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说课稿鲁科版必修2
鲁科版高一物理必修第二册《万有引力定律的应用》说课稿
鲁科版高一物理必修第二册《万有引力定律的应用》说课稿一、引言本节课将介绍万有引力定律的应用。
通过学习，学生将了解物体间的引力相互作用，掌握利用万有引力定律解决问题的方法，培养科学思维和解决实际问题的能力。
二、教学目标1.了解万有引力定律的基本原理；2.掌握计算万有引力的公式及其应用；3.能够应用万有引力定律解决实际问题；4.培养学生的实验观察能力和分析问题的能力。
三、教学重点和难点3.1 教学重点1.万有引力定律的基本原理；2.计算万有引力的公式及其应用；3.应用万有引力定律解决实际问题。
3.2 教学难点1.将实际问题转化为数学问题，应用万有引力定律进行求解；2.培养学生的实验观察能力和分析问题的能力。
四、教学内容和教学步骤4.1 教学内容本课主要包括以下内容： 1. 万有引力定律的基本概念；2. 万有引力定律的数学表达式和应用；3. 实际问题的解答。
4.2 教学步骤步骤1：导入新课1.引导学生回顾上节课学习的内容；2.提问：“什么是引力？”步骤2：引出万有引力定律1.呈现两个物体相互吸引的情景；2.提问：“为什么会发生这种相互吸引的现象？有什么原因？”3.通过实验的方式引出万有引力定律的基本概念。
步骤3：介绍万有引力定律1.呈现万有引力定律的数学表达式；2.分析公式中各个部分的含义和作用；3.提问：“如何计算两个物体之间的引力？”步骤4：应用万有引力定律解决问题1.提供一些实际问题，如行星运动、人造卫星运动等；2.分组讨论并解答问题；3.引导学生将问题转化为数学问题，应用万有引力定律进行求解。
五、教学效果评价1.教师观察学生上课态度和参与情况；2.布置课后练习，检查学生对课堂内容的掌握情况；3.分析学生解答实际问题的能力，评估教学效果。
六、板书设计鲁科版高一物理必修第二册《万有引力定律的应用》说课稿一、引言- 物体间的引力相互作用- 解决实际问题的方法二、教学目标- 了解万有引力定律的基本原理- 掌握计算万有引力的公式及其应用- 能够应用万有引力定律解决实际问题- 培养科学思维和解决实际问题的能力三、教学重点和难点3.1 教学重点- 万有引力定律的基本原理- 计算万有引力的公式及其应用- 应用万有引力定律解决实际问题3.2 教学难点- 实际问题的数学求解- 培养学生的实验观察和问题分析能力四、教学内容和教学步骤4.1 教学内容- 万有引力定律的基本概念- 万有引力定律的数学表达式和应用- 实际问题的解答4.2 教学步骤- 步骤1：导入新课- 步骤2：引出万有引力定律- 步骤3：介绍万有引力定律- 步骤4：应用万有引力定律解决问题五、教学效果评价- 教师观察学生上课态度和参与情况- 布置课后练习，检查学生对课堂内容的掌握情况- 分析学生解答实际问题的能力，评估教学效果七、学科互动1.联系数学知识，将问题转化为数学问题进行求解；2.探究相对论对万有引力定律的影响。
物理必修ⅱ鲁科版5.1万有引力定律及引力常量的测定教学设计概要
《万有引力定律的应用》教学设计（一）引课提问：根据前面我们所学习的知识，我们知道了所有物体之间都存在着相互作用的万有引力，而且这种万有引力在天体这类质量很大的物体之间是非常巨大的。
那么为什么这样巨大的引力没有把天体拉到一起呢？（可由学生讨论，教师归纳总结。
）因为天体都是运动的，比如恒星附近有一颗行星，它具有一定的速度，根据牛顿第一定律，如果不受外力，它将做匀速直线运动。
现在它受到恒星对它的万有引力，将偏离原来的运动方向。
这样，它既不能摆脱恒星的控制远离恒星，也不会被恒星吸引到一起，将围绕恒星做圆周运动。
此时，行星做圆周运动的向心力由恒星对它的万有引力提供。
（教师边讲解，边画板图。
）可见万有引力与天体的运动密切联系，我们这节课就要研究万有引力定律在天文学上的应用。
板书：万有引力定律在天文学上的应用人造卫星（二）教学过程1.研究天体运动的基本方法刚才我们分析了行星的运动，发现行星绕恒星做圆周运动，此时，恒星对行星的万有引力是行星做圆周运动的向心力。
其实，所有行星绕恒星或卫星绕行星的运动都可以基本上看成是匀速圆周运动。
这时运动的行星或卫星的受力情况也非常简单：它不可能受到弹力或摩擦力，所受到的力只有一种——万有引力。
万有引力作为其做圆周运动的向心力。
板书：F万=F向下面我们根据这一基本方法，研究几个天文学的问题。
（1）天体质量的计算如果我们知道了一个卫星绕行星运动的周期，知道了卫星运动的轨道半径，能否求出行星的质量呢？根据研究天体运动的基本方法：万有引力做向心力，F万=F向根据万有引力定律，我们知道卫星受到行星的引力为：（指副板书）此时知道卫星的圆周运动周期，其向心力公式用哪个好呢？（指副板书）于是我们得到等式两边都有m，可以约去，说明与卫星质量无关。
我们就可以得（2）卫星运行速度的比较下面我们再来看一个问题：某行星有两颗卫星，这两颗卫星的质量和轨道半径都不相同，哪颗卫星运动的速度快呢？我们仍然利用研究天体运动的基本方法：以万有引力做向心力F万=F向设行星质量为M，某颗卫星运动的轨道半径为r，此卫星质量为m，它受到行星对它的万有引力为此时需要求卫星的运行速度，其向心力公式用哪个好呢？等式两边都有m，可以约去，说明与卫星质量无关。
鲁科版必修二第5章 5.1万有引力定律及引力常量的测定课件
3.引力常量的测量及其意义
巩固训练
１.关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是（ D ）
A.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B.行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处 C.离太阳越近的行星运动周期越长 D.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
（2）均匀球体指球心间距离；
（3）在均匀球体内部所受万有引力为零
3.G为常量，叫引力常量
G=6.67×10-11N·m2/kg2
在数值上等于两个质量为1kg的 物体相距1m时的相互作用力
定律适用的条件
万有引力定律适用于计算质点间的引力
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
牛顿在前人研究成
果的基础上，凭借 他超凡的数学能力
发现了万有引力定 律，比较完美的给
出了天体的运动规 律。
自然界中任何两个物体都是相互 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
➢公式解说
F
GMm r2
1.M、m是两个物体的质量；
2.r是两个物体点间的距离；
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月上午8时37分21.11.1108:37November 11, 2021
• 7、“教师必须懂得什么该讲，什么该留着不讲，不该讲的东西就好比是学生思维的器，马上使学生在思维中出现问题。”“观 察是思考和识记之母。”2021年11月11日星期四8时37分7秒08:37:0711 November 2021
例5.设地面附近的重力加速度
g=9.8m/s2 ， 地 球 半 径 R=6.4×106m ， 引 力 常 量 G=6.67×10-11 N·m2/kg2，试估
高一物理§ 5.1万有引力定律及引力常量的测定鲁教版知识精讲
高一物理§ 5.1万有引力定律及引力常量的测定鲁教版【本讲教育信息】一. 教学内容：§ 5.1万有引力定律及引力常量的测定二. 知识重点：1、了解开普勒天文三定律的内容，并能写出第三定律的代数式。
2、了解万有引力定律得出的思路和过程。
3、理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律。
4、了解卡文迪许实验装置及其原理，知道引力常量的数值及其意义。
三. 知识难点：1、掌握天体运动的演变过程，熟记开普勒三定律。
2、能够推导万有引力定律，并用万有引力定律推导开普勒第三定律。
3、用万有引力定律进行计算。
4、万有引力与重力关系，重力加速度的计算（一）行星运动的规律1、地心说：认为地球是宇宙中心，任何星球都围绕地球旋转。
该学说最初由古希腊学者欧多克斯提出，后经亚里士多德、托勒密进一步发展而逐渐建立和完善起来。
尽管它把地球当作宇宙中心是错误的，然而它在特定的历史时期是有着重要的意义的。
2、日心说：认为太阳是宇宙的中心，地球和其他行星都绕太阳转动。
日心说最早于十六世纪，由波兰天文学家哥白尼提出。
哥白尼认为，地球不是宇宙的中心，而是一颗普通行星，太阳才是宇宙的中心，一年的周期是地球每年绕太阳公转一周的反映。
日心说是天文学上的一次巨大革命。
但哥白尼的日心说也有缺点和错误，这就是：（1）太阳是宇宙的中心，实际上，太阳只是太阳系中的一个中心天体，不是宇宙的中心；（2）沿用了行星在圆形轨道做匀速圆周运动的旧观念，实际上行星轨道是椭圆的，速度的大小也不是恒定的。
地心说和日心说的共同点：天体的运动都是匀速圆周运动。
3、冲破圆周运动的天体运动：最早由开普勒证实了天体不是在做匀速圆周运动。
他是在研究丹麦天文学家第谷（开普勒的老师）的资料时产生的研究动机，并进行多次尝试最终用椭圆轨道很好的拟合了行星运行轨迹。
4、开普勒天文三定律：（1）所有的行星围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。
（2）太阳与任何一个行星的连线（矢径）在相等的时间内扫过的面积相等。
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1鲁科版2教案
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、教授新课学生活动活动：两位同学靠拢后离开三次以上.学生思考回答：万有引力太小。
三、 课堂小结教师活动：让学生概括根据教师在黑板上预设各知识点框架（如下图），用箭头连接成知识网络框架图，从而总结本节的内容。
请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动：认真总结概括本节内容，完成知识网络框架图（如下图），并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，进而进行生生互评。
2024-2025学年高中物理第五章万有引力定律及其应用第2节万有引力定律的应用教案1鲁科版必修2
学校
授课教师
课时
授课班级
授课地点
教具
教学内容
本节课的教学内容来自于鲁科版必修2的第五章“万有引力定律及其应用”的第2节“万有引力定律的应用”。本节课主要内容包括：
1.万有引力定律的公式推导和表达：教师引导学生通过已知的天体运动数据，推导出万有引力定律的公式，并解释其物理意义。
过程：
各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。
其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。
教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。
6.课堂小结（5分钟）
目标：回顾本节课的主要内容，强调万有引力定律的重要性和意义。
过程：
简要回顾本节课的学习内容，包括万有引力定律的基本概念、组成部分、案例分析等。
答案：根据万有引力定律，物体受到的万有引力F=G(M*m)/r^2。其中，m是物体的质量，r是物体到星球中心的距离。在星球表面附近，r=R，其中R是星球的半径。所以，物体受到的万有引力F=G(M*m)/R^2。根据牛顿第二定律，F=mg，因此M=g*R^2/G。
例题3：
题目：一个质量为m的物ຫໍສະໝຸດ ，在距离地球表面h处自由下落，求其速度v。
2.能力水平：学生需要具备一定的科学思维能力和数学运用能力。他们在学习过程中需要能够理解并运用物理公式，进行简单的数学推导。此外，学生需要具备一定的实验观察和数据分析能力，以便能够理解并应用万有引力定律解决实际问题。然而，部分学生可能在这些能力方面存在不足，这可能会影响他们在学习过程中的理解程度。
3.学习习惯：在学习过程中，学生的学习态度、课堂参与度、课后复习习惯等都会对他们的学习效果产生影响。对于本节课，我们需要引导学生积极参与课堂讨论，鼓励他们提出问题并尝试解决问题。同时，课后需要进行适当的练习，以巩固所学知识。然而，部分学生可能在学习习惯方面存在问题，如缺乏主动性、课堂注意力不集中等，这可能会影响他们的学习效果。
高中物理第5章万有引力定律及其应用第1节万有引力定律及引力常量的测定课件鲁科版必修2
两个物体之间的万有引力只与它们本身的质量和它们之 间的距离有关，而与所在空间的运动性质无关，也与周 围是否存在其他物体无关
第二十六页，共45页。
4．要使两物体间的万有引力减小到原来的14，下列办法不可采用的是( ) A．使物体的质量各减小一半，距离不变 B．使其中一个物体的质量减小到原来的14，距离不变 C．使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变 D．使两物体间的距离和质量都减为原来的14
图5－1－3 (2)近日点、远日点分别是行星距离太阳的最近点、最远点，所以同一行星在 近日点速度最大，在远日点速度最小．
第十一页，共45页。
3．对周期长短的认识： (1)行星公转周期跟轨道半长轴之间有依赖关系，椭圆轨道半长轴越长的行 星，其公转周期越长；反之，其公转周期越短． (2)该定律不仅适用于行星，也适用于其他天体．例如，绕某一行星运动的不 同卫星． (3)研究行星时，常数k与行星无关，只与太阳有关．研究其他天体时，常数k 只与其中心天体有关．
图5－1－6
第二十三页，共45页。
探讨1：任意两个物体之间都存在万有引力吗？“两个物体之间的距离r”指 物体哪两部分间的距离？
【提示】 任意两物体之间都存在万有引力，r指两物体重心之间的距离． 探讨2：地球对人的万有引力与人对地球的万有引力大小相等吗？ 【提示】 相等．符合牛顿第三定律．
第二十四页，共45页。
【导学号：01360161】
A．GMRm2
B．GRM＋mh2
C．GMhm2
D．GRM2＋mh2
【解析】 万有引力定律中r表示两个质点间的距离，因为匀质球可看成质量
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鲁科版必修2083042
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鲁科版必修2083042一、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、多媒体课件五、课堂教学设计学生活动：思考教师：为了验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，遵守同样的规律，牛顿还做了著名的“月－地”检验(参见课本P 105右侧)，结果证明他的想法是正确的。
如果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速度是多大？（引导学生采用两种方法进行求解并分析结果）学生活动：根据向心加速度公式：224T ra π=≈31071.2-⨯2sm因为F ∝2rm 所以a ∝1/r 2同学们通过计算验证，.3600g a =231072.2s m -⨯≈两者结果十分接近，说明遵循同一规律。
高中物理必修二教案-5.1 万有引力定律及引力常量的测定5-鲁科版
5.1《万有引力定律及引力常量的测定》教学设计【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 了解引力常量二、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量运用探究方法三、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【教学重点】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【教学难点】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【教学方法】1 问题教学法【教学过程】：一、【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，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。
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。
介绍人类利用天体运动规律所取得的成就，以及中国航天事业的发展。
1、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，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2、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。
日心说还太阳系的真实感面貌，但还有不足：第谷观察到星体与计算结果不符，开普勒研究第谷测量数据得的绪论。
5.1 万有引力定律及引力常量的测定—鲁科版高中物理必修二课件(共25张PPT)
卡文迪许的重大贡献之一是1798年完成了测量万有引力的 扭秤实验，后世称为卡文迪许实验。他改进了英国机械师米歇 尔（John Michell，1724～1793）设计的扭秤，在其悬线系统上 附加小平面镜，利用望远镜在室外远距离操纵和测量，防止了 空气的扰动（当时还没有真空设备）。他用一根39英寸的镀银 铜丝吊一6英尺木杆，杆的两端各固定一个直径2英寸的小铅球， 另用两颗直径12英寸的固定着的大铅球吸引它们，测出铅球间 引力引起的摆动周期，由此计算出两个铅球的引力，由计算得 到的引力再推算出地球的质量和密度。
第1节 万有引力定律及引力常量的测定 一、开普勒定律
1、开普勒第一定律 （几何定律）
所有的行星围绕太阳运动 的轨道都是椭圆，太阳处 在所有椭圆的一个焦点上。
太阳
行星
思考：这一定律说明了行星运动轨迹的形状，不同行
星绕太阳运行时椭圆轨道相同吗？
不同
2、开普勒第二定律 （面积定律）
对于每一个行星而言， 太阳和行星的连线在 相等的时间内扫过相 等的面积。
解：根据万有引力定律：
F
G
m1m2 r2
6.67 1011 50 75 0.52
N
1.0106 N
说明：当两个物体质量不够大时，相互的引力非常小， 以致难以观测到，常常忽略不计。
三、引力常量的测定及其意义
• 1686年牛顿发现万有引力定律后，曾经设想过几种 测定引力常量的方法，却没有成功. • 其间又有科学家进行引力常量的测量也没有成功.
可见太阳对行星的引力F与 行星的质量m成正比，与它 们之间的距离r2成反比。
比例系数G于100多年后才 被测定 (1687－1798)
二、万有引力定律
1、定律的内容 ⑴内容：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引
高中物理必修1鲁科《第5章万有引力定律及其应用第1节万有引力定律及引力常量的测定》54PPT课件一等奖
假设猜想成立:地球对地面附近物体的 引力也遵循平方反比定律，根据牛顿第 二定律，向心加速度也遵循平方反比定 律（已知月地距离为地球半径的60倍， 则月球轨道处的向心加速度就应该是地 面附近自由落体加速度的1/3600）
一、月——地检验
已知月亮绕地球公转（看作匀速圆周运动） 的周期是2.36×106s，轨道半径是 3.8×108m（为地球半径的60倍）。求向心 加速度的大小？
课堂小结
一、月地检验 结论： 二、万有引力定律 1、万有引力 2、万有引力定律 3、适用条件 4、理解 三、引力常量的测定 1、通常取值 2、物理意义 3、测定的意义
课后作业： 完成高效导学P38,39,40
2、万有引力定律的内容是：宇宙间的一 切物体都是互相吸引的，两个物体间的引 力大小，跟它们的质量的乘积成正比，跟 它们的距离的平方成反比。
数学表达式：
3、适用条件 （1）、质点间的相互作用(距离远大于物体 本身的线度） （2）、质量分布均匀的球体(r 为两球心间 的距离）
【思考辨析】 `
1、月球绕地球做匀速圆周运动是因为月球受力平 衡（ ） 2、万有引力不仅存在于天体之间，也存在与普通 物体之间（ ） 3、物体间的万有引力与他们的距离成反比（ ） 4、根据万有引力表达式可知，质量一定的两个物 体，若距离很近，它们间的引力可能很大（ ） 5、万有引力定律适用于任意质点间的相互作用 （）
6.3 万有引力定律
教学目标：
1、通过月——地检验，了解万有引力定律发 现的思路和过程
2、通过自主学习，理解万有引力是一种存在 于所有物体之间的引力
3、通过运用万有引力定律解决问题，理解万 有引力定律，了解引力常量G的测定
教学重难点
重点：理解万有引力定律 难点：会用万有引力定律解决问题
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2 鲁科版必修2(2
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2 鲁科版必修2编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（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2 鲁科版必修2）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为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2 鲁科版必修2的全部内容。
万有引力定律万有引力恒量的测定一、教学目标1．在开普勒第三定律的基础上，推导得到万有引力定律，使学生对此规律有初步理解。
2．介绍万有引力恒量的测定方法，增加学生对万有引力定律的感性认识。
3．通过牛顿发现万有引力定律的思考过程和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。
二、重点、难点分析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,所以要根据学生反映，调节讲解速度及方法。
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，又无法进行演示实验,故应加强举例。
三、教具卡文迪许扭秤模型.四、教学过程（一)引入新课1．引课: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.）我们再来看一个实验：我把一个粉笔头由静止释放,粉笔头会下落到地面。
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。
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、知识与技能了解“地心说”和“日心说”了解万有引力定律的发展过程知道开普勒三个定律理解万有引力定律了解引力常数二、过程与方法通过课件模拟天体的运动说明开普勒三个定律运用圆周运动的知识理解天体运动理解万有引力定律并会运用其解释天体现象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【知识重点】开普勒三个定律万有引力定律卡文迪许的扭称实验【知识难点】理解万有引力定律及应用理解卡文迪许的扭称实验的科学理念【教学方法】问题教学法【教学过程】：【历史回顾】中国对天体认识：距今多年的马王堆西汉墓中，出土了嫦娥奔月的画帛，（书上面）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。
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。
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。
这个学说持续了近年文艺复兴的撞击：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。
日心说还太阳系的真实感面貌，但还有不足：第谷观察到星体与计算结果不符开普勒研究第谷测量数据得的绪论。
第谷是个天文观测家，他对星体进行认真系统的观测，其测量的结果是托勒密和哥白尼的理论计算结果与观测数据不相符。
高中物理第5章万有引力定律及其应用第1节万有引力定律及引力常量的测定教师用书鲁科版必修2
第1节万有引力定律及引力常量的测定[先填空]开普勒三定律：1．为了便于研究问题，通常认为行星绕太阳做匀速圆周运动．(√)2．太阳系中所有行星的运动速率是不变的．(×)3．太阳系中轨道半径大的行星其运动周期也长．(√)[后思考]如图5－1－1所示，所有行星都绕太阳在椭圆轨道上运行，某一行星绕太阳运动的速率在不同位置都一样大吗？图5－1－1【提示】不一样，在行星距离太阳较近时速率大，在行星距离太阳较远时速率小．[合作探讨]如图5－1－2所示为地球绕太阳运动的示意图，A、B、C、D分别表示春分、夏至、秋分、冬至时地球所在的位置．探讨1：太阳是否在轨道平面的中心？夏至、冬至时地球到太阳的距离是否相同？根据开普勒第二定律，且地球在秋冬两季比在春夏两季离太阳距离近，线速度大，所以秋冬两季比春夏两季要少几天？图5－1－2【提示】太阳不在轨道平面中心，夏至、冬至地球到太阳的距离不同．探讨2：一年之内秋冬两季比春夏两季为什么要少几天？根据地球的公转周期计算火星的公转周期还需要知道什么数据？【提示】根据开普勒第二定律，地球在秋冬两季比在春夏两季离太阳距离近，线速度大，所以秋冬两季比春夏两季要少几天．根据r3T2＝k，要计算火星的公转周期还要知道火星轨道半径与地球轨道半径的比值．[核心点击]1．从空间分布上认识：行星的轨道都是椭圆，不同行星轨道的半长轴不同，即各行星的椭圆轨道大小不同，但所有轨道都有一个共同的焦点，太阳在此焦点上。
因此开普勒第一定律又叫焦点定律．2．对速度大小的认识：(1)如图5－1－3所示，如果时间间隔相等，即t2－t1＝t4－t3，由开普勒第二定律，面积S A＝S B，可见离太阳越近，行星在相等时间内经过的弧长越长，即行星的速率越大．因此开普勒第二定律又叫面积定律．图5－1－3(2)近日点、远日点分别是行星距离太阳的最近点、最远点，所以同一行星在近日点速度最大，在远日点速度最小．3．对周期长短的认识：(1)行星公转周期跟轨道半长轴之间有依赖关系，椭圆轨道半长轴越长的行星，其公转周期越长；反之，其公转周期越短．(2)该定律不仅适用于行星，也适用于其他天体．例如，绕某一行星运动的不同卫星．(3)研究行星时，常数k与行星无关，只与太阳有关．研究其他天体时，常数k只与其中心天体有关．1．关于开普勒对于行星运动规律的认识，下列说法正确的是( )A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B．所有行星绕太阳运动的轨道都是圆C．所有行星的轨道半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相同D．所有行星的公转周期与行星的轨道半径成正比【解析】由开普勒第一定律知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，选项A正确，B错误；由开普勒第三定律知所有行星的轨道半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，选项C、D错误．【答案】 A2．某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图5－1－4所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的大，则太阳是位于( )【导学号：01360160】图5－1－4A．F2B．AC．F1D．B【解析】根据开普勒第二定律：太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积，因为行星在A点的速率比在B点的速率大，所以太阳在离A点近的焦点上，故太阳位于F2.【答案】 A3．某人造地球卫星运行时，其轨道半径为月球轨道半径的13，则此卫星运行周期大约是( )A ．3～5天B ．5～7天C ．7～9天D ．大于9天【解析】 月球绕地球运行的周期约为27天，根据开普勒第三定律r 3T 2＝k ，得r 3T 2＝r 3月T 2月，则T ＝13×27×13(天)≈5.2(天)． 【答案】 B应用开普勒定律注意的问题(1)适用对象：开普勒定律不仅适用于行星，也适用于卫星，只不过此时r 3T2＝k ，比值k是由中心天体所决定的另一恒量，与环绕天体无关．(2)定律的性质：开普勒定律是总结行星运动的观察结果而总结出来的规律。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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说课稿鲁科版必
修2
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P921-6。
7、板书设计：第一节万有引力定律及引力常量的测定。