高中物理教案
發(fā)表時間：2021-08-24高一物理教案：《引力常量的測定》教學(xué)設(shè)計。
一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性，教師要準(zhǔn)備好教案，這是每個教師都不可缺少的。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識點，幫助教師緩解教學(xué)的壓力，提高教學(xué)質(zhì)量。你知道如何去寫好一份優(yōu)秀的教案呢？考慮到您的需要，小編特地編輯了“高一物理教案：《引力常量的測定》教學(xué)設(shè)計”，歡迎大家與身邊的朋友分享吧！
高一物理教案：《引力常量的測定》教學(xué)設(shè)計
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)：
1、使學(xué)生掌握萬有引力定律并應(yīng)用萬有引力定律解決簡單問題.
2、使學(xué)生能應(yīng)用萬有引力定律解決天體問題及衛(wèi)星問題.
3、了解我國航天事業(yè)的發(fā)展情況并用所學(xué)知識解釋(我國近幾年在航天事業(yè)上有了長足的進步，如：長征一號、長征二號、風(fēng)云一號、風(fēng)云二號、神州一號、二號、三號等).
能力目標(biāo)
通過圖片或自制教具展示卡文迪許扭秤的設(shè)計方法，滲透科學(xué)發(fā)現(xiàn)與科學(xué)實驗的方法論教育.
情感目標(biāo)
通過了解卡文迪許扭秤的設(shè)計過程，使學(xué)生了解卡文迪許這位偉大的科學(xué)家是如何攻克難關(guān)、戰(zhàn)勝困難的.
教學(xué)設(shè)計方案
一、教學(xué)過程設(shè)計：本節(jié)是關(guān)于萬有引力定律的應(yīng)用，主要通過例題的講解加深學(xué)生對該部分知識的理解以及運用。
二、教學(xué)過程：
(一)講解例題
例題1：已知地球的半徑為 ，地球的自轉(zhuǎn)角速度為 ，地球表面的重力加速度為 。在赤道上空有一顆相對地球靜止的同步通訊衛(wèi)星離地面的高度是多少?
解：關(guān)于同步衛(wèi)星的知識請學(xué)生回答：
1、同步衛(wèi)星的周期是24h;jAB88.COM
2、同步衛(wèi)星的角速度與地球的自轉(zhuǎn)角速度相等;
3、同步衛(wèi)星必須在赤道上空;(追問學(xué)生為什么?)
由萬有引力定律得：
解得：
在解決此題時應(yīng)讓學(xué)生充分討論和充分理解，讓學(xué)生建立一個清晰的衛(wèi)星繞地球的軌道。
例題2：已知地球的質(zhì)量為 ，地球的半徑為 ，地球表面的重力加速度為 。求萬有引力恒量是多少?
解：由萬有引力定律得：
解得：
學(xué)生在解決此題后，教師提出問題：
1、萬有引力恒量是誰首先測量的?
學(xué)生回答后，教師可以補充說明：卡文迪許是最富有的學(xué)者，最有學(xué)問的富翁，并對卡文迪許加以較詳細的介紹。
亨利·卡文迪許是英國杰出的物理學(xué)家和化學(xué)家，他的一生為科學(xué)的發(fā)展作出了重要的貢獻。也許這位科學(xué)家在生活中不是一個出色者，但在科學(xué)研究中不愧為一顆閃亮的明星。1731年10月10日，卡文迪許生于法國尼斯的一個貴族家庭。他的父親是英國公爵的后裔，因為他的母親喜歡法國的氣候，才搬到法國居住。當(dāng)卡文迪許兩歲的時候，他的母親就去世了。由于早年喪母，他形成一種過于孤獨而羞怯的習(xí)性。
2、萬有引力恒量是用什么方法測量的?
教師可用展示扭秤實驗的圖片并詳細解釋有關(guān)物理問題。(教學(xué)建議中有資料)
需要注意兩個地方：
(1)兩個1千克的物體間的萬有引力很小，他是如何解決的?
(2)力很小讀數(shù)如何解決的?
3、測量的萬有引力恒量的數(shù)值和單位?
4、在現(xiàn)實生活中，兩物體間的萬有引力我們無法觀察到呢?為什么?請學(xué)生討論并舉例說明。
探究活動
組織學(xué)生收集相關(guān)資料，完成以下的探究活動.同時在完成題目1的基礎(chǔ)上分組自行設(shè)計一種測量萬有引力常量的方法.
1、萬有引力常量測量的歷史過程.
2、根據(jù)觀察和查閱資料設(shè)計一種測量萬有引力常量的方法.
精選閱讀
引力常量的測定
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)：
1、使學(xué)生掌握萬有引力定律并應(yīng)用萬有引力定律解決簡單問題．
2、使學(xué)生能應(yīng)用萬有引力定律解決天體問題及衛(wèi)星問題．
3、了解我國航天事業(yè)的發(fā)展情況并用所學(xué)知識解釋（我國近幾年在航天事業(yè)上有了長足的進步，如：長征一號、長征二號、風(fēng)云一號、風(fēng)云二號、神州一號、二號、三號等）．
能力目標(biāo)
通過圖片或自制教具展示卡文迪許扭秤的設(shè)計方法，滲透科學(xué)發(fā)現(xiàn)與科學(xué)實驗的方法論教育．
情感目標(biāo)
通過了解卡文迪許扭秤的設(shè)計過程，使學(xué)生了解卡文迪許這位偉大的科學(xué)家是如何攻克難關(guān)、戰(zhàn)勝困難的．
--方案
一、教學(xué)過程設(shè)計：本節(jié)是關(guān)于萬有引力定律的應(yīng)用，主要通過例題的講解加深學(xué)生對該部分知識的理解以及運用。
二、教學(xué)過程：
（一）講解例題
例題1：已知地球的半徑為，地球的自轉(zhuǎn)角速度為，地球表面的重力加速度為。在赤道上空有一顆相對地球靜止的同步通訊衛(wèi)星離地面的高度是多少？
解：關(guān)于同步衛(wèi)星的知識請學(xué)生回答：
1、同步衛(wèi)星的周期是24h；
2、同步衛(wèi)星的角速度與地球的自轉(zhuǎn)角速度相等；
3、同步衛(wèi)星必須在赤道上空；（追問學(xué)生為什么？）
由萬有引力定律得：
解得：
在解決此題時應(yīng)讓學(xué)生充分討論和充分理解，讓學(xué)生建立一個清晰的衛(wèi)星繞地球的軌道。
例題2：已知地球的質(zhì)量為，地球的半徑為，地球表面的重力加速度為。求萬有引力恒量是多少？
解：由萬有引力定律得：
解得：
學(xué)生在解決此題后，教師提出問題：
1、萬有引力恒量是誰首先測量的？
學(xué)生回答后，教師可以補充說明：卡文迪許是最富有的學(xué)者，最有學(xué)問的富翁，并對卡文迪許加以較詳細的介紹。
亨利·卡文迪許是英國杰出的物理學(xué)家和化學(xué)家，他的一生為科學(xué)的發(fā)展作出了重要的貢獻。也許這位科學(xué)家在生活中不是一個出色者，但在科學(xué)研究中不愧為一顆閃亮的明星。1731年10月10日，卡文迪許生于法國尼斯的一個貴族家庭。他的父親是英國公爵的后裔，因為他的母親喜歡法國的氣候，才搬到法國居住。當(dāng)卡文迪許兩歲的時候，他的母親就去世了。由于早年喪母，他形成一種過于孤獨而羞怯的習(xí)性。
2、萬有引力恒量是用什么方法測量的？
教師可用展示扭秤實驗的圖片并詳細解釋有關(guān)物理問題。（教學(xué)建議中有資料）
需要注意兩個地方：
（1）兩個1千克的物體間的萬有引力很小，他是如何解決的？
（2）力很小讀數(shù)如何解決的？
3、測量的萬有引力恒量的數(shù)值和單位？
4、在現(xiàn)實生活中，兩物體間的萬有引力我們無法觀察到呢？為什么？請學(xué)生討論并舉例說明。
探究活動
組織學(xué)生收集相關(guān)資料，完成以下的探究活動．同時在完成題目1的基礎(chǔ)上分組自行設(shè)計一種測量萬有引力常量的方法．
1、萬有引力常量測量的歷史過程．
2、根據(jù)觀察和查閱資料設(shè)計一種測量萬有引力常量的方法．
高一物理萬有引力定律及引力常量的測定
第1節(jié)萬有引力定律及引力常量的測定
從容說課
本節(jié)課的主要內(nèi)容是行星運動的規(guī)律、萬有引力定律及引力常量的測定.主要滲透歷代物理、天文學(xué)家們研究問題的方法和敢于大膽猜測并堅持真理的科學(xué)思想.本節(jié)主要注重方法和情感教育.
本節(jié)“萬有引力定律及引力常量的測定”涉及的課程資源有：
（1）天體的運動，介紹了關(guān)于天體研究的歷程.①軌道定律：所有行星分別在大小不同的橢圓軌道上圍繞太陽運動，太陽是在這些橢圓的一個焦點上.②面積定律：對每個行星來說，太陽和行星的連線在相同時間內(nèi)掃過相等的面積.由面積定律知道，行星通過近日點的速率大于通過遠日點的速率.在高中階段，我們往往將行星的運動看成軌跡為圓的圓周運動，如果這樣，也就無所謂近日點與遠日點了，因此，行星運動的過程中速率總相等，行星的運動就是勻速圓周運動.③所有行星的橢圓軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等，如果將行星的運動看成勻速圓周運動，那么開普勒第三定律就可以表述為：所有行星的軌道半徑的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等，即，k是一個與行星無關(guān)，只與太陽有關(guān)的恒量.
（2）萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程，介紹了科學(xué)家們?yōu)榕ｎD最后提出萬有引力定律所作的貢獻.①內(nèi)容：任何兩個物體都是相互吸引的，引力的大小跟兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比.②萬有引力定律揭示了萬有引力存在的普遍性——存在于“任何”兩個物體，并且物體是相互吸引的.③應(yīng)用范圍：r是指兩質(zhì)點m1、m2之間的距離；若m1為均勻球體，m2為質(zhì)點，則r是指質(zhì)點m2到均勻球體球心間距離；若m1、m2均是均勻球體，則r是指兩均勻球體球心間的距離.開普勒關(guān)于行星運動的確切描述不僅使人們在解決行星的運動學(xué)問題上有了依據(jù)，更澄清了人們多年來對天體運動神秘、模糊的認識，同時也推動了對天體動力學(xué)問題的研究.牛頓在前人研究的基礎(chǔ)上，憑借他超凡的數(shù)學(xué)能力證明了：如果太陽和行星間的引力與距離的二次方成反比，則行星的軌跡是橢圓，并且闡述了普遍意義下的萬有引力定律.④為了驗證地面上的重力與地球吸引月球、太陽吸引行星的力是同一性質(zhì)的力，遵守同樣的規(guī)律，牛頓還做了著名的“月—地”檢驗.
（3）1789年，即在牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律一百多年以后，英國物理學(xué)家卡文迪許?（1731~1810）巧妙地利用扭秤裝置，第一次在實驗室里比較準(zhǔn)確地測出了引力常量.
教學(xué)重點1.萬有引力定律；
2.引力常量的測定方法.
教學(xué)難點引力常量的測定方法.
教具準(zhǔn)備多媒體設(shè)備及卡文迪許實驗裝置.
課時安排1課時
三維目標(biāo)
一、知識與技能
1.掌握開普勒三定律的內(nèi)容并能解釋一些現(xiàn)象；
2.掌握萬有引力定律的內(nèi)容、公式及適用條件；
3.掌握引力常量的測定方法及其意義.
二、過程與方法
充分展現(xiàn)萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的科學(xué)過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力.
三、情感態(tài)度與價值觀
培養(yǎng)學(xué)生尊重知識、尊重歷史、尊重科學(xué)的精神；培養(yǎng)學(xué)生不畏艱難險阻永攀科學(xué)高峰的精神.
教學(xué)過程
導(dǎo)入新課
多媒體課件展示：
“嫦娥奔月”到“阿波羅”飛船登月.為什么飛船能夠登上月球；為什么飛船能繞地球旋轉(zhuǎn)？
推進新課
一、行星的運動規(guī)律
多媒體課件展示：
1571年12月27日，開普勒出生在德國威爾的一個貧民家庭.但當(dāng)開普勒出生時，家庭已經(jīng)很衰落.開普勒是一個早產(chǎn)兒，體質(zhì)很差.他四歲時患上了天花和猩紅熱，雖僥幸死里逃生，身體卻受到了嚴重的摧殘，視力衰弱，一只手半殘.但開普勒身上有一種頑強的進取精神.他放學(xué)后要幫助父母料理酒店，但一直堅持努力學(xué)習(xí)，成績一直名列前茅.
1587年進入蒂賓根大學(xué)，在校中遇到秘密宣傳哥白尼學(xué)說的天文學(xué)教授麥斯特林，在他的影響下，很快成為哥白尼學(xué)說的忠實維護者.大學(xué)畢業(yè)后，開普勒獲得了天文學(xué)碩士的學(xué)位，被聘請到格拉茨新教神學(xué)院擔(dān)任教師.后來離開學(xué)院，成了丹麥著名天文學(xué)家第谷（TychoBrahe）的學(xué)生和繼承人，他與意大利的伽利略（Galileo）是同時代的兩位巨人.開普勒從理論的高度上對哥白尼學(xué)說作了科學(xué)論證，使它更加提高了一大步.他所發(fā)現(xiàn)的行星運動定律“改變了整個天文學(xué)”，為后來牛頓（IsaacNewton）發(fā)現(xiàn)萬有引力定律奠定了基礎(chǔ).開普勒也被后人贊譽為“天空的立法者”.
開普勒根據(jù)第谷畢生觀測所留下的寶貴資料，孜孜不倦地對行星運動進行深入的研究，提出了行星運動三定律.
開普勒在公元1609年發(fā)表了關(guān)于行星運動的兩條定律：
1.開普勒第一定律（橢圓定律）：每一行星沿一個橢圓軌道環(huán)繞太陽，而太陽則處在橢圓的一個焦點上.
多媒體課件展示：
2.開普勒第二定律（面積定律）：從太陽到行星所連接的直線（矢徑）在相等時間內(nèi)掃過同等的面積.用公式表示為：SAB=SCD=SEK.
多媒體課件展示：
1609年，這兩條定律發(fā)表在他出版的《新天文學(xué)》上.
1618年，開普勒又發(fā)現(xiàn)了第三條定律.
3.開普勒第三定律（調(diào)和定律）：行星繞日一圈時間的平方和行星各自離日的平均距離的立方成正比.用公式表示為：R3/T2=k，其中R為行星公轉(zhuǎn)軌道半長軸、T為行星公轉(zhuǎn)周期、k=常數(shù).
多媒體課件展示：
學(xué)習(xí)活動：閱讀欣賞，學(xué)習(xí)開普勒的頑強進取精神.討論對開普勒三定律的理解.
二、萬有引力定律
1.引入課題：前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了有關(guān)圓周運動的知識，我們知道做圓周運動的物體都需要一個向心力，而向心力是一種效果力，是由物體所受實際力的合力或分力來提供的.另外我們還知道，月球是繞地球做圓周運動的，那么我們想過沒有，月球做圓周運動的向心力是由誰來提供的呢？(學(xué)生一般會回答：地球?qū)υ虑蛴幸?)
2.實驗：粉筆頭自由下落.
同學(xué)們想過沒有，粉筆頭為什么是向下運動，而不是向其他方向運動呢？同學(xué)可能會說，重力的方向是豎直向下的，那么重力又是怎么產(chǎn)生的呢？地球?qū)Ψ酃P頭的引力與地球?qū)υ虑虻囊κ遣皇且环N力呢？(學(xué)生一般會回答：是.)這個問題也是300多年前牛頓苦思冥想的問題，牛頓的結(jié)論也是：是.
既然地球?qū)Ψ酃P頭的引力與地球?qū)υ虑蛴幸κ且环N力，那么這種力是由什么因素決定的，是只有地球?qū)ξ矬w有這種力呢，還是所有物體間都存在這種力呢？這就是我們今天要研究的萬有引力定律.
首先讓我們回到牛頓的年代，從他的角度進行一下思考吧.當(dāng)時“日心說”已在科學(xué)界基本否認了“地心說”，如果認為只有地球?qū)ξ矬w存在引力，即地球是一個特殊物體，則勢必會退回“地球是宇宙中心”的說法，而認為物體間普遍存在著引力，可這種引力在生活中又難以觀察到，原因是什么呢？(學(xué)生可能會答出：一般物體間，這種引力很小.如不能答出，教師可誘導(dǎo).)所以要研究這種引力，只能從這種引力表現(xiàn)比較明顯的物體——天體的問題入手.當(dāng)時有一個天文學(xué)家開普勒通過觀測數(shù)據(jù)得到了一個規(guī)律：所有行星軌道半徑的三次方與運動周期的二次方之比是一個定值，即開普勒第三定律.用公式寫出為：.
根據(jù)圓周運動向心力關(guān)系：，用T2=R3/k代入，得：.
其中m為行星質(zhì)量，R為行星軌道半徑，即太陽與行星的距離.也就是說，太陽對行星的引力正比于行星的質(zhì)量而反比于太陽與行星的距離的平方.
板書：
F∝
而此時牛頓已經(jīng)得到他的第三定律，即作用力等于反作用力，用在這里，就是行星對太陽也有引力.同時，太陽也不是一個特殊物體，它和行星之間的引力也應(yīng)與太陽的質(zhì)量M成正比，即F∝
用語言表述，就是：太陽與行星之間的引力，與它們質(zhì)量的乘積成正比，與它們距離的平方成反比.這就是牛頓的萬有引力定律.如果改寫為等式，則為：.
其中G為一個常數(shù)，叫做萬有引力恒量.(視學(xué)生情況，可強調(diào)與物體重力只是用同一字母表示，并非同一個含義.)
應(yīng)該說明的是，牛頓得出這個規(guī)律，是在與胡克等人的探討中得到的.
【知識拓展】
下面我們對萬有引力定律作進一步的說明：
(1)萬有引力存在于任何兩個物體之間.雖然我們推導(dǎo)萬有引力定律是從太陽對行星的引力導(dǎo)出的，但剛才我們已經(jīng)分析過，太陽與行星都不是特殊的物體，所以萬有引力存在于任何兩個物體之間.也正因為此，這個引力稱作萬有引力.只不過一般物體的質(zhì)量與星球相比過于小了，它們之間的萬有引力也非常小，完全可以忽略不計.所以，萬有引力定律的表述是：
板書：
任何兩個物體都是相互吸引的，引力的大小跟兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們距離的平方成反比.用公式表示為：
其中m1、m2分別表示兩個物體的質(zhì)量，r為它們之間的距離.
(2)萬有引力定律中的距離r，其含義是兩個質(zhì)點間的距離.兩個物體相距很遠，則物體一般可以視為質(zhì)點.但如果是規(guī)則形狀的均勻物體相距較近，則應(yīng)把r理解為它們的幾何中心的距離.例如物體是兩個球體，r就是兩個球心間的距離.
(3)萬有引力是因為物體有質(zhì)量而產(chǎn)生的引力.從萬有引力定律可以看出，物體間的萬有引力由相互作用的兩個物體的質(zhì)量決定，所以質(zhì)量是萬有引力產(chǎn)生的原因.從這一產(chǎn)生原因可以看出：萬有引力不同于我們初中所學(xué)習(xí)過的電荷間的引力及磁極間的引力，也不同于我們以后要學(xué)習(xí)的分子間的引力.
三、萬有引力恒量的測定
【教師精講】
牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，但萬有引力恒量G這個恒量是多少，連他本人也不知道.按說只要測出兩個物體的質(zhì)量，測出兩個物體間的距離，再測出物體間的引力，代入萬有引力定律，就可以測出這個恒量.但因為一般物體的質(zhì)量太小了，它們間的引力無法測出，而天體的質(zhì)量太大了，又無法測出質(zhì)量.所以，萬有引力定律發(fā)現(xiàn)了100多年，萬有引力恒量仍沒有一個準(zhǔn)確的結(jié)果，這個公式就仍然不能是一個完善的等式.直到100多年后，英國人卡文迪許利用扭秤，才巧妙地測出了這個恒量.
（一）引力常量G的測定
1.卡文迪許扭秤裝置（如圖，課件展示）
2.實驗的原理：兩次放大及等效的思想.
扭秤裝置把微小力轉(zhuǎn)變成力矩來反映（一次放大），扭轉(zhuǎn)角度通過光標(biāo)的移動來反映（二次放大），從而確定物體間的萬有引力.
T形架在兩端質(zhì)量為m的兩個小球受到質(zhì)量為m′的兩大球的引力作用下發(fā)生扭轉(zhuǎn)，引力的力矩為FL.同時，金屬絲發(fā)生扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生一個相反的力矩kθ，當(dāng)這兩個力的力矩相等時，T形架處于平衡狀態(tài)，此時，金屬絲扭轉(zhuǎn)的角度θ可根據(jù)小鏡從上的反射光在刻度尺上移動的距離求出，由平衡方程：kθ=FL，，.
L為兩小球的距離，k為扭轉(zhuǎn)系數(shù)，可測出，r為小球與大球的距離.
3.G的值
卡文迪許利用扭秤多次進行測量，得出引力常量G=6.71×10-11Nm2/kg2，與現(xiàn)在公認的值6.67×10-11Nm2/kg2非常接近.
（二）測定引力常量的重要意義
1.證明了萬有引力存在的普遍性.
2.萬有引力定律有了真正的實用價值，可測定遠離地球的天體的質(zhì)量、密度等.
3.扭秤實驗巧妙地利用等效法合理地將微小量進行放大，開創(chuàng)了測量弱力的新時代.
學(xué)生疑問：既然兩個物體間都存在引力，為什么當(dāng)兩個人接近時他們不吸在一起？
【教師精講】
由于人的質(zhì)量相對于地球質(zhì)量非常小，因此兩人靠近時，盡管距離不大，但他們之間的引力比他們各自與地球的引力要小得多得多，不足以克服人與地面間的摩擦阻力，因而不能吸在一起.
展示問題：已知地球的半徑R=6400km，地面重力加速度g=9.8m/s2，求地球的平均密度.
【教師精講】
設(shè)在地球表面上有一質(zhì)量為m的物體，
則，
得，
而，
代入數(shù)據(jù)得：ρ=5.4×103kg/m3.
卡文迪許測定的G值為6.754×10-11，現(xiàn)在公認的G值為6.67×10-11.需要注意的是，這個萬有引力恒量是有單位的：它的單位應(yīng)該是乘以兩個質(zhì)量的單位千克，再除以距離的單位米的平方后，得到力的單位牛頓，故應(yīng)為Nm2/kg2.
板書：
G=6.67×10-11Nm2/kg2
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，兩個質(zhì)量為50kg的同學(xué)相距0.5m時之間的萬有引力有多大(可由學(xué)生回答：約6.67×10-7N)，這么小的力我們是根本感覺不到的.只有質(zhì)量很大的物體對一般物體的引力我們才能感覺到，如地球?qū)ξ覀兊囊Υ笾戮褪俏覀兊闹亓?，月球?qū)Ｑ蟮囊?dǎo)致了潮汐現(xiàn)象.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：如太陽對地球的引力達3.56×1022N.
【例題剖析】已知月球到地球的球心距離為r=4×108m,月亮繞地球運行的周期為30天，求地球的質(zhì)量.
【教師精講】
月球繞地球運行的向心力即月地間的萬有引力.
即有，得
所以M=5.98×1024kg.
四、鞏固練習(xí)
1.引力恒量G的單位是（）
A.NB.C.D.沒有單位
2.引力常量的數(shù)值是_______國物理學(xué)家_____________利用______________裝置測得的.
3.某個行星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的一半，半徑也是地球半徑的一半，那么一個物體在此行星表面上的重力是它在地球表面上重力的（）
A.1/4B.1/2C.4倍D.2倍
4.已知地面的重力加速度為g,距地面高為地球半徑處的重力加速度是（）
A.g/2B.2g/2C.g/4D.2g
5.兩個物體之間的萬有引力大小為F1，若兩物之間的距離減小x，兩物體仍可視為質(zhì)點，此時兩個物體之間的萬有引力為F2，根據(jù)上述條件可以計算（）
A.兩物體的質(zhì)量
B.萬有引力常量
C.兩物體之間的距離
D.條件不足，無法計算上述中的任一個物理量
參考答案：
1.B2.英卡文迪許扭秤3.D4.C5.C
課堂小結(jié)
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了萬有引力定律，了解了任何兩個有質(zhì)量的物體之間都存在著一種引力，這個引力正比于兩個物體質(zhì)量的乘積，反比于兩個物體間的距離.其大小的決定式為：
其中G為萬有引力恒量：G=6.67×10-11Nm2/kg2.
另外，我們還了解了科學(xué)家分析問題、解決問題的方法和技巧，希望對我們今后分析問題、解決問題能夠有所借鑒.
布置作業(yè)
課本P92作業(yè)2、3、5、6.
板書設(shè)計
活動與探究
自己設(shè)計方案并選擇器材，測定萬有引力恒量的值，說出理論根據(jù)并進行實驗，寫出實驗步驟并通過計算匯報測量結(jié)果.
高一物理教案：《重力》教學(xué)設(shè)計
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無論做什么事都有計劃和準(zhǔn)備，作為高中教師就要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制定合適的教案。教案可以讓學(xué)生們充分體會到學(xué)習(xí)的快樂，讓高中教師能夠快速的解決各種教學(xué)問題。所以你在寫高中教案時要注意些什么呢？為滿足您的需求，小編特地編輯了“高一物理教案：《重力》教學(xué)設(shè)計”，歡迎您閱讀和收藏，并分享給身邊的朋友！
高一物理教案：《重力》教學(xué)設(shè)計
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1、認識重力產(chǎn)生的條件，
2、知道重力的三要素：理解重心的概念.
3、會計算重力的大小.
能力目標(biāo)
1、通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，會分析各個物體的重心.
2、聯(lián)系實際，重力的三要素在實際中的運用，鍛煉學(xué)生的觀察分析能力.
教學(xué)建議
一、重點難點分析：
1、本節(jié)重點是：重力的實質(zhì)(萬有引力).
2、本章的難點是：重心的確定.
二、基本知識技能：
1、基本概念：
重力：由于地球的吸引而使物體受到的力叫做重力;
重力的三要素：作用點(重心);方向(豎直向下);大小(G = mg);
2、重心的確定
質(zhì)量分布均勻的規(guī)則幾何形狀的物體的重心在幾何中心上;質(zhì)量分布不均勻的物體，重心的位置不僅跟物體質(zhì)量的分布有關(guān)，還與物體的形狀有關(guān).
教法建議
一、有關(guān)重力大小講解的教法建議
在介紹重力時，除了明確指出：物體受到的重力的大小跟物體的質(zhì)量成正比，教學(xué)中還需要補充實驗測量重力的方法，重力的大小可以用測力計測得，可以向?qū)W生們展示幾種測力計，如彈簧測力計、牽引測力計、壓力測力計等等.
另外讓學(xué)生區(qū)分重力、重量的概念.
二、有關(guān)重力方向講解的教法建議
介紹重力方向時要明確重垂線的方向為豎直方向(不是垂直方向)，重力的方向為豎直向下，與水平面相互垂直的方向為豎直方向(靜止的水面為水平方向)，同時也要注意：不能把重力的方向說成指向地心的方向.
關(guān)于重心和質(zhì)心的區(qū)分的有關(guān)內(nèi)容教師可以參考擴展資料中的《重心和質(zhì)心》.
三、有關(guān)重心位置講解的教法建議
在講解如何確定物體重心的位置時，可以講解懸掛法測量均勻薄板的重心.同時讓學(xué)生討論理解.對于重心位置的確定，教師可以讓學(xué)生分析身邊的物體的重心的確定，如課本的重心的確定，沙漏的重心確定，另外也可以通過數(shù)學(xué)方法來計算物體的重心，如折尺的重心的確定.
有些教師在講解該部分內(nèi)容的時候，往往將物體的平衡內(nèi)容(教材在第四章中進行了介紹)也對學(xué)生說明，也就是重心的穩(wěn)度問題，建議在講解時要注意讓學(xué)生理解研究的方法，在圖片資料中我們?yōu)榇蠹姨峁┝穗p圓錐(圓錐上滾)的圖片，老師可以參考使用.
重力
教學(xué)方法
提問引導(dǎo)法 、講解法
教學(xué)過程
一、復(fù)習(xí)提問
1、提問：什么是力?力的三要素是什么?
2、提問：我們用什么方法來表示力?具體說明?
3、提問： 力的作用效果是什么?
二、新課教學(xué)
(一)重力
通過水會自動由高向低流動、樹葉的飄落等等自然現(xiàn)象提出：
問題：什么是重力?它是怎樣產(chǎn)生的?
回答：重力：由于地球的吸引而使物體受到的力叫做重力.重力產(chǎn)生的原因：由于地球的吸引而產(chǎn)生.
教師總結(jié)說明：
1、地球上物體受到重力，施力者是地球.只要在地球的引力范圍之內(nèi)，物體都會受到地球的重力作用.
(1)、地球上的一切物體都受重力作用.
(2)、重力的施力物體是地球.
問題：同一個物體，在下列情況下，所受重力的方向各是怎樣的?
教師出示幾種不同情況下的物體(水平地面上靜止的物體、斜面上靜止的物體、正在運動的物體等等)讓學(xué)生討論重力的方向.
共同討論之后，教師說明并總結(jié)：
2、重力的方向：重力的方向總是豎直向下.無論物體是靜止的還是運動的，無論物體運動狀態(tài)如何，重力的方向總是豎直向下.
3、重心：重力在物體上的作用點.質(zhì)量均勻的規(guī)則物體的重心在其幾何中心(教師出示各種形狀物體的重心).質(zhì)量不均勻的物體重心，跟形狀、質(zhì)量分布有關(guān).對于質(zhì)量分布不均勻、形狀不規(guī)則的薄板重心位置可以通過懸掛法得到(教師可以演示該實驗，同時讓學(xué)生進行討論)，另外重心的位置可以 不再物體上(如圖).
4、重力大?。?/p>
5、重力的測量：重力的測量用彈簧秤.
問題3：地球?qū)Φ孛嫔系奈矬w有力的作用，物體對地球是否有力的作用?教師進而提出：我們通常在研究物體受到重力作用，并不提出施力物體地球，相對于物體受到地球施加的重力作用，同樣，地球也要受到物體對它的吸引作用.(教師可以通過實例講解，要強調(diào)物體受到的重力不等于物體與地球之間的萬有引力)
(二)、讓學(xué)生閱讀有關(guān)萬有引力的文章
(三)、通過練習(xí)、讓學(xué)生加深本課知識的理解.
6、課堂小結(jié)
探究活動
課題1
題目：采用懸掛法求得物體重心位置
內(nèi)容：采用懸掛法得到某一不規(guī)則形狀(質(zhì)量分布不均勻)薄板的重心位置。寫出實驗報告。
課題2：
題目：用計算法求解某些物體的重心
內(nèi)容：參考“探究活動”中所給的“質(zhì)心與重心的求解”內(nèi)容，對一些特殊形狀物體的重心進行計算求解，利用初中所學(xué)的杠桿原理分析，寫出專題性小論文。
1、求下列各物體的質(zhì)心位置.
(1)如圖(a)所示，有一串珍珠，每顆間距均為a，共n顆，其質(zhì)量依次為 .
(2)如圖(b)所示，質(zhì)量分布均勻的三角板.
(3)如圖(c)所示，勻質(zhì)圓板，被挖去的小圓與大圓內(nèi)切.
答案：
(1)答案：懸點下方 處.解題思路：以懸掛點原點，豎直向下為x軸正方向，應(yīng)用坐標(biāo)法有： .
(2)解題思路：把 分成與AB邊平行的幾份，如圖，當(dāng) 時，每一份的質(zhì)心都在其中點上，則 質(zhì)心定在AB邊中線CD上，同理也在BC邊中線AE上，∴板ABC的質(zhì)心在其幾何重心上.
(3)解題思路：將負質(zhì)量與坐標(biāo)法結(jié)合起來求解：設(shè)圓板面積密度為 ，則大圓板質(zhì)量 ，小圓板質(zhì)量 ，再以O(shè)點為原點， 方向為x軸正方向，應(yīng)用坐標(biāo)法得 ，∴其質(zhì)心在C點左側(cè) 處.
2、如圖所示，有兩個相同的勻質(zhì)實心球，半徑為R，重量為G，A、B球分別為將它們挖去半徑為 和 的小球后剩余的部分，勻質(zhì)桿重量為 ，長度 ，試求系統(tǒng)的重心位置.
答案：C點左側(cè)0.53R處.解題思路：以C點為原點，cb方向為x軸正方向，結(jié)合坐標(biāo)法與負質(zhì)量法求解.
高一物理教案：《彈力》教學(xué)設(shè)計
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無論做什么事都有計劃和準(zhǔn)備，作為高中教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓講的知識能夠輕松被學(xué)生吸收，幫助高中教師能夠井然有序的進行教學(xué)。那么，你知道高中教案要怎么寫呢？急您所急，小編為朋友們了收集和編輯了“高一物理教案：《彈力》教學(xué)設(shè)計”，相信您能找到對自己有用的內(nèi)容。
高一物理教案：《彈力》教學(xué)設(shè)計
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1、了解形變的概念，了解彈力是物體發(fā)生彈性形變時產(chǎn)生的.
2、能夠正確判斷彈力的有無和彈力的方向，正確畫出物體受到的彈力.
3、掌握運用胡克定律計算彈簧彈力的方法.
能力目標(biāo)
1、能夠運用二力平衡條件確定彈力的大小.
2、針對實際問題確定彈力的大小方向，提高判斷分析能力.
教學(xué)建議
一、基本知識技能：
(一)、基本概念：
1、彈力：發(fā)生形變的物體，由于要回復(fù)原狀，對跟它接觸的物體會產(chǎn)生力的作用，這種力叫做彈力.
2、彈性限度：如果形變超過一定限度，物體的形狀將不能完全恢復(fù)，這個限度叫做彈性限度.
3、彈力的大小跟形變的大小有關(guān)，形變越大，彈力也越大.
4、形變有拉伸形變、彎曲形變、和扭轉(zhuǎn)形變.
(二)、基本技能：
1、應(yīng)用胡克定律求解彈簧等的產(chǎn)生彈力的大小.
2、根據(jù)不同接觸面或點畫出彈力的圖示.
二、重點難點分析：
1、彈力是物體發(fā)生形變后產(chǎn)生的，了解彈力產(chǎn)生的原因、方向的判斷和大小的確定是本節(jié)的教學(xué)重點.
2、彈力的有無和彈力方向的判斷是教學(xué)中學(xué)生比較難掌握的知識點.
教法建議
一、關(guān)于講解彈力的產(chǎn)生原因的教法建議
1、介紹彈力時，一定要把物體在外力作用時發(fā)生形狀改變的事實演示好，可以演示橢圓形狀玻璃瓶在用力握緊時的形狀變化，也可以演示其它明顯的形變實驗，如礦泉水瓶的形變，握力器的形變，鋼尺的形變，也可以借助媒體資料演示一些研究觀察物體微小形變的方法.通過演示，介紹我們在做科學(xué)研究時，通常將微小變化“放大”以利于觀察.
二、關(guān)于彈力方向講解的教法建議
1、彈力的方向判斷是本節(jié)的重點，可以將接觸面的關(guān)系具體為“點——面(平面、曲面)”接觸和“面——面”接觸.舉一些例子，將問題簡單化.往往彈力的方向的判斷以“面”或“面上接觸點的切面”為準(zhǔn).
如所示的簡單圖示：
2、注意在分析兩物體之間彈力的作用時，可以分別對一個物體進行受力分析，確切說明，是哪一個物體的形變對其產(chǎn)生彈力的作用.配合教材講解繩子的拉力時，可以用具體的例子，畫出示意圖加以分析.
第三節(jié) 彈力
教學(xué)方法：實驗法、講解法
教學(xué)用具：演示形變用的鋼尺、橡皮泥、彈簧、重物(鉤碼).
教學(xué)過程設(shè)計
(一)、復(fù)習(xí)提問
1、重力是的產(chǎn)生原因是什么?重力的方怎樣?
2、復(fù)習(xí)初中內(nèi)容：形變;彈性形變.
(二)、新課教學(xué)
由復(fù)習(xí)過渡到新課，并演示說明
1、演示實驗1：捏橡皮泥，用力拉壓彈簧，用力彎動鋼尺，它們的形狀都發(fā)生了改變，教師總結(jié)形變的概念.
形變：物體的形狀或體積的變化叫做形變，形變的原因是物體受到了力的作用.針對橡皮泥形變之后形狀改變總結(jié)出彈性形變的概念：能夠恢復(fù)原來形狀的形變叫做彈性形變.不能恢復(fù)原來形狀的形變叫做塑性形變.
2、將鉤碼懸掛在彈簧上，彈簧另一端固定，彈簧被拉長，提問：
(1)鉤碼受哪些力?(重力、拉力、這二力平衡)
(2)拉力是誰加給鉤碼的?(彈簧)
(3)彈簧為什么對鉤碼產(chǎn)生拉力?(彈簧發(fā)生了彈性形變)
由此引出彈力的概念：
3、彈力：發(fā)生彈性形變的物體，會對跟它直接接觸的物體產(chǎn)生力的作用.這種力就叫彈力.
就上述實驗繼續(xù)提問：
(1)彈力產(chǎn)生的條件：物體直接接觸并發(fā)生彈性形變.
(2)彈力的方向
提問：課本放在桌子上.書給桌子的壓力和桌子對書的支持力屬于什么性質(zhì)的力?其受力物體、施力物體各是什么?方向如何?
與學(xué)生討論，然后總結(jié)：
4、壓力的方向總是垂直與支持面而指向受力物體(被壓物體).
5、支持力的方向總是垂直與支持面而指向受力物體(被支持物體).
繼續(xù)提問：電燈對電線產(chǎn)生的拉力和電線對電燈產(chǎn)生的拉力又是什么性質(zhì)的力?
其受力物體、施力物體各是誰?方向如何?
分析討論，總結(jié).
6、繩的拉力是繩對所拉物體的彈力，方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向.
7、胡克定律
彈力的大小與形變有關(guān)，同一物體，形變越大，彈力越大.彈簧的彈力，與 形變的關(guān)系為：
在彈性限度內(nèi)，彈力的大小 跟彈簧的伸長(或縮短)的長度 成正比，即：
式中 叫彈簧的倔強系數(shù)，單位：N/m.它由彈簧本身所決定.不同彈簧的倔強系數(shù)一般不相同.這個規(guī)律是英國科學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn)的，叫胡克定律. 胡克定律的適用條件：只適用于伸長或壓縮形變.
8、練習(xí)使用胡克定律，注意強調(diào) 為形變量的大小.
(三)、布置課后作業(yè).
探究活動——運用彈簧的串并聯(lián)知識研究鋼材的拉伸
課題1：
題目：關(guān)于彈簧的串并聯(lián)——鋼材的拉伸
內(nèi)容：在建筑力學(xué)中，關(guān)于鋼筋的勁度以及拉伸，可以根據(jù)彈簧的串并聯(lián)進行研究。
有關(guān)彈簧的串并聯(lián)內(nèi)容可以參考“探究活動”中的相關(guān)內(nèi)容。
探究活動——自行設(shè)計實驗求解彈簧的勁度系數(shù)
課題2：
題目：自行設(shè)計實驗求解彈簧的勁度系數(shù)
內(nèi)容：學(xué)生自行組織利用工具研究彈簧的勁度求解，方法不限，記錄實驗數(shù)據(jù)，寫出實驗報告——說明實驗?zāi)康?、實驗儀器、實驗原理以及結(jié)論。
