【正文】 動(dòng)簡(jiǎn)化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)；2， 我們一致認(rèn)為行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)需要向心力，這個(gè)向心力是由太陽(yáng)對(duì)行星的引力提供的；3， 我們預(yù)期太陽(yáng)對(duì)行星的引力與太陽(yáng)到行星的距離有關(guān)，希望通過(guò)行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力求出這個(gè)引力，通過(guò)兩次數(shù)學(xué)代換得到了太陽(yáng)對(duì)行星的引力與太陽(yáng)到行星的距離相關(guān)的數(shù)學(xué)表達(dá)式；4， 通過(guò)類比得到了行星對(duì)太陽(yáng)的引力與太陽(yáng)到行星的距離相關(guān)的數(shù)學(xué)表達(dá)式；5， 綜合概括得到了太陽(yáng)與行星間引力的數(shù)學(xué)表達(dá)式?！景鍟O(shè)計(jì)】一、太陽(yáng)對(duì)行星的引力物理意義：太陽(yáng)對(duì)不同行星的引力，與行星的質(zhì)量成正比，與行星和太陽(yáng)間距離的二次方成反比。二、行星對(duì)太陽(yáng)的引力物理意義：不同行星對(duì)太陽(yáng)的引力，與太陽(yáng)的質(zhì)量成正比，與行星和太陽(yáng)間距離的二次方成反比。三、太陽(yáng)與行星間的引力物理意義：太陽(yáng)與行星間引力的大小，與太陽(yáng)的質(zhì)量、行星的質(zhì)量成正比，與兩者距離的二次方成反比。寫成等式為式中是比例系數(shù)，與太陽(yáng)、行星都沒(méi)有關(guān)系。太陽(yáng)與行星間引力的方向沿著二者的連線。 課　　題備課時(shí)間上課時(shí)間總課時(shí)數(shù)課程目標(biāo)知識(shí)與技能在開(kāi)普勒第三定律的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)得到萬(wàn)有引力定律，使學(xué)生對(duì)此規(guī)律有初步理解。過(guò)程與方法通過(guò)牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的思考過(guò)程和卡文迪許扭秤的設(shè)計(jì)方法，滲透科學(xué)發(fā)現(xiàn)與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法論教育。情感態(tài)度與價(jià)值觀介紹萬(wàn)有引力恒量的測(cè)定方法，增加學(xué)生對(duì)萬(wàn)有引力定律的感性認(rèn)識(shí)。教學(xué)重點(diǎn)萬(wàn)有引力定律的推導(dǎo)過(guò)程教學(xué)難點(diǎn)由于一般物體間的萬(wàn)有引力極小，學(xué)生對(duì)此缺乏感性認(rèn)識(shí)，又無(wú)法進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，故應(yīng)加強(qiáng)舉例。教學(xué)過(guò)程（一）引入新課上節(jié)課我們推導(dǎo)出了太陽(yáng)與行星間的引力規(guī)律，即。知道了行星為什么能夠繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)而不會(huì)飛離太陽(yáng)。那么大家想到過(guò)，是什么力使得地面的物體不能離開(kāi)地球，總要落回地面呢？地球吸引物體的力與地球和太陽(yáng)間的引力是同種性質(zhì)的力嗎？還有，月球能夠繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)，說(shuō)明月球與地球之間也一定存在著相互作用力，這個(gè)拉住月球使它繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的力與地球?qū)ξ矬w的引力是同一種力嗎？這節(jié)課我們就來(lái)深入研究這些問(wèn)題。（二）進(jìn)行新課月－地檢驗(yàn)教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“月－地檢驗(yàn)”部分的內(nèi)容，投影以下數(shù)據(jù)：地面附近的重力加速度g=，地球半徑為R =106m，試?yán)媒滩奶峁┑男畔ⅲㄟ^(guò)計(jì)算，證明課本上提出的假設(shè)，即地球?qū)υ虑虻牧εc地球使蘋果自由下落的力的是同一種力，都遵守“反平方”的規(guī)律。學(xué)生活動(dòng)：閱讀課文，從課文中找出必要的信息，在練習(xí)本上進(jìn)行定量計(jì)算。教師活動(dòng)：投影學(xué)生的證明過(guò)程，一起點(diǎn)評(píng)。設(shè)質(zhì)量為m的物體在月球的軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度（月球公轉(zhuǎn)的向心加速度）為a，則，r=60R，得 代入數(shù)據(jù)解得 點(diǎn)評(píng)：引導(dǎo)學(xué)生定量計(jì)算，用無(wú)可辯駁的事實(shí)證明猜想的正確性，增強(qiáng)學(xué)生的理性認(rèn)識(shí)。萬(wàn)有引力定律教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，思考問(wèn)題： 把太陽(yáng)與行星之間、地球與月球之間、地球與地面物體之間的引力遵從的規(guī)律推廣到宇宙萬(wàn)物之間，你覺(jué)得合適嗎？發(fā)表自己的見(jiàn)解。萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容是什么？寫出表達(dá)式。并注明每個(gè)符號(hào)的單位和物理意義你認(rèn)為萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)有何深遠(yuǎn)意義？學(xué)生活動(dòng)：閱讀課本，思考問(wèn)題，學(xué)生代表發(fā)表見(jiàn)解。教師活動(dòng)：聽(tīng)取學(xué)生匯報(bào)，點(diǎn)評(píng)總結(jié)。萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)有著重要的物理意義：它對(duì)物理學(xué)、天文學(xué)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響；它把地面上物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律統(tǒng)一起來(lái)；對(duì)科學(xué)文化發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用，解放了人們的思想，給人們探索自然的奧秘建立了極大信心，人們有能力理解天地間的各種事物。引力常量教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，思考問(wèn)題：測(cè)定引力常量有何意義？引力常量是由哪位物理學(xué)家測(cè)出的，它的數(shù)值是多大？引力常量的測(cè)定有何實(shí)際意義？學(xué)生活動(dòng)：閱讀課本，思考問(wèn)題，學(xué)生代表發(fā)表見(jiàn)解。教師活動(dòng)：聽(tīng)取學(xué)生匯報(bào)，點(diǎn)評(píng)總結(jié)。牛頓在前人的基礎(chǔ)上，應(yīng)用他超凡的數(shù)學(xué)才能，發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，卻沒(méi)能給出準(zhǔn)確的引力常量，使萬(wàn)有引力定律只有其理論意義，而無(wú)更多的實(shí)際意義。引力常量G的測(cè)出，使萬(wàn)有引力定律具有了實(shí)際意義。四、課堂小結(jié)讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。五、作業(yè)：【板書設(shè)計(jì)】月－地檢驗(yàn)萬(wàn)有引力定律引力常量 萬(wàn)有引力理論的成就★教學(xué)目標(biāo)(一) 知識(shí)與技能1. 了解萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用2. 會(huì)用萬(wàn)有引力定律計(jì)算天體的質(zhì)量和密度3. 掌握綜合運(yùn)用萬(wàn)有引力定律和圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)分析具體問(wèn)題的方法(二) 過(guò)程與方法4. 培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)建立模型的能力與方法5. ，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的運(yùn)用能力(三) 情感態(tài)度與價(jià)值觀6. 培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)禁的科學(xué)態(tài)度和大膽探究的心理品質(zhì)7. 體會(huì)物理學(xué)規(guī)律的簡(jiǎn)潔性和普適性，領(lǐng)略物理學(xué)的優(yōu)美8. 通過(guò)介紹用萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)未知天體的過(guò)程，使學(xué)生懂得理論來(lái)源于實(shí)踐，反過(guò)來(lái)又可以指導(dǎo)實(shí)踐的辯證唯物主義觀點(diǎn)★教學(xué)重點(diǎn)1. 地球、太陽(yáng)等中心天體質(zhì)量的計(jì)算★教學(xué)難點(diǎn)1. 根據(jù)已知條件求解天體質(zhì)量★教學(xué)過(guò)程一、引入 師：在上節(jié)課的學(xué)習(xí)中我們學(xué)習(xí)了萬(wàn)有引力定律，關(guān)于萬(wàn)有引力，大家可能只把它當(dāng)作一個(gè)普通的知識(shí)點(diǎn)來(lái)看待，很多同學(xué)可能是這樣想的：不就是用來(lái)求解兩個(gè)物體之間的引力的一個(gè)公式嘛。 師：這里我要告訴大家的是，萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)有著重要的物理意義：它對(duì)物理學(xué)、天文學(xué)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響；它把地面上物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律統(tǒng)一起來(lái)；對(duì)科學(xué)文化發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用，解放了人們的思想，給人們探索自然的奧秘建立了極大信心，使人們有能力理解天地間的各種事物。時(shí)至今日，數(shù)千顆人造衛(wèi)星正在按照萬(wàn)有引力定律為它們?cè)O(shè)定的軌道繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)著。所以沒(méi)有萬(wàn)有引力定律，就沒(méi)有今天的天空漫步，當(dāng)然也沒(méi)有衛(wèi)星通信時(shí)代了。以至于阿波羅8號(hào)從月球返航的途中，當(dāng)?shù)孛婵刂浦行膯?wèn)及“是誰(shuí)在駕駛”的時(shí)候，指令長(zhǎng)這樣回答：“我想現(xiàn)在是牛頓在駕駛?！?師：我們都知道，是卡文迪許測(cè)出了萬(wàn)有引力常量，但大家不知道的是，卡文迪許把自己的實(shí)驗(yàn)又說(shuō)成是“秤量地球的重量”，這是當(dāng)時(shí)的說(shuō)法，用現(xiàn)在物理學(xué)的術(shù)語(yǔ)，應(yīng)該說(shuō)是“稱量地球的質(zhì)量”。大家知道這是為什么嗎？請(qǐng)大家一起來(lái)看看下面的公式推導(dǎo)。 若不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，地面上質(zhì)量為m的物體所受的重力mg等于地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力，則有,其中M是地球質(zhì)量，r是物體距地心的距離，即地球半徑R，于是有，重力加速度g和地球半徑R在卡文迪許之前就知道了，一旦測(cè)得引力常量G，則可以算出地球質(zhì)量M。卡文迪許把自己的實(shí)驗(yàn)說(shuō)成是“稱量地球質(zhì)量”就不無(wú)道理了。例設(shè)地面附近的重力加速度g=，地球半徑R =106m，引力常量G=1011 Nm2/kg2，試估算地球的質(zhì)量?！窘馕觥浚簁g 師：在實(shí)驗(yàn)室里測(cè)量幾個(gè)鉛球之間的相互作用力，就可以稱量地球，這不能不說(shuō)是一個(gè)科學(xué)奇跡。難怪一位外行人，著名文學(xué)家馬克吐溫滿懷激情地說(shuō)“科學(xué)真是迷人。根據(jù)零星的事實(shí)，增添一點(diǎn)猜想，竟能贏得那么多的收獲！”二、計(jì)算天體的質(zhì)量 師：剛才我們利用萬(wàn)有引力定律計(jì)算出了地球的質(zhì)量，那我們還能利用萬(wàn)有引力定律測(cè)量計(jì)算出其它天體的質(zhì)量嗎？答案是：能！ 師：這里我給大家一個(gè)提示，請(qǐng)大家根據(jù)這個(gè)提示好好思考如何來(lái)計(jì)算其他天體的質(zhì)量。 師：天體之間存在著相互作用的萬(wàn)有引力，行星（