的推导。
我认为新课标下对万有引力这部分内容的教学建议是：要理解和掌握万有引力定律，并能用它解决相关的一些实际问题，注意多结合航天技术、人造地球卫星等现代科技知识来认识万有引力定律的应用。
建议在教学中，通过启发式的设问，激发学生的兴趣与想像力，体会科学家们实事求是的态度、勇于探索的科学精神推动了认识发展。
万有引力课程设计
万有引力课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握万有引力的基本概念、定律及其应用，理解万有引力在物理学和天文学中的重要性。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解万有引力的定义和公式；（2）掌握万有引力定律的内容及其适用范围；（3）了解万有引力在现实生活中的应用。
2.技能目标：（1）能够运用万有引力公式计算物体间的引力；（2）能够运用万有引力定律分析实际问题。
3.情感态度价值观目标：（1）培养对物理学和天文学的兴趣；（2）感受科学的力量，培养探索未知的精神。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.万有引力的定义和公式；2.万有引力定律的内容及其适用范围；3.万有引力在现实生活中的应用。
具体教学大纲如下：1.导入：介绍万有引力的概念，引发学生的好奇心；2.基本概念：讲解万有引力的定义和公式，让学生理解和掌握；3.定律讲解：详细讲解万有引力定律的内容及其适用范围；4.应用示例：列举万有引力在现实生活中的应用，让学生感受科学的魅力；5.练习与讨论：布置练习题，让学生运用所学知识分析实际问题，并进行小组讨论。
三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用以下教学方法：1.讲授法：用于讲解基本概念和定律，使学生掌握基础知识；2.案例分析法：通过分析现实生活中的实例，让学生理解万有引力的应用；3.实验法：进行简单的实验，让学生直观地感受万有引力的作用；4.讨论法：引导学生进行小组讨论，培养学生的合作精神和解决问题的能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本节课将准备以下教学资源：1.教材：提供相关的教材，让学生预习和复习；2.参考书：提供相关的参考书，拓展学生的知识视野；3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，生动形象地展示万有引力的应用；4.实验设备：准备实验器材，进行实地演示。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本节课将采用以下评估方式：1.平时表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，了解学生的学习状态；2.作业：布置相关的作业，评估学生对知识的掌握程度；3.考试：进行课堂小测或期中期末考试，检验学生对知识的运用能力。
万有引力教案 (1)
万有引力定律教学目标知识目标1、在开普勒第三定律的基础上，推导得到万有引力定律，使学生对此定律有初步理解；2、使学生了解并掌握万有引力定律；3、使学生能认识到万有引力定律的普遍性（它存在宇宙中任何有质量的物体之间，不管它们之间是否还有其它作用力）．能力目标1、使学生能应用万有引力定律解决实际问题；2、使学生能应用万有引力定律和圆周运动知识解决行星绕恒星和卫星绕行星运动的天体问题．情感目标1、使学生在学习万有引力定律的过程中感受到万有引力定律的发现是经历了几代科学家的不断努力，甚至付出了生命，最后牛顿总结了前人经验的基础上才发现的．让学生在应用万有引力定律的过程中应多观察、多思考．教学建议万有引力定律的内容固然重要，让学生了解发现万有引力定律的过程更重要．建议教师在授课时，应提倡学生自学和查阅资料．教师应准备的资料应更广更全面．通过让学生阅读“万有引力定律的发现过程”，让学生根据牛顿提出的几个结果自己去猜测万有引力与那些量有关．教师在授课时可以让学生自学，也可由教师提出问题让学生讨论，也可由教师展示出开普勒三定律和牛顿的一些故事引导学生讨论．万有引力定律的教学设计方案教学目的：1、了解万有引力定律得出的思路和过程；2、理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律；3、掌握万有引力定律，能解决简单的万有引力问题；教学难点：万有引力定律的应用教学重点：万有引力定律教具：教学过程（一）新课教学(20分钟)1、引言展示第谷、哥白尼，伽利略、开普勒和牛顿等人照片并讲述物理学史：十七世纪中叶以前的漫长时间中，许多天文学家和物理学家(如第谷、哥白尼，伽利略和开普勒等人)，通过了长期的观察、研究，已为人类揭示了行星的运动规律．但是，长期以来人们对于支配行星按照一定规律运动的原因是什么．却缺乏了解，更没有人敢于把天体运动与地面上物体的运动联系起来加以研究．伟大的物理学家牛顿在哥白尼、伽利略和开普勒等人研究成果的基础上，进一步将地面上的动力学规律推广到天体运动中，研究、确立了《万有引力定律》．从而使人们认识了支配行星按一定规律运动的原因，为天体动力学的发展奠定了基础．那么：(1)牛顿是怎样研究、确立《万有引力定律》的呢？(2)《万有引力定律》是如何反映物体间相互作用规律的？以上两个问题就是这节课要研究的重点．2、通过举例分析，引导学生粗略领会牛顿研究、确立《万有引力定律》的科学推理的思维方法．苹果在地面上加速下落：(由于受重力的原因)：月亮绕地球作圆周运动：(由于受地球引力的原因)；行星绕太阳作圆周运动：(由于受太阳引力的原因)，(牛顿认为)牛顿将上述各运动联系起来研究后提出：这些力是属于同种性质的力，应遵循同一规律；并进一步指出这种力应存在于宇宙中任何具有质量的物体之间．3、引入课题．板书：第二节、万有引力定律(1)万有引力：宇宙间任何有质量的物体之间的相互作用．(板书)(2)万有引力定律：宇宙间的一切物体都是相互吸引的．两个物体间的引力大小，跟他们之间质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比．(板书)式中：为万有引力恒量；为两物体的中心距离．引力是相互的(遵循牛顿第三定律)．（二）应用（例题及课堂练习）学生中存在这样的问题：既然宇宙间的一切物体都是相互吸引的，哪为什么物体没有被吸引到一起？（请学生带着这个疑问解题）例题1、两物体质量都是1kg，两物体相距1m，则两物体间的万有引力是多少？。
高一物理万有引力教案5篇
高一物理万有引力教案5篇编写教案要依据教学大纲和教科书。
从学生实际情况出发，精心设计。
一般要符合以下要求：明确地制订教学目的，具体规定传授基础知识、培养基本技能﹑发展能力以及思想政治教育的任务。
这里由小编给大家分享高一物理万有引力教案，方便大家学习。
高一物理万有引力教案篇1【教学目标】(一)知识与技能1.明确电场强度定义式的含义2.知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算.(二)过程与方法通过分析在电场中的不同点，电场力F与电荷电量q的比例关系，使学生理解比值F/q反映的是电场的强弱，即电场强度的概念;知道电场叠加的一般方法。
(三)情感态度与价值观培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。
重点：电场强度的概念及其定义式难点：对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算【教学流程】(-)复习回顾——旧知铺垫1.库仑定律的适用条件：(l)真空(无其它介质);(2)点电荷(其间距r>>带电体尺寸L)——非接触力。
2、列举：(l)磁体间——磁力;(2)质点间一一万有引力。
经类比、推理，得：电荷间的相互作用是通过电场发生的。
(电荷周围产生电场，电场反过来又对置于其中的电荷施加力的作用)引出电场、电场力两个概念。
本节课，我们主要研究电场问题，以及为描述电场而要引入的另一个崭新的物理量——电场强度。
(二)新课教学1.电场(l)电场基本性质：电场客观存在于任何电荷周围，正是电荷周围存在的这个电场才对引入的其它电荷施加力的作用。
(2)电场基本属性：电场源于物质(电荷)，又对物质(电荷)施力。
再根据“力是物质间的相互作用”这一客观真观，毫无疑问，电场是一种物质。
(3)电场基本特征：非实体、特殊态——看不见、摸不着、闻不到(人体各种感官均无直接感觉)。
电场是一种由非实体粒子所组成的具有特殊形态的物质。
自然界中的物质仅有两种存在的形态，一种是以固、液、气等普通形态存在的实体物质;而另一种，就是以特殊形态存在的非实体物质——场物质。
第5章《万有引力定律及其应用》教学指导意见
第5章《万有引力定律及其应用》教学指导意见漳浦六中詹国荣一、课标解读《普通高中物理课程标准》模块二的第三个二级主题“经典力学的成就与局限性”有如下的内容标准：(1)通过有关事实了解万有引力定律的发现过程，知道万有引力定律，认识发现万有引力定律的重要意义，体会科学定律对人类探索未知世界的作用，(如通过万有引力发现未知天体的事实)。
(2)会计算人造卫星的环绕速度。
知道第二、第三宇宙速度。
(3)体会科学研究方法对揭示自然规律的重要作用，举例说明物理学的进展对自然科学的促进作用。
针对内容标准，教学中应达到：①让学生知道万有引力现象广泛存在于物体之间，明确万有引力定律中各物理量的含义。
②会应用万有引力定律求解第一宇宙速度，并知道环绕速度的含义。
③理解月亮、卫星为什么不会从天上掉下来，了解第二、第三宇宙速度含义及数值，④通过万有引力的发现历程，展示科学研究的艰辛及其对社会的伟大贡献，体会研究方法和技术革新在科研中的重要作用。
二、教材分析1、教材特点内容与地位：本章的知识点主要有开普勒的定律、万有引力定律、引力常量的测定，第一宇宙速度的计算，第二、三宇宙速度的含义及其大小。
与旧人教版教材比，物理知识内容变化不大，原教材分5节来叙述，但新教材将这些知识点集中于1、2两节，从教材的编排看，示意必修阶段该部分内容的要求有所降低。
课文在叙述物理知识的同时，重彩浓墨地介绍知识的发现过程和意义，导入和第3节用来介绍天文学和航天事业的发展，突出展现人类艰辛的探索历程和取得的伟大成就，体现编者重视本章的思想教育功能的意图。
从中学物理的知识结构看，本章较为独立，要求也较浅，但相关的物理史学内容十分丰富，生动而且意义深远，因此，教学中要针对这些特点，认真设计教学过程，完成三维的教学目标。
2、目标要求对照课标结合课文内容，提出如下的要求：导入通过介绍古今中外人类对天空的认识及探索历程，激发学生学习的兴趣，了解人类宇宙观的形成与变化过程，感受古老时期的科学文化。
高中物理新课标人教版必修2优秀教案： 万有引力定律
3 万有引力定律整体设计本节是在学习了太阳与行星间的引力之后,探究地球与月球、地球与地面上的物体之间的作用力是否与太阳与行星间的作用力是同一性质的力,从而得出了万有引力定律.根据万有引力定律而得到的一系列科学发现,不仅验证了万有引力定律的正确性,而且表明了自然界和自然规律是可以被认识的.万有引力定律是所有有质量的物体之间普遍遵循的规律,引力常量的测定不仅验证了万有引力定律的正确性,而且使得万有引力定律能进行定量计算,显示出真正的实用价值.教学过程中的关键是对万有引力定律公式的理解,知道公式的适用条件.教师可灵活采用教学方法以便加深对知识的理解,比如讲授法、讨论法.教学重点万有引力定律的理解及应用.教学难点万有引力定律的推导过程.课时安排1课时三维目标知识与技能1.了解万有引力定律得出的思路和过程.2.理解万有引力定律的含义并掌握用万有引力定律计算引力的方法.3.记住引力常量G并理解其内涵.过程与方法1.了解并体会科学研究方法对人们认识自然的重要作用.2.认识卡文迪许实验的重要性,了解将直接测量转化为间接测量这一科学研究中普遍采用的重要方法.情感态度与价值观通过牛顿在前人的基础上发现万有引力的思想过程,说明科学研究的长期性、连续性及艰巨性.教学过程导入新课故事导入1666年夏末一个温暖的傍晚,在英格兰林肯郡乌尔斯索普,一个腋下夹着一本书的年轻人走进他母亲家的花园里,坐在一颗树下,开始埋头读他的书.当他翻动书页时,他头顶的树枝中有样东西晃动起来,一只历史上最著名的苹果落了下来,打在23岁的伊萨克·牛顿的头上.恰巧在那天，牛顿正苦苦思索着一个问题：是什么力量使月球保持在环绕地球运行的轨道上，以及使行星保持在其环绕太阳运行的轨道上？为什么这只打中他脑袋的苹果会坠落到地上？（如下图所示）正是从思考这一问题开始，他找到了这些问题的答案——万有引力定律.这节课我们将共同“推导”一下万有引力定律.复习导入复习旧知：1.开普勒三大定律⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=k T a 23:周期定律面积定律椭圆轨道定律2.太阳与行星间的引力⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=∝∝∝2222:'::r Mm G 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 太阳对行星的引力使得行星围绕太阳运动，月球围绕地球运动，是否能说明地球对月球有引力作用?抛出的物体总要落回地面，是否说明地球对物体有引力作用？推进新课课件展示：画面1：八大行星围绕太阳运动.画面2:月球围绕地球运动.画面3:人造卫星围绕地球运动.画面4:地面上的人向上抛出物体,物体总落回地面.问题探究1.行星为何能围绕太阳做圆周运动?2.月球为什么能围绕地球做圆周运动?3.人造卫星为什么能围绕地球做圆周运动?4.地面上物体受到的力与上述力相同吗?5.根据以上四个问题的探究,你有何猜想?教师提出问题后,让学生自由讨论交流.明确：1.太阳对行星的引力使得行星保持在绕太阳运行的轨道上.2.月球、地球也是天体,运动情况与太阳和行星类似,因此猜想是地球对月球的吸引使月球保持在绕地球运行的轨道上.3.人造卫星绕地球运动与月球类似,也应是地球对人造卫星的引力使人造卫星保持在绕地球运行的轨道上.4.地面上的物体之所以落回来,是因为受到重力的作用,在高山上也是如此,说明重力必定延伸到很远的地方.5.由以上可猜想:“天上”的力与“人间”的力应属于同一种性质的力.讨论交流由上述问题的探究我们得出了猜想：“天上”的力与“人间”的力相同，我们能否将其作为一个结论呢？讨论：探究上述问题时我们运用了类比的方法得出了猜想，猜想是否正确需要进行检验，因此不能把它作为结论.课件展示：牛顿的设想：苹果不离开地球，是否也是由于地球对苹果的引力造成的？地球对苹果的引力和太阳对行星的引力是否根本就是同一种力呢？若真是这样，物体离地面越远，其受到地球的引力就应该越小.可是地面上的物体距地面很远时,如在高山上,似乎重力没有明显地减弱,是物体离地面还不够远吗?这样的高度比起天体之间的距离来,真的不算远!再往远处设想,如果物体延伸到月球那样远,物体是否也会像月球那样围绕地球运动?地球对月球的力、地球对地面上物体的力、太阳对行星的力,也许真是同一种力!一、月—地检验问题探究1.月—地检验的目的是什么?2.月—地检验的验证原理是怎样的?3.如何进行验证?学生交流讨论,回答上述三个问题.在学生回答问题的过程中,教师进行引导、总结.明确：1.目的:验证“天上”的力与“人间”的力是同一种性质的力.2.原理:假定上述猜想成立,即维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力是同一种力,同样遵从“平方反比”律，那么，由于月球轨道半径约为地球半径（苹果到地心的距离）的60倍，所以月球轨道上一个物体受到的引力，比它在地面附近时受到的引力要小，前者只有后者的1/602.根据牛顿第二定律,物体在月球轨道上运动时的加速度(月球公转的向心加速度)也就应该是它在地面附近下落时的加速度(自由落体加速度)的1/602.3.验证:根据验证原理,若“天上”“人间”是同种性质的力，由“平方反比”律及地球表面的重力加速度，可求得月球表面的重力加速度.根据人们观测到的月球绕地球运动的周期,及月—地间的距离,可运用公式a=224T π·r 求得月球表面的重力加速度.若两次求得结果在误差范围内相等,就验证了结论.若两次求得结果在误差范围内不相等,则说明“天上”与“人间”的力不是同一种性质的力.理论推导：若“天上”的力与“人间”的力是同一种性质的力，则地面上的物体所受重力应满足：G ∝21R 月球受到地球的引力：F ∝21r 因为：G=mg,F=ma 所以22rR g a = 又因为：r=60R 所以：36001=g a a=36008.93600=g m/s 2≈2.7×10-3m/s 2. 实际测量：月球绕地球做匀速圆周运动，向心加速度a=ω2r=r T224π 经天文观察月球绕地球运动的周期T=27.3天=3 600×24×27.3 sr=60R=60×6.4×106 m.所以：a=22)3.27243600(14.34⨯⨯⨯×60×6.4×106 m/s 2≈2.7×10-3 m/s 2. 验证结论：两种计算结果一致，验证了地面上的重力与地球吸引月球的力是相同性质的力，即“天上”“人间”的力是相同性质的力.点评：在实际教学过程中,教师引导学生重现牛顿的思维过程,让学生体会牛顿当时的魄力、胆识和惊人的想象力.物理学的许多重大理论的发现,不是简单的实验结果的总结,它需要直觉和想象力、大胆的猜想和假设,再引入合理的模型,需要深刻的洞察力、严谨的数学处理和逻辑思维,常常是一个充满曲折和艰辛的过程.进行情感态度与价值观的教育.二、万有引力定律通过以上内容的学习,我们知道:太阳与行星间有引力作用,地球与月球间有引力作用,地球与地面上的物体间也有引力作用.问题1：地面上的物体之间是否存在引力作用?组织学生交流讨论,大胆猜想.可能性1：不存在.原因:太阳对行星的引力使行星围绕太阳做圆周运动,地球对月球或卫星的引力也是如此,地球对地面上物体的引力使物体靠在地面上,上抛之后还要落回.若两个物体之间有引力,那些引力既没使一个物体围绕另一个物体转动,也没有使两个物体紧贴在一起,故此力不存在.可能性2：此力存在.原因:太阳、行星、地球、月球、卫星、物体,均是有质量的物体,太阳与行星间,地球与月球或卫星间.地球与物体间均存在这种引力,说明这种引力是有质量的物体普遍存在的,故两个物体之间应该有引力.问题2：若两个物体间有引力作用,为何两个物体没有在引力作用下紧靠在一起?参考解释：“天上”“人间”的力是同性质的力，满足F ∝2r Mm 定律.地面上的物体质量比起天体来说太小了，这个力我们根本觉察不到.两物体之所以未吸在一起是因为两物体间的力太小,不足以克服摩擦阻力或空气阻力.任意两个物体之间都存在着相互引力.点评：对上述内容在教学过程中,教师可灵活采用教学方法,可用“辩论赛”的方式让持两种观点的学生代表阐述自己的观点及依据，然后对方提出问题进行互辩，此过程让一般同学作补充说明，一直到一个观点被另一个观点击败为止.这样可提高学生处理问题的综合能力. 问题：1.用自己的话总结万有引力定律的内容.2.根据太阳与行星间引力的表达式,写出万有引力定律的表达式.3.表达式中G 的单位是怎样的?学生思考后回答.总结：1.内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的大小与物体的质量m 1和m 2的乘积成正比,与它们之间距离r 的二次方成反比.2.表达式:由F=2r GMm(M:太阳质量,m:行星的质量) 得出:F=221rm Gm (m 1:物体1的质量,m 2:物体2的质量) 3.由F=212221m m Fr G rm Gm =⇒可知G 的单位：N·m 2/kg 2. 合作探究对万有引力定律的理解：1.万有引力的普遍性.因为自然界中任何两个物体都相互吸引,所以万有引力不仅存在于星球间,任何有质量的物体之间都存在着相互作用的吸引力.2.万有引力的相互性.因为万有引力也是力的一种,力的作用是相互的,具有相互性,符合牛顿第三定律.3.万有引力的宏观性.在通常情况下,万有引力非常小,只有质量巨大的星球间或天体与天体附近的物体间,它的存在才有实际的物理意义,故在分析地球表面物体受力时,不考虑地面物体之间的万有引力,只考虑地球对地面物体的引力.知识拓展万有引力定律的适用条件:1.公式适用于质点间引力大小的计算.2.对于可视为质点的物体间的引力求解也可以利用万有引力公式.如两物体间距离远大于物体本身大小时,物体可看成质点.说明：均匀球体可视为质量集中于球心的质点.3.当研究对象不能看成质点时,可以把物体假想分割成无数个质点,求出两个物体上每个质点与另一个物体上所有质点的万有引力,然后求合力.三、引力常量的测量引导学生设计测量引力常量的方法并交流,然后教师介绍卡文迪许实验方法,通过课件展示卡文迪许的扭秤装置,让学生观察体会实验装置的巧妙.实验介绍：1798年，英国物理学家卡文迪许在实验室里利用“扭秤”，通过几个铅球之间万有引力的测量，比较准确地得出了引力常量G 的数值.课件展示：卡文迪许的“扭秤”实验装置.扭秤实验装置结构图图中T 形框架的水平轻杆两端固定两个质量均为m 的小球,竖直部分装有一个小平面镜,上端用一根石英细丝将这杆扭秤悬挂起来,每个质量为m 的小球附近各放置一个质量均为M 的大球,用一束光射入平面镜.由于大、小球之间的引力作用,T 形框架将旋转,当引力力矩和金属丝的扭转力矩相平衡时,利用光源、平面镜、标尺测出扭转力矩,求得万有引力F,再测出m 、M 和球心的距离r,即可求出引力常量G=MmFr 2. 大小球之间的引力非常小,这里巧妙地改测定力为测定力矩的方法.引力很小,但是加长水平杆的长度增加了力臂,使力矩增大,提高了测量精度.同时又利用了平面镜反射光光点的移动的方法,精确地测定了石英丝的扭转角,从而第一次在实验室较精确地测出了引力常量.卡文迪许的测量方法非常精巧,在以后的八、九十年间竟无人能赶超他的测量精度.卡文迪许在实验室测出了引力常量,表明万有引力定律同样适用于地面的任意两个物体,用实验方法进一步证明了万有引力定律的普适性.同时,引力常量的测出,使得包括计算星体质量在内的关于万有引力的定量计算成为可能.知识拓展1.地面上物体所受重力.在地球表面上的物体随地球的自转而做圆周运动，物体受到指向圆周圆心（圆心位于地球的自转轴上）的向心力作用，此向心力由地球对物体的万有引力在指向圆心方向的分力提供.而万有引力的另一分力，即物体所受的重力G=mg ，如图所示.F=2RMm G ,F 向=mrω2 物体位于赤道时，向心力指向地心，三力同向，均指地心,满足F=F向′+G 赤,即2R Mm G =mRω2+mg 赤,当物体在地球的南北两极时，向心力F′为零，F=F 极，即2RMm G =mg 极. 当物体从赤道向两极移动时，根据F 向′=mRω2知，向心力减小，则重力增大，只有在两极时物体所受的万有引力才等于重力.从赤道向两极，重力加速度增大.而且重力的方向竖直向下，并不指向地心，只有在赤道和两极，重力的方向才指向地心.2.不考虑地球自转的情况下，物体在地球表面上所受的万有引力跟重力相同，若考虑，由于向心力很小，重力近似等于万有引力.即地球表面近似认为：2R Mm G ≈mg. 3.地球的人造卫星.卫星所受的万有引力等于重力.由于万有引力提供向心力，所以卫星向心加速度等于重力加速度，卫星处于完全失重状态,即2rMm G =mg,a 向=g,由此可知，重力加速度随高度的增加而减小.例 如图所示,一个质量为M 的匀质实心球,半径为R.如果通过球心挖去一个直径为R 的小实心球,然后置于相距为d 的地方,试计算空心球与实心小球之间的万有引力.分析：实心球挖去一个半径为2R 的小实心球后,质量分布不均匀,因此挖去小实心球剩余的部分,不能看成质量集中于球心的质点,直接求空心球和小实心球间的万有引力很困难.假设用与挖去的小实心球完全相同的球填补在挖去的位置,则空心球变成一个实心球,可看作质量集中于球心的质点.解答：假设把挖去的小实心球填补上,则大、小实心球间的万有引力为F=2d Mm G小实心球的质量为m=ρ·M R R 813481)2(3433=•=πρπ 代入上式得F=228GM 填入的小实心球与挖去的小实心球间的万有引力为F 1=2222)21(641)2(R d GM R d m G -•=- 设空心球与小实心球的万有引力为F 2，则有F=F 1+F 2因此，空心球与小实心球间的万有引力为F 2=F-F 1=2222)2(648R d GM d GM --. 说明：本题属于万有引力与力的合成知识的综合应用.力的合成的实质是等效代替.等效代替是一种重要的物理方法,等效思维运用恰当往往能化难为易,另辟蹊径.课堂训练如图所示,阴影区域是质量为M 、半径为R 的球体挖去一个小圆球后的剩余部分.所挖去的小圆球的球心O′和大球体球心间的距离是2R .求球体剩余部分对球体外离球心O 距离为2R 、质量为m 的质点P 的引力.(P 在两球心OO′连线的延长线上)解析：本题直接求解是有一定难度的：求出阴影部分的质心位置，然后认为它的质量集中于质心，再用万有引力公式求解.可是万有引力定律只适用于两个质点间的作用，只有对均匀球体，才可将其看作是质量全部集中在球心的一个质点.至于本题中不规则的阴影区，那是不能当作一个质点来处理的.故可用补偿法，将挖去的球补上.将挖去的球补上，则完整的大球对球外质点P 的引力：F 1=224)2(R GMm R GMm =半径为2R 的小球的质量M′=M R M R R 8134)2(34)2(34333=•=•ππρπ 补上小球对质点P 的引力：F 2=2225025'4)25('R GMm R m M G R m M G== 因而挖去小球的阴影部分对P 质点的引力F=F 1-F 2=22504R GMm R GMm -. 答案：22504R GMm R GMm - 课堂小结通过本节课的学习,我们掌握了万有引力定律得出的思路和过程,通过月—地检验及其推广,得出万有引力定律的表达式及适用条件.学习了万有引力定律后我们可利用万有引力定律求任意两个物体之间的引力,求重力加速度.学习了引力常量的测定方法及引力常量G 的数值:G=6.67×10-11 N·m 2/kg 2.布置作业教材“问题与练习”第2、3题.板书设计3 万有引力定律一、“月—地”检验猜想：“天上”的力与“人间”的力可能出于同一个本源.验证:月—地检验.结论:两种计算结果一致,验证了地面上的重力与地球吸引月球的力是相同性质的力.二、万有引力定律1.内容2.表达式3.使用条件4.理解三、引力常量的测量1.原理介绍2.实验测量3.过程体验活动与探究课题:在研究宇宙发展演变的理论中,有一种说法叫做“宇宙膨胀说”，认为引力常量G 在缓慢地减小.根据这种理论，试推导分析现在太阳系中地球的公转轨道半径、周期、速率与很久很久以前相比变化的情况.推导过程：若地球在半径为R 的圆形轨道上以速率v 运动的过程中，引力常量G 减小了一个微小量，由于m 、M 、R 均未改变，万有引力2R Mm G 必然随之减小，并小于轨道上该点所需的向心力m Rv 2（速度不能突变），由于惯性，地球将做离心运动，即向外远离太阳，半径R 增大.地球在远离太阳的过程中，克服太阳引力做功，引起速率减小，运行周期T=vR π2增大.由此可以判断，在很久很久以前，太阳系中地球公转的轨道半径比现在小，周期比现在小，速率比现在大，也就是说，随着引力常量G 的缓慢减小，宇宙在不断地膨胀.习题详解1.解答：设两人的质量均为50 kg ，两人的质心相距1 m ，两人间万有引力大小：F=22rm G =6.67×10-11×22150N=1.67×10-7 N 人对地面的压力大小等于物体的重力F N =mg=50×9.8N=490 N取人和地面间的动摩擦因数为0.1，则人受地面的最大静摩擦力大小：F′=μF N =0.1×490N=49 N.所以，F<<F′，故两人间的引力无法克服人受地面的摩擦力，所以不可能吸到一起去. 由于F<<F′、F<<mg ，所以分析受力时，物体间的万有引力是可以忽略的.2.解答：由万有引力定律 F=221r m m G =6.67×10-11×N 2843940)103360024365105(100.2100.2⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=1.19×1028N. 答案：1.19×1028 N3.解答：夸克是物质组成的极小的单元，利用万有引力公式计算可知两个夸克间的引力是很小的.由F=2rMm G 得 两夸克间的引力F=6.67×10-11×N 216230)100.1()101.7(--⨯⨯=3.4×10-37N. 设计点评本教学设计沿着牛顿的足迹，带领同学们在现有知识状态下，重新“发现”了万有引力定律.在“发现”万有引力的过程中充分体现了学生学习的主体性，教师仅仅是引导而已.通过学生自己发现万有引力定律及引力常量的测量，增强学生的自信心，只要学好现在的知识，大胆猜想，敢于质疑，敢于发现，就可能有所成功,从而使学生养成良好的科学价值观.。
万有引力定律与宇宙航行课标要求
万有引力定律与宇宙航行课标要求咱来说说万有引力定律与宇宙航行的课标要求哈。
一、万有引力定律部分。
1. 知识与概念理解。
首先呢，得知道万有引力定律是个啥。
就像牛顿发现的这个超厉害的规律，得理解任何两个物体之间都有这种相互吸引的力，这个力跟它们的质量成正比，跟它们距离的平方成反比。
就好比两个小伙伴，质量越大，互相吸引的劲儿就越大；离得越远呢，这吸引的感觉就越弱，就像关系好的朋友离远了联系就没那么紧密啦。
要能熟练运用公式F = G(Mm)/(r^2)来计算物体间的万有引力。
这里的G是个常数，就像游戏里的固定规则一样，M和m是两个物体的质量，r是它们之间的距离。
这就要求咱们能在各种实际情况里，比如计算地球和卫星之间的引力，或者是两个星球之间的引力，把数字往公式里一放，就能算出结果来。
2. 与实际现象联系。
要能解释一些生活中的现象或者天文现象跟万有引力的关系。
比如说为啥我们能稳稳地站在地球上，就是地球对我们有万有引力的作用，就像地球拉着我们不让我们飘走。
还有像潮汐现象，大海的潮起潮落，这和月亮、太阳对地球的万有引力有很大关系呢。
月亮就像一个调皮的小魔法师，用它的引力在地球上的大海里搅和，让海水一会儿涨起来一会儿落下去。
在天文学方面，要能理解万有引力对天体运动的影响。
天体就像在一个巨大的引力舞台上跳舞，行星绕着恒星转，卫星绕着行星转，都是万有引力在当指挥家。
比如说地球绕着太阳转，就是太阳的万有引力提供了向心力，让地球按照一定的轨道乖乖地跑。
3. 科学思维发展。
通过对万有引力定律的学习，要学会科学推理和论证。
就像侦探破案一样，从开普勒定律这些已知的线索，推理出万有引力定律。
而且还要能评估不同的推导方法，就像评判不同的破案思路一样，看哪个更合理、更科学。
要有模型构建的能力。
把天体的运动想象成是在做圆周运动（在很多简单情况下是这样的），构建起这个圆周运动的模型，然后用万有引力定律来分析这个模型里的各种物理量，就像搭建一个积木城堡，每个积木都代表一个物理量，通过万有引力定律这个“胶水”把它们粘在一起。
最新人教版高中物理必修2第六章《万有引力定律》教学建议
万有引力定律 教学建议（1）月—地检验的教学复习上节讲过的内容，例如提问：牛顿是怎样想到太阳对行星的引力大小跟行星的质量成正比、跟行星与太阳的距离的二次方成反比的呢？又是怎样想到与太阳的质量也成正比呢？最后得出的太阳与行星间的引力大小的关系式是怎样的？月球与地球间的引力大小应该与哪些因素有关？表达式是怎样的？（F=2r m m G 月球地球）地面上一切物体都受地球的引力，这种力与地球对月球的引力是否是同一种力？是否遵守同样的规律呢？如果是同一种力，则应该与距离的二次方成反比。
月球与地球的距离约等于地球半径的60倍，则物体在月球处受到的地球引力应等于在地球表面处受到的地球引力的1/602，即1/3600。
物体在月球处受到的地球引力在当时是没法测量的，我们可以转换成测量加速度。
在地球表面，物体受到地球的引力可以认为等于重力，由于重力加速度g=F/m=221rM G m r Mm G =⋅，是与物体质量大小无关的，而重力加速度的值当时已经准确地测出，只要测出月球绕地球转动时的加速度（即做匀速圆周运动的向心加速度）是否等于g 的1/3600即可。
要测定月球转动时的向心加速度，需要测量哪些物理量呢？由22224Tr r r v a πω===向可知，只要测出月地间距离（即月球绕地球运动的轨道半径r ）以及线速度v 、角速度ω、周期T 中的任一个即可。
这三个中，周期T 最好测。
已知月地间距离r =3.84×108m, 月球绕地球转动的周期约为27.3天（见扩展资料），试求地球表面处重力加速度g 与月球做匀速圆周运动的向心加速度的比值。
解：T =3600×24×27.3=2.36×106s 。
则2682)1036.2(1084.34⨯⨯⨯=π向a m/s 2=2.72×10-3m/s 2. 31072.280.9-⨯=向a g =3603。
通过以上实际计算，说明以上的假设是正确的，即地球对表面物体的引力与地球吸引月球的力是同一种力。
高中物理第5章万有引力与航天5.3万有引力定律与天文学的新发现教案沪科版必修2
5.3 万有引力定律与天文学的新发现教研中心教学指导一、课标要求1.进一步理解万有引力定律.2.了解万有引力定律在天文学中的重要应用.3.会用万有引力定律计算天体的质量和密度.4.通过对万有引力定律的应用和联系天文知识的学习，培养学生学习物理的浓厚兴趣.5.体会科学研究方法对人们认识自然的重要作用.二、教学建议1.万有引力定律在天文学上的一个重要应用就是计算天体的质量.在天文学上，像太阳、地球等无法直接测定的天体的质量，就是根据行星或卫星的轨道半径和周期(可直接测量)间接计算得来的.2.教学中也可提醒学生注意，用测定环绕天体(如卫星)半径和周期的方法测质量，只能测定其中心天体(如地球)的质量，不能测定其自身的质量.3.通过这节的教学应使学生了解，通常物体之间的万有引力很小，以致察觉不出，但在天体运动中，由于天体的质量很大，万有引力将起决定性的作用，万有引力定律的发现对天文学的发展起了很大推动作用.资源参考太阳系两个问题简介一、关于太阳太阳是距地球最近的一颗恒星，它是一颗质量十分巨大的球状炽热气团.由于它有着巨大的体积（是地球的133倍）和质量（是地球的33万倍），所以它的强大引力控制着整个太阳系中所有星体的运动.太阳是太阳系中唯一的本身发光发热的天体，是一个巨大的能源.它每秒辐射的能量达400亿亿亿焦耳（这么多的能量可在一小时内熔解并烧开25亿立方千米的冰）；总辐射功率达3 700万亿亿瓦；它的总光强约为300亿亿亿坎德拉（相当50万个满月月亮的亮度）.太阳的表面温度为6 000 ℃，中心温度达2 000万摄氏度左右（针尖大小的物体有了这样高的温度，就能把周围2 000千米以内的一切东西化为焦灰）；中心压强约为3 000亿大气压.太阳的辐射能大多射向了无边的空间，只有20亿分之一的太阳能落在地球上，如能将这些能量全部转化成电能，每秒会获得500亿度的电力.由于地球大气层的反射，地球表面和空气所吸收的太阳能又只占落在地球上太阳能的55％.太阳的结构分三大部分：中心部分是核反应和辐射区；中间部分为对流层，外部为大气层.大气层又分三部分：一是平常所见的光彩夺目的圆面，即光球层；二是光球层外面的色球层；三是最外面的日冕.太阳的形状、大小就是根据光球层而确定的，它的表面温度指的是光球层的温度.所见的太阳光基本上都是从光球层发出的，太阳黑子也出现在这层大气上.太阳自西向东自转着，但各处的自转周期不等.赤道处快（25天），两极处慢（纬度80度处为34天）；平均周期是27天.太阳的寿命一般认为是100亿年，现在年龄为46亿年.太阳周围有一个较完整的磁场，磁场的两极分别在自转轴北极附近.太阳的磁场并不强，极区附近只有2×10-4特斯拉（太阳黑子的磁场强度可达0.45特斯拉），不过它的磁场范围很大，可延伸到日地之间，甚至布满整个太阳系.太阳的组成物质和地球相仿，只是含量不同.太阳上已发现的元素达70多种，其中最丰富的元素是氦，占82％左右（氦是先在太阳光谱中发现，再在地球上找到的）；其次是氢，占17％左右.二、太阳系的特点太阳系是以太阳为中心的天体，由八大行星和八大行星控制下的42颗卫星、数千个小行星、众多的彗星和数不清的流星、固态粒子、气态分子以及很多的人造天体而构成的天体系统.太阳系的疆域十分辽阔，以冥王星为边界其半径达6亿千米.太阳系绕银河系中心运行速度达250千米/秒，它绕银河系中心运转一周要2亿年.太阳系在太阳的率领下正以20千米/秒的速度向武仙座方向进发.太阳系中天体的运动具有如下的特点：（1）轨道共面性：大行星的轨道面基本上都在一个共同的平面上.（2）轨道共圆性：行星的椭圆轨道偏心率都不大（即椭圆的两个焦点距椭圆中心不远），接近于正圆（水星的偏心率大一点）.大多数的卫星也都绕相应的行星沿接近圆形的轨道运转.（3）自转、公转同向性：大行星的自转、公转方向大多是一致的，且都自西向东运转，自转、公转轴也大致平行（天王星、金星例外）.卫星公转方向大多也和行星自转方向相同（海王星、木星、土星和各自的某些卫星例外）.（4）距离分布规律性：以日地平均距离为单位，行星至太阳的平均距离按离太阳的近远排列，接近一个等比数列，数列公式是0.4＋0.3×2n，n取-∞、0、1、2…….不过天王星例外.行星的卫星系也有类似的特点.各行星的彼此间隔随着它们离太阳的距离而依次增大. （5）“两面”平行或共面性：太阳的赤道面接近平行于行星的轨道面；卫星的轨道面大多也在相应行星的赤道面上.行星的赤道面也都近似平行于各行星的轨道面（天王星例外）. （6）角动量分配不均性：太阳的质量占整个太阳系质量的99.9％，诸行星的质量只是太阳系质量的七百分之一.但是太阳的角动量尚不及太阳系角动量的0.6％，而诸行星的角动量则占太阳系角动量的99％以上.太阳系的角动量大多集中在第一大行星木星和第二大行星土星上.。
最新--新课标-人教版万有引力定律 精品
万有引力定律教学设计一、教学分析1 课标要求:知道万有引力定律。
认识发现万有引力定律的重要意义，体会科学定律对人类探索未知世界的作用。
2 学习对象分析1) 学生的年龄特点和认知特点高一的学生学习兴趣浓厚，他们的观察不只停留在一些表面现象，具有更深层次的探究愿望。
在思维方式上由初中形象思维为主向高中抽象思维为主过渡。
2)学习者在学习本课之前应具备的基本知识和技能学习本节内容学生应具备圆周运动、牛顿定律等相关知识。
3、学习者在即将学习的内容前已经具备的水平。
学生学习了太阳对行星的引力，不能把物体在地球上受到的重力与太阳对星体的引力本质上是一样的进行迁移。
3 教学内容分析本节教材首先回忆太阳与行星间的引力，进而引出地球对月亮、地球对地表的物体的引力本质是否相同的问题，然后进行地-月检验，强调规律得出的严谨性和科学性，接下来介绍万有引力的内容，最后介绍万有引力常数的测定。
二、教学目标1知识与技能目标1）知道万有引力定律内容、公式、各物理量的含义及定律的适用条件。
2）知道万有引力常量的测定方法及其常量在物理学上的重要意义。
能根据开普勒第三定律和牛顿第三定律推导太阳对行星引力的表达式2过程与方法目标通过地-月检验体会引力的普遍性3情感态度与价值观体会科学研究方法对人们认识自然的重要作用。
四、一）复习推导过程地球及其它行星的公转轨道近似于圆，行星的运动可看成以太阳为中心的匀速圆周运动。
设想行星做圆周运动的向心力就是太阳对行星的吸引力，若行星质量为m，公转周期为T，轨道半径为r，由牛顿第二定律可得此式说明太阳对行星的引力与它们间的距离平方成反比，与该行星的质量成正比，式中的，各个行星都相等，它是一个与行星无关，只与太阳性质有关的常量。
根据牛顿第三定律，行星吸引太阳的力跟太阳吸引行星的力，大小相等并且具有相同的性质.牛顿认为，既然这个引力与行星的质量成正比，当然也应该和太阳的质量成正比.因此，如果用m′表示太阳的质量，那么有G是一个常量，对任何行星都是相同的.二）问题引申太阳对行星的引力我们推导出来了，那么行星对卫星的引力，地球表面物体的重力之间是什么关系，月亮绕地球转为什么不会掉下来，地球表面的物体为什么都掉下来？三）月-地检验进一步研究发现，卫星绕行星的运动也遵从同样的规律，这时，(3)式中的m为卫星的质量，r是卫星的轨道半径，则是仅由该行星决定的常量。
《万有引力定律在天文学上的应用》教案与高中学习方法
《万有引力定律在天文学上的应用》教案与高中学习方法一、教学目标1. 让学生理解万有引力定律的内容及表达式。
2. 使学生掌握万有引力定律在天文学上的应用。
3. 培养学生运用科学方法解决问题的能力。
二、教学重点与难点1. 教学重点：（1）万有引力定律的内容及表达式。
（2）万有引力定律在天文学上的应用。
2. 教学难点：（1）万有引力定律的数学表达式的推导。
（2）在天文学上如何运用万有引力定律解决问题。
三、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生思考万有引力定律在天文学上的重要性。
2. 利用案例分析法，让学生通过实际案例理解万有引力定律的应用。
3. 采用小组讨论法，培养学生的合作交流能力。
四、教学准备1. 教师准备相关的天文学案例，用于课堂讲解。
2. 学生准备笔记本，记录重要知识点。
五、教学过程1. 导入：（1）回顾上节课的内容，巩固已学的知识。
（2）通过提问方式引导学生思考万有引力定律在天文学上的应用。
2. 新课内容：（1）讲解万有引力定律的内容及表达式。
（2）通过案例分析，展示万有引力定律在天文学上的应用。
3. 课堂互动：（1）让学生提出在学习过程中遇到的问题。
（2）鼓励学生分享自己的学习方法。
4. 练习与巩固：（1）布置相关的练习题，使学生巩固所学知识。
（2）组织小组讨论，共同解决问题。
5. 总结与反思：（1）对本节课的内容进行总结。
（2）引导学生反思自己的学习方法，提出改进措施。
6. 课后作业：（1）完成练习题，加深对万有引力定律的理解。
（2）查阅相关资料，了解万有引力定律在其他领域的应用。
六、教学延伸1. 利用多媒体展示万有引力定律在天文学上的实际应用，如行星运动、卫星轨道等。
2. 引导学生思考万有引力定律在人类探索宇宙中的作用，如航天技术的发展。
七、学习方法指导1. 引导学生运用归纳总结法，将所学知识系统化。
2. 教会学生如何利用互联网资源，查阅相关资料，拓宽知识面。
八、课堂小结1. 回顾本节课所学内容，巩固知识点。
《第七章 2 万有引力定律》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教版19必修第二册
《万有引力定律》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解万有引力定律的基本概念和公式。
2. 能够运用万有引力定律解决简单的天体运动问题。
3. 了解重力加速度在地球不同纬度下的变化。
二、教学重难点1. 教学重点：理解万有引力定律，掌握基本公式及应用。
2. 教学难点：理解重力加速度在地球不同纬度下的变化。
三、教学准备1. 准备教学PPT，包含图片、图表和相关习题。
2. 准备天文望远镜和天体运动模拟器，便于学生观察和模拟。
3. 准备一些相关的实验器材，如小球、线、砝码等，用于实验演示和探究。
4. 准备一些实物模型，如地球仪、卫星模型等，便于学生理解天体运动。
5. 布置预习任务，让学生提前了解万有引力定律的基本概念和公式。
四、教学过程：本节内容分为三个部分：万有引力定律的发现、万有引力定律的内容和万有引力定律的应用。
以下是具体的教学设计：1. 引入新课：通过一些实例引导学生思考行星运动的特点，如为什么行星的运动会有椭圆轨道、近日点速度的变化等。
接着引出万有引力定律的重要性，它能够解释这些现象。
设计意图：通过实际问题引发学生对行星运动的兴趣，进而引出万有引力定律的重要性。
2. 讲授新课：(1)万有引力定律的发现：介绍开普勒、牛顿等科学家在研究行星运动规律中的贡献，强调万有引力定律的发现过程。
设计意图：让学生了解科学发现的艰辛过程，培养他们的科学精神。
(2)万有引力定律的内容：介绍万有引力定律的公式，强调公式的适用范围和条件。
同时，通过一些例题和练习题，帮助学生掌握公式的应用。
设计意图：让学生能够熟练运用万有引力定律公式解决实际问题。
(3)万有引力定律的应用：介绍一些常见的应用实例，如卫星轨道、天体测量、宇宙探测等。
同时，通过一些演示实验和视频，帮助学生更好地理解万有引力定律的应用。
设计意图：让学生了解万有引力定律在实际中的应用，增强他们的学习兴趣和动力。
3. 课堂互动：设计一些问题让学生进行讨论和回答，以检验学生对本节内容的掌握情况。
万有引力定律教学建议
万有引力定律教学建议本章的核心内容是研究万有引力定律的发现、发展过程及其应用．从知识掌握和能力要求两个角度来讲，本章的根本教学目标体现在：一、要了解地心说与日心说，知道关于行星运动规律的开普勒定律为万有引力定律发现奠定了基础．二、要了解万有引力定律发现的思路和发展过程，要能理解万有引力定律的领导方法及其指导思想，掌握万有引力定律的物体内涵，理解引力常量的意义，了解其测量原理和实验装置．三、要了解万有引力定律在天文学上的应用，会进行相关计算；了解并掌握有关人造卫星的知识，知道三个宇宙速度的含义，掌握推导第一宇宙速度的方法并能进行相关计算．1、行星的运动了解地心说和日心说两种不同的观点；知道开普勒对行星运动的描述．人类对宇宙认识的历史在本节教学中有着重要地位，具有很强的教育功能，教学中可以采取指导学生阅读和教师补充讲解的教学方法，不要把时间都花在讲述开普勒的三大定律上。
开普勒的三大定律，只是为下一节推导万有引力定律做铺垫，不必过重地对待这部分的知识，在本节后面也没有安排专门的练习，建议安排学生在课后上上网，多查阅些这方面的资料。
对于行星运动的轨道，建议使用电脑课件展示或自制简单的教具，以帮助学生建立立体的空间模型。
2、万有引力定律及引力常量的测定①通过牛顿对开普勒、伽利略、笛卡儿、胡克等观点的综合，及有关事实的分析，了解万有引力定律的发现过程。
②尝试由圆周运动和开普勒定律的知识，推导出万有引力定律。
③了解卡文迪许实验装置及其原理，感悟微小量的放大思想与方法。
④知道测定引力常量的意义和引力常量的数值。
本节的教学，不仅要宣传牛顿的伟大功绩，也要让学生明白牛顿的工作是建立在开普勒、伽利略、笛卡儿、胡克等人的工作基础上。
要让学生体会到，地面上物体所受地球的重力与月球所受地球的引力，是同一性质的力，牛顿把地面上的运动与天体运动统一起来，对人类文化的发展具有重要意义。
在推导万有引力定律时要告诉学生，牛顿是在椭圆轨道下得出万有引力定律的，我们是为了降低问题的难度，才把椭圆轨道近似为圆形轨道来处理，不要使学生造成万有引力定律得来如此容易的错觉。
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新课程标准对万有引力的要求及教学建议
经典力学的基础是牛顿运动定律，在此基础上诞生的万有引力定律更是树立了人们对物理学的尊敬和兴趣。
本章在教材中的地位可说是承前启后，承前是针对本模块第二主题“圆周运动”而言，是其涉及的基本概念和规律在天体运动中的应用，启后是指它是解决后续许多万有引力问题的理论依据。
本章我们将学习万有引力定律及其在天体运动中的应用。
万有引力定律是在哥白尼、伽利略、开普勒等人的天文学研究成果的基础上，由牛顿运用动力学原理而发现的重要定律。
它不仅能解释重力产生的原因，也能够解释行星和卫星的运动规律。
它是天文学上研究各种天体运动规律的依据，它所揭示的万有引力是自然界中四种基本相互作用之一。
万有引力定律所包含的内容虽然简单，但该章的相关知识衔接抽象、复杂，尤其与运动学相结合，变化更多，推倒、计算过程繁琐，初学者要想熟练掌握，有很大的难度。
.那么新课程标准对这章的要求是：我们要通过了解万有引力定律的发现过程，，知道万有引力顶定律，认识发现万有引力定律的重要意义，体会科学定律对人类探索未知世界的作用。
会计算人造卫星的环绕速度。
知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。
(一)知识目标。
1,会推导万有引力定律。
2,掌握万有引力定律的应用。
3,认识万有引力定律的普遍性。
(二)能力目标:能用万有引力定律结合圆周运动知识解决天体运动的问题。
(三)情感目标。
1,让学生感受到万有引力定律的发现是经历了几代科学家不断努力的结果。
2,通过神舟五号的资料,激发学生的爱国热情,增强学生建设祖国的神圣使命感。
重点难点:重点:万有引力定律的推导,应用。
难点:万有引力定律的推导。
我认为新课标下对万有引力这部分内容的教学建议是：要理解和掌握万有引力定律，并能用它解决相关的一些实际问题，注意多结合航天技术、人造地球卫星等现代科技知识来认识万有引力定律的应用。
建议在教学中，通过启发式的设问，激发学生的兴趣与想像力，体会科学家们实事求是的态度、勇于探索的科学精神推动了认识发展。
要让学生体会到物理学的许多重大理论的发现，不是简单的实验结果的总结，它需要直觉和想像力、大胆的猜想和假设，再引入合理的模型，深刻的洞察力、严谨的数学处理和逻辑思维，常常是一个充满曲折和艰辛的过程。
在讲解万有引力定律的应用时多设置几个问题，在具体情境下引导学生思维，要求学生画出草图，确定研究对象，建立模型，规范解题。
本专题渗透解决问题的主要方法，如：理想模型、利用数学工具解决物理问题（推理、估算）、曲线运动处理问题的方法、将不易测量的物理量转化为易测量的物理量、利用牛顿第二定律解决天体问题。
教学中加强对基本功训练，解题要求画出情境图，对典型题目重点练习，以培养学生分析问题，
综合解决问题的能力。