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1、《萬有引力理論的成就》 教學(xué)設(shè)計 作者簡介 姓 名 金燕 作者情況 雷山民族中學(xué) 教案概覽 教案標(biāo)題 《萬有引力理論的成就》 教學(xué)設(shè)計 所屬學(xué)科 物理 適用年級 高一年級 對應(yīng)教材 高中物理必修2 人教版 覆蓋范圍 第 六 章 第4節(jié) （1課時） 教材分析 學(xué)生分析 在前面的第一、第二、第三節(jié)的教學(xué)內(nèi)容中，學(xué)生已經(jīng)基本上了解了天體運動的情況即看著勻速圓周運動需的向心力由萬有引力來提供，在此基礎(chǔ)上加深學(xué)生對萬有引力定律的應(yīng)用：1 求地球的質(zhì)量、2 求太陽的質(zhì)量 3 求其他行星的質(zhì)量 4 求天體的密度 在前面三節(jié)的學(xué)

2、習(xí)中，學(xué)生對萬有引力定律的內(nèi)容有了初步的了解，對天體運動的情況有了一定的認(rèn)識，而本節(jié)知識在前面的基礎(chǔ)上加深應(yīng)用和理解，對教學(xué)加以一定的誘導(dǎo)和啟發(fā)，結(jié)合本節(jié)內(nèi)容展開討論和推導(dǎo)，使學(xué)生完全理解并應(yīng)用萬有引力解決求天體的質(zhì)量和密度。 新課標(biāo)要求 知識與技能 1．了解萬有引力定律在天文學(xué)上的重要應(yīng)用。2.會用萬有引力定律計算天體質(zhì)量。3.理解并運用萬有引力定律處理天體問題的思路和方法。 過程與方法 通過萬有引力定律并結(jié)合同學(xué)們前面已學(xué)的知識推導(dǎo)出計算天體質(zhì)量的方法 情感態(tài)度與價值觀 培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會利用萬有引力定律計算天體的質(zhì)量和密度，從而培養(yǎng)他們學(xué)習(xí)解物理題的基本要領(lǐng)。 課程分

3、析 教學(xué)重點、難點 1.是利用萬有引力等于重力來計算天體的質(zhì)量。2.重點亦是難點，即要讓學(xué)生知道行星繞太陽的運動的向心力是由萬有引力提供的。并能夠利用萬有引力定律和圓周運動的規(guī)律來計算太陽的質(zhì)量，再由此遷移發(fā)散到各中天體質(zhì)量的計算。 突破方法 根據(jù)高一年級學(xué)生的心理特征及認(rèn)知規(guī)律，采用直觀教學(xué)和活動探究的教學(xué)方法， “教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”，引導(dǎo)學(xué)生一起得到計算天體質(zhì)量的兩種方法，在引申到對其他相關(guān)問題的分析和探討，加強對這一知識的掌握和理解。 教學(xué)工具 藍(lán)球（用于引課），其他教學(xué)用具 教學(xué)方法 教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生自主閱讀、思考，討論、交流學(xué)習(xí)成果 教學(xué)過程

4、 教學(xué)內(nèi)容 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖 輔助 第一階段： 創(chuàng)設(shè)情境、激發(fā)興趣 課前引入 創(chuàng)設(shè)問題情境： 1給同學(xué)們一張籃球的照片，讓大家估計它的質(zhì)量，然后把籃球拿給同學(xué)們觀察，讓大家思考討論如何得到籃球的質(zhì)量。 2 “除了籃球以外呢，我還給大家?guī)砹肆硗庖粋€球，不過由于它比籃球要大，且比籃球要重，我沒法吧它給大家?guī)У浇淌依飦?，而只能把它放在教學(xué)樓下面，不過我把它的照片帶來了?！? 給出另外一個“球”的照片（地球）,“又如何得到地球的質(zhì)量呢，剛才測量籃球的方法還適用嗎，不適用的話，有沒有跟好的方法？” 思考討論 代表發(fā)言 通過這幾個問題的思考,讓同學(xué)對本課的內(nèi)

5、容在整體上有一定的認(rèn)識和了解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 藍(lán)球 PPT圖片展示 第二階段： 新課教學(xué) 自主學(xué)習(xí)、探索新知、應(yīng)用拓展、學(xué)以致用 萬有引力理論成就的運用一： 計算天體的質(zhì)量 第一種方法：利用萬有引力提供向心力 二 第二種方法（利用萬有引力等于重力），即課本“科學(xué)真是迷人”。 萬有引力理論成就的運用二：發(fā)現(xiàn)未知天體

6、 1.讓學(xué)生閱讀課本，并和學(xué)生一起應(yīng)用萬有引力充當(dāng)向心力求出太陽的質(zhì)量。寫出推導(dǎo)過程。 2.根據(jù)課本，動畫演示八大行星繞太陽運動，結(jié)合開普勒第三定律對計算結(jié)果進行討論 （用不同行星計算出來的太陽的質(zhì)量是否能夠保證一致） 3.進一步對這種方法進行延伸和拓展，分析總結(jié)： 4．引導(dǎo)學(xué)生得到第一種方法計算天體質(zhì)量的規(guī)律。 5.引導(dǎo)學(xué)生得出計算地球質(zhì)量的方法，回到一開始設(shè)定的問題上 6.拓展運用，讓學(xué)生再看動畫演示（八大行星繞太陽轉(zhuǎn)的的動畫演示），觀察有什么規(guī)律，并思考為什么會這樣。 7．提問“剛才的方法計算 地球的質(zhì)量需要依靠月球的運動

7、規(guī)律，如果沒有月球怎么辦？ 8．發(fā)射衛(wèi)星太麻煩，有沒有更簡便的方法，使我們能在地球上就直接知道地球的質(zhì)量？請同學(xué)們快速閱讀課本38頁“科學(xué)真是迷人”，找出這種方法。 9. 與學(xué)生一起學(xué)習(xí)這種方法：地面上物體的重力等于地球?qū)ξ矬w的引力,即 由 得到： 說明：這種方法不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，而要考慮自轉(zhuǎn)的情況，下節(jié)課在介紹。 10.思考如何測量月球上的 重力加速度? 如何測量月球的質(zhì)量? 11. 請同學(xué)們閱讀課文“發(fā)現(xiàn)未知天體”部分的內(nèi)容，并思考（ppt投影）： （1）萬有引力理論在天文學(xué)上還有什么應(yīng)用 （2）人們利用萬有引力理論發(fā)現(xiàn)了那些天體？

8、 12.播放一段6分鐘簡要介紹發(fā)現(xiàn)天王星和海王星的視頻 13.老師小結(jié)：萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)，為天文學(xué)的發(fā)展起到了積極的作用，用它可以來計算天體的質(zhì)量，同時還可以來發(fā)現(xiàn)未知天體.除此之外萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)還有很多其他方面的運用，比如人造地球衛(wèi)星的發(fā)射等，有興趣的同學(xué)下去查閱資料，大家來一起分享。 1.閱讀課本內(nèi)容（38頁-39頁：“ 計算天體的質(zhì)量”那一小節(jié)），感受利用萬有引力提供向心力測太陽質(zhì)量的方法。 2．學(xué)生共同討論，得出“用不同行星計算出來的太陽的質(zhì)量是否能夠保證一致”并說出自己的理由。 3．同桌合作，總結(jié)計算地球天體的第一種方法（利用萬有引力體供的方法）。

9、 4.分析，討論得出規(guī)律： 只能求出中心天體的質(zhì)量，而不能求出繞行天體的質(zhì)量 5.學(xué)生：可利用萬有引力提供向心力，然后根據(jù)月球圍繞地球轉(zhuǎn)的來計算地球的質(zhì)量 6.學(xué)生：越是靠近太陽的行星，周期越小，并會利用公式 進行分析。 7．學(xué)生大多會答“還有人造地球衛(wèi)星” 8.學(xué)生閱讀找出答案： 利用萬有引力等于重力來求解地球的質(zhì)量 9.代入數(shù)據(jù)計算出地球的質(zhì)量，與剛才計算結(jié)果比較,結(jié)果一致。 10.共同參與設(shè)計和討論，得出結(jié)論（如可在月球上做一些實驗）,加深對這一問題的理解 11學(xué)生：閱讀課文，從課文中找出相應(yīng)的答案：發(fā)現(xiàn)未知天體

10、 學(xué)生：天王星和海王星 12．觀看視頻 增強同學(xué)的閱讀理解和分析、歸納能力。 學(xué)會知識遷移，加深對開普勒第三定律的認(rèn)識 讓學(xué)生學(xué)會“舉一反三”，自我歸納 由淺入深，循序漸進的啟發(fā)式教學(xué)，激活同學(xué)內(nèi)在的求知欲，引導(dǎo)同學(xué)積極思考，獨立探究。 前呼后應(yīng) 讓學(xué)生自身觀察，發(fā)散思維，學(xué)會探究性思考 通過師生互動,總結(jié)點評得出正確結(jié)論，掌握,求解中心天體的質(zhì)量的方法，突出重點，突破難點，達(dá)到教學(xué)目的。

11、 通過海王星、冥王星預(yù)測直至發(fā)現(xiàn)的過程,滲透物理學(xué)史的思想教育,體會萬有引力理論的成就。 讓學(xué)生體會萬有引力定律在人類探索和發(fā)現(xiàn)太空中的偉大作用 動畫演示八大行星繞太陽運動的動畫 計算過程演示（計算地球質(zhì)量與計算太陽質(zhì)量相似，不需再板書，） 再一次PPT動畫演示 PPT圖片展示人類在月球上的活動 播放視頻

12、 第三階段： 課堂小結(jié) 回顧梳理本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容。 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(xué)、天文學(xué)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響；對科學(xué)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，使人們有能力理解天地間的各種事物。請同學(xué)們一起回顧一下，這節(jié)課我們都學(xué)習(xí)了萬有引力理論的哪些成就。 讓學(xué)生總結(jié)回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容。 然后請同學(xué)評價本節(jié)小結(jié)內(nèi)容 放開手，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，從而構(gòu)建他們自己的知識框架,培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。 課后練習(xí) 完成課本P40“問題與練習(xí)”中的1,3兩個小題 板書設(shè)計 6.4萬有引力理論的成就 一． 計算天體的質(zhì)量 方法一：利用萬有引力提供向心力，即F萬=F向： ?。捍朔N方法只能求出中心天體的質(zhì)量，而不能求出繞行天體的質(zhì)量 方法二：利用萬有引力等于重力 ?。捍朔N方法不考慮地球的自轉(zhuǎn) 二． 發(fā)現(xiàn)未知天體 天王星，海王星