高中物理萬(wàn)有引力定律教學(xué)設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-12-07 02:31本頁(yè)面
【正文】 連續(xù)性及艱巨性，培養(yǎng)學(xué)生持之以恒的精神?！ ⊥ㄟ^(guò)對(duì)萬(wàn)有引力定律的學(xué)習(xí)，感悟自然界的統(tǒng)一、和諧之美?！ ∪f(wàn)有引力定律的內(nèi)容及表達(dá)式?！ ∪f(wàn)有引力定律的應(yīng)用。為此整個(gè)教學(xué)流程如下：通過(guò)回憶行星與太陽(yáng)間的引力規(guī)律對(duì)比蘋果落地引起猜想———或許這是同一性質(zhì)的力。然后通過(guò)合理的、更大膽的猜想總結(jié)出萬(wàn)有引力定律。 通過(guò)蘋果落地引起猜想——月—地檢驗(yàn)理論推導(dǎo)——卡文迪許的扭稱實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)過(guò)程，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理中主動(dòng)的參與知識(shí)的構(gòu)建過(guò)程，體會(huì)這種充滿著大膽的設(shè)想、巧妙的驗(yàn)證和從中體現(xiàn)著的科學(xué)探索的精神與方法?！ 窘虒W(xué)過(guò)程】 新課引入 教師手拿一枚蘋果提問(wèn)：“看到這枚蘋果想到了什么？” 學(xué)生各抒己見(jiàn)：香、甜、蘋果手機(jī)等。蘋果是水果屆之王，不僅在通訊領(lǐng)域地位顯赫，在物理學(xué)上也有很重要的地位。萬(wàn)有引力定律?！ ∈紫任覀兿攘私庖幌卤竟?jié)課標(biāo)的要求?！ 、?理解萬(wàn)有引力定律的含義，會(huì)用萬(wàn)有引力定律解決有關(guān)實(shí)際問(wèn)題?！ еn標(biāo)對(duì)我們的要求，開始這節(jié)課內(nèi)容的學(xué)習(xí)?！ ∵@一節(jié)我們將繼續(xù)追尋牛頓的足跡“發(fā)現(xiàn)”萬(wàn)有引力定律。為了避免物體質(zhì)量對(duì)力大小的影響，我們可以將同一個(gè)蘋果放到月球軌道上來(lái) 替代月球?！ ∮^點(diǎn)二 由 F=GMmr2 結(jié)合牛頓第二定律 F=ma=GMmr2 知在計(jì)算過(guò)程中可以將月球和蘋果的質(zhì)量約掉，只需求出它們的加速度 a=GMr2 。 教師小結(jié)：加速度之比與軌道半徑成反比，只需要證明a月a地=R2r2=13600即可證明地球吸引蘋果的力與地球吸引月球的力是同種性質(zhì)的力 在牛頓時(shí)代，已經(jīng)能測(cè)出月球到地球的距離， ，還有地球上物體的加速度即重力加速度g=？ 驗(yàn)證猜想： 學(xué)生活動(dòng)二：請(qǐng)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(guò)程?！ ≌`差允許范圍內(nèi)，證明成功?！ 驹O(shè)計(jì)思想】讓學(xué)生自己動(dòng)手推導(dǎo)，得出結(jié)論?！ ∵M(jìn)一步猜想 順著這個(gè)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(gè)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(jué)不到而已。 二．萬(wàn)有引力定律 內(nèi)容：自然界中任何兩個(gè)物體之間都存在相互作用的引力，引力的大小跟這兩個(gè)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?！ 窘處熝a(bǔ)充】 ②兩物體是質(zhì)量均勻分布的球體時(shí)，也可直接用公式計(jì)算，r指兩球心間距。 學(xué)生活動(dòng)三：?jiǎn)栴}：當(dāng)兩物體間的距離 時(shí)，則兩物體之間的引力 ，這種觀點(diǎn)對(duì)么？ 學(xué)生各抒己見(jiàn)，教師總結(jié)回答?！ ∪绻麅蓚€(gè)物體不能看做質(zhì)點(diǎn)，就不能用這個(gè)公式計(jì)算，但是物體間的萬(wàn)有引力依然存在的。 ?。?）．相互性：兩個(gè)物體相互作用的引力是一對(duì)作用力與反作用力，符合牛頓第三定律?！ ∪f(wàn)有引力定律的意義 教師小結(jié) 通過(guò)這一小節(jié)的學(xué)習(xí)我們知道了萬(wàn)有引力定律是如何從天上降落到了人間。在燦爛的星空下，那些已知或未知的天體都是在萬(wàn)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。由于一般物體間的引力非常小，用實(shí)驗(yàn)測(cè)定極其困難。課件展示圖片（教材中沒(méi)有，補(bǔ)充給學(xué)生）并介紹構(gòu)造、實(shí)驗(yàn)過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生一起分析原理。在T形架的兩端各固定一個(gè)小球，再在每個(gè)小球的附近各放一個(gè)大球，根據(jù)萬(wàn)有引力定律，大球會(huì)對(duì)小球產(chǎn)生引力，T形架會(huì)隨之扭轉(zhuǎn)，只要測(cè)出其扭轉(zhuǎn)的角度，就可以測(cè)出引力的大小。怎樣才能把這個(gè)角度測(cè)出來(lái)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(gè)很小的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，刻度尺上的光斑會(huì)發(fā)生較大的移動(dòng)?！ 「咧形锢砣f(wàn)有引力定律教學(xué)設(shè)計(jì)篇3 知識(shí)與技能 了解萬(wàn)有引力定律得出的思路和過(guò)程，知道地球上的重物下落與天體運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)一性?！ ?huì)用萬(wàn)有引力定律解決簡(jiǎn)單的引力計(jì)算問(wèn)題，知道萬(wàn)有引力定律公式中r的物理意義，了解引力常量G的測(cè)定在科學(xué)歷史上的重大意義?！ ∵^(guò)程與方法 通過(guò)演繹牛頓當(dāng)年發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的過(guò)程，體會(huì)在科學(xué)規(guī)律發(fā)現(xiàn)過(guò)程中猜想與求證的重要性?！ ∏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(huì)大自然的奧秘?！ 〗虒W(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 萬(wàn)有引力定律的推導(dǎo)過(guò)程，既是本節(jié)課的重點(diǎn)，又是學(xué)生理解的難點(diǎn)。 教學(xué)方法 探究、講授、討論、練習(xí) 教學(xué)活動(dòng) ?。ㄒ唬?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(dòng)軌道是圓，則行星將作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。牛頓認(rèn)為這是太陽(yáng)對(duì)行星的引力，那么，太陽(yáng)對(duì)行星的引力F提供行星作勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力。即：F∝ 教師：牛頓根據(jù)其第三定律：太陽(yáng)吸引行星的力與行星吸引太陽(yáng)的力是同性質(zhì)的作用力，且大小相等。即：F∝寫成等式就是F=G （其中G為比例常數(shù)） ?。ǘ┻M(jìn)行新課 教師：牛頓得到這個(gè)規(guī)律以后是不是就停止思考了呢？假如你是牛頓，你又會(huì)想到什么呢？ 學(xué)生回答基礎(chǔ)上教師總結(jié)： 猜想一：既然行星與太陽(yáng)之間的力遵從這個(gè)規(guī)律，那么其他天體之間的力是否也遵從這個(gè)規(guī)律呢？（比如說(shuō)月球與地球之間） 師生： 因?yàn)槠渌祗w的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與之類似，根據(jù)前面的推導(dǎo)所以月球與地球之間的力，其他行星的衛(wèi)星和該行星之間的力，都滿足上面的規(guī)律，而且都是同一種性質(zhì)的力。假如你是牛頓，你又會(huì)想到什么呢？ 學(xué)生回答
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