高中物理萬有引力定律教學(xué)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-12-07 02:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 學(xué)生活動二：請學(xué)生們分小組討論計(jì)算驗(yàn)證猜想，然后小組選代表講述驗(yàn)證過程?！ W(xué)生上黑板展示計(jì)算過程并講解： 月球繞地球運(yùn)動可看出圓周運(yùn)動，月球軌道上的加速度就是向心加速度可以用以下公式求出這個向心加速度再與地球上物體的加速度比之即可驗(yàn)證。 誤差允許范圍內(nèi)，證明成功?！ 〗Y(jié)論：地球?qū)υ虑虻囊?、地球?qū)Φ孛嫔衔矬w的引力以及太陽與行星間的引力，確實(shí)是同一種性質(zhì)的力，遵守相同的規(guī)律?！ 驹O(shè)計(jì)思想】讓學(xué)生自己動手推導(dǎo)，得出結(jié)論。用無可辯駁的事實(shí)證明猜想的正確性，有更強(qiáng)的說服力?！ ∵M(jìn)一步猜想 順著這個思路繼續(xù)想，既然天上的力和人間的力遵守相同的規(guī)律，那么是不是任意兩個物體之間都存在這樣的力呢？ 很可能，只是我們身邊的物體質(zhì)量比天體質(zhì)量小的多，我們感覺不到而已。于是，牛頓大膽把以上規(guī)律推廣到了宇宙中一切物體之間，就得到了著名的萬有引力定律?！ 《f有引力定律 內(nèi)容：自然界中任何兩個物體之間都存在相互作用的引力，引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量和 的乘積成正比，跟兩物體之間的距離的平方成反比?！ 。▽W(xué)生集體朗讀定律內(nèi)容，并思考定律中反映了哪些相關(guān)信息） 公式： ?。ㄒ龑?dǎo)學(xué)生注意各個符號代表的物理意義） 關(guān)于r的理解：（學(xué)生思考回答） ①只適用于質(zhì)點(diǎn)間引力的計(jì)算，r取兩質(zhì)點(diǎn)間距?！ 窘處熝a(bǔ)充】 ②兩物體是質(zhì)量均勻分布的球體時，也可直接用公式計(jì)算，r指兩球心間距?！ 、垡粋€物體可看成質(zhì)點(diǎn)，另一個為質(zhì)量分布均勻的球體時，r取質(zhì)點(diǎn)到球心間距?！ W(xué)生活動三：問題：當(dāng)兩物體間的距離 時，則兩物體之間的引力 ，這種觀點(diǎn)對么？ 學(xué)生各抒己見，教師總結(jié)回答?！ 〗?：當(dāng)兩物體間距離 時，物體不能看成質(zhì)點(diǎn)，公式 已不再適用?！ ∪绻麅蓚€物體不能看做質(zhì)點(diǎn)，就不能用這個公式計(jì)算，但是物體間的萬有引力依然存在的。 性質(zhì)： ?。?）．普遍性：萬有引力是普遍存在于宇宙中的任何有質(zhì)量的物體（大到天體小到微觀粒子）間的相互吸引力，它是自然界的物體間的基本相互作用之一。 ?。?）．相互性：兩個物體相互作用的引力是一對作用力與反作用力，符合牛頓第三定律?！ 。?）．宏觀性：通常情況下，萬有引力非常小，只有在質(zhì)量巨大的天體間或天體與物體間它的存在才有宏觀的物理意義．在微觀世界中，粒子的質(zhì)量都非常小，粒子間的萬有引力很不顯著，萬有引力可以忽略不計(jì)?！ ∪f有引力定律的意義 教師小結(jié) 通過這一小節(jié)的學(xué)習(xí)我們知道了萬有引力定律是如何從天上降落到了人間。也體會到了物理嚴(yán)謹(jǐn)有趣的邏輯思維。在燦爛的星空下，那些已知或未知的天體都是在萬有引力定律的指揮下有條不紊的運(yùn)行，多么神奇，這也體現(xiàn)了物理的統(tǒng)一、和諧之美?！ ∪?、引力常量的測定 牛頓雖然發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卻沒有給出引力常量G的數(shù)值。由于一般物體間的引力非常小，用實(shí)驗(yàn)測定極其困難。直到一百多年之后，才由英國的物理學(xué)家卡文迪許用精巧的扭秤測出。課件展示圖片（教材中沒有，補(bǔ)充給學(xué)生）并介紹構(gòu)造、實(shí)驗(yàn)過程，引導(dǎo)學(xué)生一起分析原理。 扭秤的主要部分是：一個T字形輕而結(jié)實(shí)的框架，倒掛在一根石英絲下。在T形架的兩端各固定一個小球，再在每個小球的附近各放一個大球，根據(jù)萬有引力定律，大球會對小球產(chǎn)生引力，T形架會隨之扭轉(zhuǎn)，只要測出其扭轉(zhuǎn)的角度，就可以測出引力的大小。 由于引力很小，這個扭轉(zhuǎn)的角度會很小。怎樣才能把這個角度測出來呢？卡文迪許在T形架上裝了一面小鏡子，用一束光射向鏡子，經(jīng)鏡子反射后的光射向遠(yuǎn)處的刻度尺，當(dāng)鏡子與T形架一起發(fā)生一個很小的轉(zhuǎn)動時，刻度尺上的光斑會發(fā)生較大的移動。這樣，就起到一個化小為大的?！ 「咧形锢砣f有引力定律教學(xué)設(shè)計(jì)篇3 知識與技能 了解萬有引力定律得出的思路和過程，知道地球上的重物下落與天體運(yùn)動的統(tǒng)一性?！ ≈廊f有引力是一種存在于所有物體之間的吸引力，知道萬有引力定律的適用范圍。 會用萬有引力定律解決簡單的引力計(jì)算問題，知道萬有引力定律公式中r的物理意義，了解引力常量G的測定在科學(xué)歷史上的重大意義?！ ×私馊f有引力定律發(fā)現(xiàn)的意義。 過程與方法 通過演繹牛頓當(dāng)年發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程，體會在科學(xué)規(guī)律發(fā)現(xiàn)過程中猜想與求證的重要性?！ ◇w會推導(dǎo)過程中的數(shù)量關(guān)系?！ ∏楦?、態(tài)度與價(jià)值觀 感受自然界任何物體間引力的關(guān)系，從而體會大自然的奧秘。 通過演繹牛頓當(dāng)年發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程和卡文迪許測定萬有引力常量的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生體會科學(xué)家們勇于探索、永不知足的精神和發(fā)現(xiàn)真理的曲折與艱辛。 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 萬有引力定律的推導(dǎo)過程，既是本節(jié)課的重點(diǎn)，又是學(xué)生理解的難點(diǎn)?！ ∮捎谝话阄矬w間的萬有引力極小，學(xué)生對此缺乏感性認(rèn)識。 教學(xué)方法 探究、講授、討論、練習(xí) 教學(xué)活動 （一） 引入新課 復(fù)習(xí)回顧上節(jié)課的內(nèi)容 如果行星的運(yùn)動軌道是圓，則行星將作勻速圓周運(yùn)動。根據(jù)勻速圓周運(yùn)動的條件可知，行星必然要受到一個引力。牛頓認(rèn)為這是太陽對行星的引力，那么，太陽對行星的引力F提供行星作勻速圓周運(yùn)動所需的向心力?！ W(xué)生活動： 推導(dǎo)得 將V=2πr/T代入上式得 利用開普勒第三定律 代入上式 得到： 師生總結(jié)：由上式可得出結(jié)論：太陽對行星的引力跟行星的質(zhì)量成正比，跟
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