高中物理萬有引力定律教學設(shè)計-閱讀頁
2024-12-07 02:31本頁面
【正文】 基礎(chǔ)上教師總結(jié)： 猜想二：地球與月球之間的力，和地球與其周圍物體之間的力是否遵從相同的規(guī)律？ 教師：地球?qū)υ虑虻囊μ峁┫蛐牧?，即F= =ma 地球?qū)ζ渲車矬w的力，就是物體受到的重力，即F’=m’g 從以上推導可知：地球?qū)υ虑虻囊ψ駨囊陨弦?guī)律，即F=G 那么，地球?qū)ζ渲車矬w的力是否也滿足以上規(guī)律呢？即F’=G 此等式是否成立呢？ 已知：地球半徑R=106m ， 月球繞地球的軌道半徑r=108 m ，月球繞地球的公轉(zhuǎn)周期T=， 重力加速度g= ?。ㄒ陨蠑?shù)據(jù)在當時都已經(jīng)能夠精確測量） 提問：同學們能否通過提供的數(shù)據(jù)驗證關(guān)系式F’=G 是否成立？ 學生回答基礎(chǔ)上教師總結(jié)： 假設(shè)此關(guān)系式成立，即F’=G 可得： =ma=G F’=m’g=G 兩式相比得： a/g=R2 / r2 但此等式是在以上假設(shè)成立的基礎(chǔ)上得到的，反過來若能通過其他途徑證明此等式成立，也就證明了前面的假設(shè)是成立的。 這就是牛頓當年所做的著名的“月—地”檢驗，結(jié)果證明他的猜想是正確的?！ 〗處煟翰贿^牛頓的思考還是沒有停止，假如你是牛頓，此時你又會想到什么呢？ 學生回答基礎(chǔ)上教師總結(jié)： 猜想三：自然界中任何兩個物體間的作用力是否都遵從相同的規(guī)律？ 牛頓在研究了這許多不同物體間的作用力都遵循上述引力規(guī)律之后。 萬有引力定律 ?、賰?nèi)容 自然界中任何兩個物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比。m2/kg2。 a、對于相距很遠因而可以看作質(zhì)點的’物體，公式中的r 就是指兩個質(zhì)點間的距離； b、對均勻的球體，可以看成是質(zhì)量集中于球心上的質(zhì)點，這是一種等效的簡化處理方法。直到一百多年后英國的另一位物理學家卡文迪許才用實驗測定了G的數(shù)值?！ ∨こ拥闹饕糠质沁@樣一個T字形輕而結(jié)實的框架，把這個T形架倒掛在一根石英絲下。力越大，扭轉(zhuǎn)的角度也越大?，F(xiàn)在在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，大小兩個球間的距離是可以較容易測定的。當然由于引力很小，這個扭轉(zhuǎn)的角度會很小。這樣，就起到一個化小為大的效果，通過測定光斑的移動，測定了T形架在放置大球前后扭轉(zhuǎn)的角度，從而測定了此時大球?qū)π∏虻囊?。這個數(shù)值與近代用更加科學的方法測定的數(shù)值是非常接近的。m2/kg2，10—11 N由于萬有引力恒量的數(shù)值非常小，所以一般質(zhì)量的物體之間的萬有引力是很小的，我們可以估算一下，（可由學生回答：10—7N），這么小的力我們是根本感覺不到的。而天體之間的引力由于星球的質(zhì)量很大，又是非常驚人的：1022N?！ 「咧形锢砣f有引力定律教學設(shè)計篇4 一、課題：萬有引力定律 二、課型：概念課（物理按教學內(nèi)容課型分為：規(guī)律課、概念課、實驗課、習題課、復習課） 三、課時：1課時 四、教學目標 ?。ㄒ唬┲R與技能 理解萬有引力定律的含義并會用萬有引力定律公式解決簡單的引力計算問題。 ?。ǘ┻^程與方法：在萬有引力定律建立過程的學習中，學習發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、猜想假設(shè)與推理論證等方法。 通過牛頓在前人的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思考過程，說明科學研究的長期性，連續(xù)性及艱巨性，提高學生科學價值觀?！ ‰y點： 對萬有引力定律的理解； 學生能把地面上的物體所受重力與其他星球與地球之間存在的引力是同性質(zhì)的力聯(lián)系起來?！ ∑摺⒔叹撸憾嗝襟w、課本等。這里進一步大膽假設(shè)：是否任何兩個物體之間都存在這樣的力？ 引發(fā)學生思考：很可能有，只是因為我們身邊的物體質(zhì)量比天體的質(zhì)量小得多，我們不易覺察罷了，于是我們可以把這一規(guī)律推廣到自然界中任意兩個物體間，即具有劃時代意義的萬有引力定律．然后在學生的興趣中進行假設(shè)論證。 教師引導總結(jié)：萬有引力是普遍存在于宇宙中任何有質(zhì)量的物體之間的相互吸引力。 萬有引力定律怎樣反映物體之間相互作用的規(guī)律？其數(shù)學表達式如何？并注明每個符號的單位和物理意義。兩物體間的引力大小，跟它的質(zhì)量的乘積成下比，跟它們間的距離平方成反比． 式中各物理量的含義及單位：F為兩個物體間的引力，單位：N．mm2分別表示兩個物體的質(zhì)量，單位：kg，r為兩個物體間的距離，單位：：G=6．6710—11 Nm2/kg2?！ ∧阏J為萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)有何深遠意義？ 教師引導總結(jié)：萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)有著重要的物理意義：它對物理學、天文學的發(fā)展具有深遠的影響；它把地面上物體運動的規(guī)律和天體運動的規(guī)律統(tǒng)一起來；對科學文化發(fā)展起到了積極的推動作用，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?！ ∠嗷バ裕簝蓚€物體相互作用的引力是一對作用力與反作用力。 適用性：只適用于兩個質(zhì)點間的引力，當物體之間的距離遠大于物體本身時，物體可看成質(zhì)點；當兩物體是質(zhì)量分布均勻的球體時，它們間的引力也可直接用公式計算，但式中的r是指兩球心間的距離。創(chuàng)設(shè)情境，加深學生對本節(jié)知識點的印象和運用，請一位同學上臺展示計算結(jié)果，師生互評。 比較結(jié)果為萬有引力比重力大，原因是因為在地球表面上的物體所受萬有引力可分解為重力和自轉(zhuǎn)所需的向心力?！ 。┎贾米鳂I(yè) 作業(yè)：完成“問題與練習”【高中物理萬有引力定律教學設(shè)計
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