高中物理歐姆定律教案
發(fā)表時(shí)間：2020-07-10高一物理萬有引力定律的應(yīng)用。
經(jīng)驗(yàn)告訴我們，成功是留給有準(zhǔn)備的人。作為教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以保證學(xué)生們?cè)谏险n時(shí)能夠更好的聽課，幫助教師更好的完成實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。我們要如何寫好一份值得稱贊的教案呢？小編收集并整理了“高一物理萬有引力定律的應(yīng)用”，希望對(duì)您的工作和生活有所幫助。
第2節(jié)萬有引力定律的應(yīng)用從容說課
一、教材分析
這節(jié)課通過對(duì)一些天體運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析，使學(xué)生了解：通常物體之間的萬有引力很小，常常覺察不出來，但在天體運(yùn)動(dòng)中，由于天體的質(zhì)量很大，萬有引力將起決定性作用，對(duì)天文學(xué)的發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用，其中一個(gè)重要的應(yīng)用就是計(jì)算天體的質(zhì)量.
在講課時(shí)，應(yīng)用萬有引力定律有兩條思路要交待清楚：
1.把天體（或衛(wèi)星）的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，即F引=F向，用于計(jì)算天體（中心體）的質(zhì)量，討論衛(wèi)星的速度、角速度、周期及半徑等問題.
2.在地面附近把萬有引力看成物體的重力，即F引=mg.主要用于計(jì)算涉及重力加速度的問題.
這節(jié)內(nèi)容是這一章的重點(diǎn)，這是萬有引力定律在實(shí)際中的具體應(yīng)用.主要知識(shí)點(diǎn)就是如何求中心體質(zhì)量及其他應(yīng)用，還是可發(fā)現(xiàn)未知天體的方法.
萬有引力定律是物理學(xué)中的重要基本定律，為了使學(xué)生對(duì)定律的發(fā)現(xiàn)歷史和背景有所了解，如果條件允許，希望教師能講一講.還可補(bǔ)充講講地球上物體重量的變化.這樣有助于學(xué)生認(rèn)識(shí)萬有引力定律的意義，并可起到鞏固知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)的作用.
通過這節(jié)的教學(xué)應(yīng)使學(xué)生了解，通常物體之間的萬有引力很小，以致察覺不出，但在天體運(yùn)動(dòng)中，由于天體的質(zhì)量很大，萬有引力將起決定性的作用，萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)對(duì)天文學(xué)的發(fā)展起了很大推動(dòng)作用.
萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)把地面上的運(yùn)動(dòng)與天體運(yùn)動(dòng)統(tǒng)一起來，對(duì)人類文化的發(fā)展具有重要意義.教學(xué)中可以通過典例講解使學(xué)生具體體會(huì)到，地面上物體所受地球的重力與月球所受地球的引力，是同一性質(zhì)的力，即服從平方反比定律的萬有引力.
本節(jié)教材重點(diǎn)講述了人造地球衛(wèi)星的發(fā)射原理，推導(dǎo)了第一宇宙速度.應(yīng)使學(xué)生確切地理解第一宇宙速度是衛(wèi)星軌道半徑等于地球半徑時(shí)，即衛(wèi)星在地面附近環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度.當(dāng)軌道半徑r大于地球半徑時(shí)，衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度小.由公式v＝（GM/r）1/2可知，v∝r-1/2.清楚地了解這一點(diǎn)，才能比較衛(wèi)星在不同軌道上運(yùn)行時(shí)某一物理量的大小.
應(yīng)用萬有引力定律解決天體問題主要解決的是：天體的質(zhì)量、天體的密度、天體的重力加速度、天體運(yùn)行的速度等天文學(xué)的初步知識(shí).
二、備課時(shí)應(yīng)了解下列問題
1.天體表面的重力加速度是由天體的質(zhì)量和半徑?jīng)Q定的.
g=GM/R2
2.地球上物體的重力和地球?qū)ξ矬w的萬有引力的關(guān)系：物體隨地球的自轉(zhuǎn)所需的向心力，是由地球?qū)ξ矬w引力的一個(gè)分力提供的，引力的另一個(gè)分力才是通常所說的物體受到的重力.
教學(xué)重點(diǎn)1.人造衛(wèi)星、月球繞地球的運(yùn)動(dòng)、行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)的向心力是由萬有引力提供的，第一宇宙速度的計(jì)算；
2.會(huì)用已知條件求中心天體的質(zhì)量.
教學(xué)難點(diǎn)根據(jù)已有條件求中心天體的質(zhì)量.
教具準(zhǔn)備多媒體設(shè)備一套.
課時(shí)安排1課時(shí)
三維目標(biāo)
一、知識(shí)與技能
1.通過對(duì)行星繞恒星的運(yùn)動(dòng)及衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)的研究，初步掌握研究此類問題的基本方法：萬有引力作為圓周運(yùn)動(dòng)的向心力；
2.初步了解人造衛(wèi)星的發(fā)射、運(yùn)行等狀況，建立正確的物理模型圖景；
3.能應(yīng)用萬有引力定律解決天體問題；
4.通過萬有引力定律計(jì)算天體的質(zhì)量、天體的密度、天體的重力加速度、天體運(yùn)行的速度等.
二、過程與方法
1.通過萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用使學(xué)生能熟練地掌握萬有引力定律；
2.通過學(xué)習(xí)萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用，了解世界和中國的航天事業(yè)的發(fā)展.
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過學(xué)習(xí)萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用，能解決實(shí)際問題，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情.
教學(xué)過程
導(dǎo)入新課
教師提問：卡文迪許實(shí)驗(yàn)測(cè)萬有引力常量的原理是什么？
學(xué)生回答：利用引力矩與金屬絲的扭轉(zhuǎn)力矩的平衡來求得.
教師提問：萬有引力常量的測(cè)出的物理意義是什么？
學(xué)生回答：使萬有引力定律有了其實(shí)際意義，可以求得地球的質(zhì)量等.
萬有引力常量一經(jīng)測(cè)出，萬有引力定律對(duì)天文學(xué)的發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用，這節(jié)課我們來學(xué)習(xí)萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用.
推進(jìn)新課
學(xué)生閱讀有關(guān)內(nèi)容
教師提問：行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的向心力是什么？
學(xué)生回答：太陽對(duì)行星的萬有引力提供向心力.
教師提問：如果我們知道某個(gè)行星與太陽之間的距離是r,T是行星公轉(zhuǎn)的周期，列一下方程,能否求出太陽的質(zhì)量M呢？
學(xué)生回答：設(shè)行星的質(zhì)量為m.根據(jù)萬有引力提供行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的向心力，有：
即有，得.
由開普勒第三定律，繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)的行星都有=常數(shù).所以太陽的質(zhì)量M也是定值，和行星的軌道半徑及周期無關(guān).
老師總結(jié)：應(yīng)用萬有引力定律計(jì)算天體質(zhì)量的基本思路是：根據(jù)行星（或衛(wèi)星）運(yùn)動(dòng)的情況，求出行星（或衛(wèi)星）的向心力，而F向=F萬有引力.根據(jù)這個(gè)關(guān)系列方程即可.
一、人造衛(wèi)星上天
人造地球衛(wèi)星：
教師活動(dòng)：知道了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，學(xué)習(xí)了萬有引力定律，現(xiàn)在來討論引言中提出的問題：為什么宇宙飛船能登上月球？為什么飛船能像月亮那樣圍繞地球旋轉(zhuǎn)？飛船在什么條件下能掙脫地球的束縛？在進(jìn)一步的探索中，人類會(huì)對(duì)更遙遠(yuǎn)的星球有些什么了解？
在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中，牛頓用一張圖解釋行星能保持在某軌道運(yùn)行的原因.其實(shí)，這張圖已隱含了飛船上天并繞地球運(yùn)行的奧秘（如圖）.牛頓認(rèn)為“由于向心力，行星會(huì)沿某一個(gè)軌道運(yùn)動(dòng).如果考慮拋體運(yùn)動(dòng)，這一點(diǎn)就容易理解了：投擲一塊石頭，該石頭理應(yīng)做直線運(yùn)動(dòng)，但是由于其自身重力，石頭離開直線路徑，做曲線運(yùn)動(dòng)，最終落回地面；投擲速度越大，落地點(diǎn)距投擲點(diǎn)越遠(yuǎn).于是我們假設(shè)隨著速度的不斷增大，石頭在落地前畫出1、2、5、10、100或1000英里長(zhǎng)的弧線，直至最后超出地球的限度，進(jìn)入空間永遠(yuǎn)不回到地球.”
只要拋出的速度足夠大，被拋出的物體就會(huì)像月球那樣不再掉下來，這實(shí)際上就是人造地球衛(wèi)星或宇宙飛船上天的原理.
1957年10月4日，世界上第一顆人造地球衛(wèi)星高速穿過大氣層進(jìn)入太空，繞地球旋轉(zhuǎn)了1400周，它的成功發(fā)射，是人類邁向太空的第一步，這就是蘇聯(lián)發(fā)射的“人造地球衛(wèi)星”1號(hào).該衛(wèi)星為球形，外直徑為58厘米，質(zhì)量為83千克，發(fā)射于蘇聯(lián)的拜科努爾發(fā)?射場(chǎng).?
很早以前，人們認(rèn)識(shí)到月球是圍繞地球旋轉(zhuǎn)的唯一天然衛(wèi)星時(shí)，就開始向往著制造人造地球衛(wèi)星（簡(jiǎn)稱人造衛(wèi)星）.1882~1883年及1932~1933年曾兩度舉行了國際合作科學(xué)研究活動(dòng)，參加的各國學(xué)者集中研究了地球的各種性質(zhì)和與太空飛行有關(guān)的各種因素.特別是第二次世界大戰(zhàn)后，火箭技術(shù)發(fā)展迅速，人們已經(jīng)看到：在積累了研制現(xiàn)代火箭系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，研制人造衛(wèi)星已成為可能.1954年7月在維也納召開的為1957年7月~1958年12月“國際地球物理年”進(jìn)行準(zhǔn)備的國際會(huì)議上，國際地球物理年的計(jì)劃委員會(huì)通過一項(xiàng)正式?jīng)Q議，要求與會(huì)國對(duì)于在地球物理年計(jì)劃利用人造衛(wèi)星的問題給予關(guān)注.對(duì)此，美國和蘇聯(lián)積極響應(yīng)，并開始著手人造衛(wèi)星用運(yùn)載火箭的探索與準(zhǔn)備工作.1956年，蘇聯(lián)獲悉美國的運(yùn)載火箭已經(jīng)進(jìn)行了飛行實(shí)驗(yàn)，而蘇聯(lián)正在研制的人造衛(wèi)星較為復(fù)雜，短期內(nèi)難以完成.為了提前發(fā)射，蘇聯(lián)將原計(jì)劃推遲，改為先發(fā)射兩顆簡(jiǎn)易衛(wèi)星.1957年8月21日，蘇聯(lián)將P─7洲際導(dǎo)彈改裝成的“衛(wèi)星”號(hào)運(yùn)載火箭首次全程試射成功.同年10月4日，蘇聯(lián)用“衛(wèi)星”號(hào)運(yùn)載火箭將世界第一顆人造衛(wèi)星送入太空.該衛(wèi)星帶有兩臺(tái)無線電發(fā)射機(jī)、測(cè)量?jī)?nèi)部溫壓的感應(yīng)元件、磁強(qiáng)計(jì)和輻射計(jì)數(shù)器，其姿態(tài)控制采用最簡(jiǎn)單的自旋穩(wěn)定方式.這顆衛(wèi)星雖然簡(jiǎn)陋，但它卻在國際上產(chǎn)生了巨大的影響.為人類的航天史開創(chuàng)了新紀(jì)元.
從地球有了第一顆人造衛(wèi)星至今僅50年，各國的空間技術(shù)都有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展.50年代末到60年代初，人造衛(wèi)星的發(fā)射主要用于探測(cè)地球空間環(huán)境和進(jìn)行各種衛(wèi)星技術(shù)試驗(yàn).60年代中，人造衛(wèi)星進(jìn)入了應(yīng)用階段.70年代起，各種新型專用衛(wèi)星的性能不斷提高，諸多衛(wèi)星已為人類作出了重要貢獻(xiàn).
要讓人造地球衛(wèi)星獲得足夠大的速度，以致能像月亮那樣繞地球運(yùn)行，通常需要多級(jí)火箭的作用.教材94頁圖519展示了多級(jí)火箭發(fā)射衛(wèi)星上天，使衛(wèi)星進(jìn)入地球軌道的大致過程.
如果衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的軌道可視為圓形，并且衛(wèi)星距地面的高度遠(yuǎn)小于地球半徑，則衛(wèi)星軌道半徑可近似為地球半徑r=6.38×106m，這時(shí)衛(wèi)星所受地球的引力與衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力相等.假設(shè)衛(wèi)星質(zhì)量為m，地球質(zhì)量為M，根據(jù)向心力公式有：，=7.9km/s.
人們稱7.9km/s為第一宇宙速度，也稱環(huán)繞速度.當(dāng)衛(wèi)星具有第一宇宙速度時(shí)，圍繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道是圓形.
如果人造地球衛(wèi)星運(yùn)行速度大于7.9km/s，它將沿橢圓軌道圍繞地球運(yùn)行，甚至?xí)[脫地球引力，遠(yuǎn)離地球而去.通過計(jì)算知道，人造衛(wèi)星脫離地球引力所需的速度為11.2km/s，人們稱11.2km/s為第二宇宙速度，也稱脫離速度.
脫離地球吸引力的人造衛(wèi)星還受到太陽引力的作用，相當(dāng)于“人造行星”.當(dāng)其速度達(dá)到16.7km/s時(shí)，就會(huì)掙脫太陽引力束縛飛出太陽系，人們稱16.7km/s為第三宇宙速度，也稱逃逸速度.
二、預(yù)測(cè)未知天體
萬有引力對(duì)研究天體運(yùn)動(dòng)有著重要的意義.海王星、冥王星就是這樣發(fā)現(xiàn)的.
已知中心天體的質(zhì)量及繞其運(yùn)動(dòng)的行星的運(yùn)動(dòng)情況，在太陽系中，行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的半徑r為多少呢？
學(xué)生推導(dǎo)：根據(jù),
可得
代入已知數(shù)據(jù)即可得到軌道半徑.
但是在18世紀(jì)發(fā)現(xiàn)的第七個(gè)行星——天王星的運(yùn)動(dòng)軌道，總是同根據(jù)萬有引力定律計(jì)算出來的有一定偏離.當(dāng)時(shí)有人預(yù)測(cè)，肯定在其軌道外還有一顆未發(fā)現(xiàn)的新星.后來，亞當(dāng)斯和勒維列在預(yù)言位置的附近找到了這顆新星.后來，科學(xué)家利用這一原理還發(fā)現(xiàn)了許多行星的衛(wèi)星，由此可見，萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用，有極為重要的意義.
三、鞏固練習(xí)
1.根據(jù)觀察，在土星外層有一個(gè)環(huán)，為了判斷是土星的連續(xù)物還是小衛(wèi)星群，可測(cè)出環(huán)中各層的線速度v與該層到土星中心的距離R之間的關(guān)系.下列判斷正確的是…（）
A.若v與R成正比，則環(huán)是連續(xù)物
B.若v2與R成正比，則環(huán)是小衛(wèi)星群
C.若v與R成反比，則環(huán)是連續(xù)物
D.若v2與R成反比，則環(huán)是小衛(wèi)星群
2.已知地球的半徑為R，地面的重力加速度為g，引力常量為G，如果不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，那么地球的平均密度的表達(dá)式為____________.
3.某人在某一星球上以速度v豎直上拋一物體，經(jīng)時(shí)間t落回拋出點(diǎn)，已知該星球的半徑為R，若要在該星球上發(fā)射一顆靠近該星運(yùn)轉(zhuǎn)的人造星體，則該人造星體的速度大小為多少？
4.一艘宇宙飛船繞一個(gè)不知名的、半徑為R的行星表面飛行，環(huán)繞一周飛行時(shí)間為T.求該行星的質(zhì)量和平均密度.
參考答案:
1.AD2.3g/4πGR
3.解析：星球表面的重力加速度
人造星體靠近該星球運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)：
(M:星球質(zhì)量.m:人造星體質(zhì)量)
所以.
4.解析：設(shè)宇宙飛船的質(zhì)量為m，行星的質(zhì)量為M.宇宙飛船圍繞行星的中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有：
所以
又
所以.
課堂小結(jié)
本節(jié)課的主要內(nèi)容為：
一、人造衛(wèi)星上天
第一宇宙速度的計(jì)算：=7.9km/s；第二宇宙速度和第三宇宙速度.
二、求某星體表面的重力加速度
三、預(yù)測(cè)未知天體.
布置作業(yè)
1.閱讀本節(jié)內(nèi)容；
2.課本P98作業(yè)2、3、5、6.
板書設(shè)計(jì)
活動(dòng)與探究
一、組織學(xué)生收集資料，編寫相關(guān)論文，可以參考下列題目：
1.月球有自轉(zhuǎn)嗎？（對(duì)于地球能否自轉(zhuǎn)，學(xué)生會(huì)很容易回答出來，但是關(guān)于月球的自轉(zhuǎn)情況卻不一定很清楚，教師可以加以引申，比如月球自轉(zhuǎn)周期，為什么我們看不到月球的另一面？）
2.觀察月亮
有條件的學(xué)生觀察月亮以及其他星體，收集相關(guān)資料，聯(lián)系天文地理知識(shí)編寫小論文.
二、收集資料.組織學(xué)生編寫相關(guān)論文.
我國的人造衛(wèi)星現(xiàn)在在天空中飛翔的有多少顆及它們的周期.
擴(kuò)展閱讀
高一物理萬有引力定律教案47
一般給學(xué)生們上課之前，老師就早早地準(zhǔn)備好了教案課件，規(guī)劃教案課件的時(shí)刻悄悄來臨了。在寫好了教案課件計(jì)劃后，這樣我們接下來的工作才會(huì)更加好！你們會(huì)寫多少教案課件范文呢？小編特地為您收集整理“高一物理萬有引力定律教案47”，希望對(duì)您的工作和生活有所幫助。
6.2萬有引力定律一、教學(xué)目標(biāo)
1.了解萬有引力定律得出的思路和過程.?
2.理解萬有引力定律的含義并會(huì)推導(dǎo)萬有引力定律.?
3.知道任何物體間都存在著萬有引力，且遵循相同的規(guī)律.?
二、教學(xué)重點(diǎn)
1.萬有引力定律的推導(dǎo).?
2.萬有引力定律的內(nèi)容及表達(dá)公式.?
三、教學(xué)難點(diǎn)
1.對(duì)萬有引力定律的理解.?
2.使學(xué)生能把地面上的物體所受的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.?
四、教學(xué)方法
1.對(duì)萬有引力定律的推理——采用分析推理、歸納總結(jié)的方法.?
2.對(duì)疑難問題的處理——采用講授法、例證法.?
五、教學(xué)步驟
導(dǎo)入新課?
請(qǐng)同學(xué)們回憶一下上節(jié)課的內(nèi)容，回答如下問題：?
1.行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是什么？?
2.開普勒第一定律、第三定律的內(nèi)容？?
同學(xué)們回答完以后，老師評(píng)價(jià)、歸納總結(jié).?
同學(xué)們回答得很好，行星繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道是橢圓，太陽處在這個(gè)橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，那么行星為什么要這樣運(yùn)動(dòng)？而且還有一定的規(guī)律？這類問題從17世紀(jì)就有人思考過，請(qǐng)閱讀課本，這個(gè)問題的答案在不同的時(shí)代有不同的結(jié)論，可見，我們科學(xué)的研究要經(jīng)過一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的艱巨的過程.?
新課教學(xué)?
1.同學(xué)們閱讀完以后，知道到了牛頓時(shí)代的一些科學(xué)家，如胡克、哈雷等，對(duì)這一問題的認(rèn)識(shí)更進(jìn)了一步，把地面上的運(yùn)動(dòng)和天體的運(yùn)動(dòng)統(tǒng)一起來了.事實(shí)上，行星運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道離心率很接近于1，我們把它理想化為一個(gè)圓形軌道，這樣就簡(jiǎn)化了問題，易于我們?cè)诂F(xiàn)有認(rèn)知水平上來接受.?
根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的條件可知行星必然受到一個(gè)太陽給的力.牛頓認(rèn)為這是太陽對(duì)行星的引力，那么，太陽對(duì)行星的引力F應(yīng)該為行星運(yùn)動(dòng)所受的向心力，即：?
再根據(jù)開普勒第三定律代入上式?
可得到：
其中m為行星的質(zhì)量，r為行星軌道半徑，即太陽與行星的距離.由上式可得出結(jié)論：太陽對(duì)行星的引力跟行星的質(zhì)量成正比，跟行星到太陽的距離的二次方成反比.?
即：F∝
根據(jù)牛頓第三定律：太陽吸引行星的力與行星吸引太陽的力是同性質(zhì)的相互作用力.既然太陽對(duì)行星的引力與行星的質(zhì)量成正比，那么行星對(duì)太陽也有作用力，也應(yīng)與太陽的質(zhì)量M成正比，即：?
F∝
用文字表述為：太陽與行星之間的引力，與它們質(zhì)量的乘積成正比，與它們的距離的平方成反比.?
用公式表述：
公式中的G是一個(gè)常數(shù)，叫萬有引力常量.?
進(jìn)而牛頓還研究了月地間的引力、許多不同物體間的作用力都遵循上述引力規(guī)律，于是他把這一規(guī)律推廣到自然界中任意兩個(gè)物體間，即具有劃時(shí)代意義的萬有引力定律.?
2.萬有引力定律：?
（1）內(nèi)容：自然界中任何兩個(gè)物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個(gè)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.?
(2)公式：
（3）疑問：在日常生活中，我們各自之間或人與物體間，為什么都對(duì)這種作用沒有任何感覺呢？?
這是因?yàn)橐话阄矬w的質(zhì)量與星球的質(zhì)量相比太小了，它們之間的引力太小了，所以我們不易感覺到.下一節(jié)課的卡文迪許的精巧的扭秤實(shí)驗(yàn)將為我們驗(yàn)證.?
（4）各物理量的含義及單位?
r表示兩個(gè)具體物體相距很遠(yuǎn)時(shí)，物體可以視為質(zhì)點(diǎn).如果是規(guī)則形狀的均勻物體，r為它們的幾何中心間的距離.單位為“米”.?
G為萬有引力常量，G=6.67×10-11，單位為Nm2/kg2.?這個(gè)引力常量的出現(xiàn)要比萬有引力定律晚一百多年哪！是英國的物理學(xué)家卡文迪許測(cè)出來的，我們下節(jié)課就要學(xué)習(xí).?
(5)擴(kuò)展思路?
牛頓想驗(yàn)證地面上的物體的重力與月地間、行星與太陽間的引力是同種性質(zhì)的力，他做了著名的“月——地”檢驗(yàn)，請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本第105頁有關(guān)內(nèi)容.然后歸納一下他的思路.??①如果重力與星體間的引力是同種性質(zhì)的力，都與距離的二次方成反比關(guān)系，那么月球繞地球做近似圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度就應(yīng)該是重力加速度的1/3600.?
牛頓計(jì)算了月球的向心加速度，結(jié)果證明是對(duì)的.?
?②如果我們已知地球質(zhì)量為5.89×1024kg.地球半徑為6.37×106m.同學(xué)們?cè)囉?jì)算一下月球繞地球的向心加速度是多大？?
同學(xué)們通過計(jì)算驗(yàn)證，
?③為了驗(yàn)證地面上的重力與月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的向心力是同一性質(zhì)的力，還提出一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)：設(shè)想一個(gè)小月球非常接近地球，以至于幾乎觸及地球上最高的山頂，那么使這個(gè)小月球保持軌道運(yùn)動(dòng)的向心力當(dāng)然就應(yīng)該等于它在山頂處所受的重力.如果小月球突然停止做軌道運(yùn)動(dòng)，它就應(yīng)該同山頂處的物體一樣以相同速度下落.如果它所受的向心力不是重力，那么它就將在這兩種力的共同作用下以更大的速度下落，這是與我們的經(jīng)驗(yàn)不符的.所以，是同性質(zhì)的力.?
（6）萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的重要意義?
萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)，對(duì)物理學(xué)、天文學(xué)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響.它把地面上物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律統(tǒng)一了起來.在科學(xué)文化發(fā)展上起到了積極的推動(dòng)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的信心，人們有能力理解天地間的各種事物.
六、鞏固練習(xí)（用投影片出示題目）?
1.要使兩物體間的萬有引力減小到原來的1/4，下列辦法不可采用的是?
?A.使兩物體的質(zhì)量各減小一半，距離不變?
B.使其中一個(gè)物體的質(zhì)量減小到原來的1/4，距離不變?
C.使兩物體間的距離增為原來的2倍，質(zhì)量不變?
D.距離和質(zhì)量都減為原來的1/4??
2.火星的半徑是地球半徑的一半，火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1/9；那么地球表面50kg的物體受到地球的吸引力約是火星表面同質(zhì)量的物體受到火星吸引力的倍.?
3.兩個(gè)大小相同的實(shí)心小鐵球緊靠在一起時(shí)，它們之間的萬有引力為F.若兩個(gè)半徑為原來2倍的實(shí)心大鐵球緊靠在一起，則它們之間的萬有引力為?
?A.4F?B.2F?C.8F?D.16F?
參考答案：?
1.D2.2.253.D??
七、小結(jié)（用投影片出示內(nèi)容）?
通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們了解并知道：?
1.得出萬有引力定律的思路及方法.?
2.任何兩個(gè)物體間存在著相互作用的引力的一般規(guī)律：即
其中G為萬有引力常量，r為兩物間的距離.?
八、板書設(shè)計(jì)?
第二節(jié)萬有引力定律?
高一物理萬有引力定律及其應(yīng)用教案48
一位優(yōu)秀的教師不打無準(zhǔn)備之仗，會(huì)提前做好準(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。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ)，幫助高中教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。怎么才能讓高中教案寫的更加全面呢？下面是小編為大家整理的“高一物理萬有引力定律及其應(yīng)用教案48”，希望能對(duì)您有所幫助，請(qǐng)收藏。
萬有引力定律及其應(yīng)用一、定律的適用條件、
萬有引力定律的公式F=Gm1m2/r2，只適用于質(zhì)點(diǎn)之間的相互作用，但下列兩種情況下定律也適用。
1、當(dāng)兩個(gè)物體間的距離遠(yuǎn)大于物體本身的大小時(shí)，物體可視為質(zhì)點(diǎn)。
2、均勻的球體可視為質(zhì)點(diǎn)，但r是兩球心間的距離。
二、定律在天文學(xué)上應(yīng)用
1、模型
把天體的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其所需的向心力由萬有引力來提供。
2、基本公式：、
（1）GMm/r2=mv2/r=mrω2=mr4π2/T2
（2）GMm/r2=mg
（3）mv2/r=mg
注意：a、（2）、（3）兩式中的g為物體所在處的重力加速度
b、應(yīng)用時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選用適當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行分析或計(jì)算。
3、需要重點(diǎn)掌握的六個(gè)問題
（1）求人造衛(wèi)星的繞行速度問題
（2）求星球表面的第一宇宙速度問題
（3）求天體的質(zhì)量問題
（4）求天體密度問題
（5）求天體間的距離問題
（6）會(huì)分析地球同步衛(wèi)星問題
動(dòng)量
一、動(dòng)量、沖量、及動(dòng)量變化的三性
1、動(dòng)量p=mv，是描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)量，其三性是：
（1）瞬時(shí)性：通常所說物體的動(dòng)量是指物體在某一時(shí)刻的瞬時(shí)動(dòng)量，計(jì)算物體的動(dòng)量時(shí)應(yīng)取這一時(shí)刻的瞬時(shí)速度。
（2）相對(duì)性：由于物體的運(yùn)動(dòng)速度與參考系的選擇有關(guān)，所以物體的動(dòng)量也與參考系的選擇有關(guān)，通常物體的動(dòng)量是指物體相對(duì)于地面的動(dòng)量
（3）矢量性：物體的動(dòng)量方向與物體瞬時(shí)速度方向相同
2、沖量I=Ft，是描述力對(duì)時(shí)間累積效應(yīng)的過程量，其三性為
（1）時(shí)間性：沖量不僅由力決定，還由力的作用時(shí)間決定，是對(duì)應(yīng)某段時(shí)間的過程量。
（2）絕對(duì)性：由于力和時(shí)間都和參考系的選擇無關(guān)
（3）矢量性：具有恒定方向的力的沖量的方向與力的方向一致，對(duì)于作用時(shí)間內(nèi)方向變化的合外力的沖量方向與相應(yīng)時(shí)間內(nèi)動(dòng)量變化方向一致
3、動(dòng)量變化△p=p/—p，是描述動(dòng)量變化的過程量，其三性是：
（1）時(shí)間性：動(dòng)量變化與時(shí)間有關(guān)，不同時(shí)間內(nèi)，動(dòng)量變化一般不同。
（2）絕對(duì)性：動(dòng)量變化與參考系的選擇無關(guān)，只要求對(duì)同一參考系。
（3）矢量性：動(dòng)量變化量的方向決定于末、初動(dòng)量的矢量差。
二、動(dòng)量定理
Ft=p/—p，表示物體所受合外力的沖量等于它的動(dòng)量變化，注意其三性
（1）時(shí)間性：某段時(shí)間內(nèi)物體所受合外力的沖量等于該段時(shí)間內(nèi)動(dòng)量的變化。
（2）合力性：式中F是研究對(duì)象所受的包括重力在內(nèi)的所有外力的合力，它可以是恒力，也可以是變力。
（3）矢量性：式中的沖量，動(dòng)量及動(dòng)量變化都是矢量，定理的表達(dá)式是一個(gè)矢量式，運(yùn)算應(yīng)使用平行四邊形法則，一維情況可簡(jiǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。某段時(shí)間內(nèi)合外力沖量的方向與該段時(shí)間內(nèi)動(dòng)量變化量的方向一致。
三、動(dòng)量守恒定律
1、內(nèi)容：系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零，它們的總動(dòng)量保持不變即動(dòng)量守恒。
2、表達(dá)式：m1v1+m2v2=m1v1/+m2v2/
△p1=—△p2
△p=0
3、適用范圍：（應(yīng)用環(huán)境）
（1）相互作用的物體，不管接觸與否，粘合在一起，還是裂成碎塊，不管作用前后運(yùn)動(dòng)是否在一條直線上，定律均適用
（2）兩個(gè)或兩個(gè)以上任何數(shù)目的物體系，定律均適用
（3）宏觀大到天體，微觀小到基本粒子，不管相互作用是什么性質(zhì)的力，也不管是高速還是低速的物體，定律均適用。
（4）物體若在某一方向上不受外力或所受外力的合力為零，則也可在該方向上用動(dòng)量守恒定律，但系統(tǒng)的總動(dòng)量不一定守恒。
（5）諸如碰撞、爆炸等短時(shí)間內(nèi)的相互作用，若系統(tǒng)所受外力合力不為零，但內(nèi)力＞＞外力，這時(shí)可認(rèn)為不受外力，近似應(yīng)用定律。
（6）動(dòng)量守恒定律也適用于非相互作用系統(tǒng)
4、使用動(dòng)量守恒定律注意“三性”
（1）矢量性：動(dòng)量守恒定律表達(dá)式為矢量性。
（2）相對(duì)性：動(dòng)量守恒定律表達(dá)式中各速度必須是相對(duì)于同一參考系
（3）同時(shí)性：同一時(shí)刻的動(dòng)量才能求和
即：動(dòng)量守恒定律表達(dá)式中：v1和v2必為同一時(shí)刻的速度
v1/和v2/必為另一同時(shí)刻的速度
四、反沖運(yùn)動(dòng)是系統(tǒng)內(nèi)力作用下產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)，在這種運(yùn)動(dòng)中系統(tǒng)的動(dòng)量是守恒的，炸裂和類似炸裂現(xiàn)象中都有反沖運(yùn)動(dòng)，火箭就是根據(jù)反沖運(yùn)動(dòng)的原理制成的。
高一物理下冊(cè)《萬有引力定律》說課稿
高一物理下冊(cè)《萬有引力定律》說課稿
現(xiàn)在開始我的說課，我說課的題目是《萬有引力定律》，接下來我將從教材、學(xué)情、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)過程等幾個(gè)方面來闡述我對(duì)于本節(jié)課的理解及我的教學(xué)設(shè)計(jì)。
一、說教材
(過渡句：首先來分析一下教材)
本節(jié)課選自人教版必修2第六章第3節(jié)。從內(nèi)容性質(zhì)和地位來看，本節(jié)內(nèi)容是上一節(jié)《太陽與行星間引力》的進(jìn)一步外推，是下一節(jié)《萬有引力理論的成就》的基礎(chǔ);是猜想、假設(shè)與驗(yàn)證相結(jié)合的教學(xué)內(nèi)容。所以本節(jié)內(nèi)容處于本章的核心地位。
二、說學(xué)情
(過渡句：學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況組織教材內(nèi)容，因此接下來再分析一下我所面對(duì)的學(xué)生)
高中生的抽象思維能力和邏輯推理能力已經(jīng)達(dá)到了比較高的水平，能夠在一定的基礎(chǔ)上進(jìn)一步拓展知識(shí)。且在學(xué)習(xí)本章之前，學(xué)生已經(jīng)在上一節(jié)《太陽與行星間引力》知道了天體間的引力公式，這為本節(jié)課進(jìn)一步拓展這一理論奠定了知識(shí)基礎(chǔ)。同時(shí)，萬有引力這一概念對(duì)于學(xué)生來說是耳熟能詳?shù)模菍?duì)于萬有引力定律卻沒有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，所以教師在授課時(shí)應(yīng)該注意對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，以便學(xué)生能夠找到問題的關(guān)鍵，緊跟課堂進(jìn)度。
三、說教學(xué)目標(biāo)
(過渡句：經(jīng)過以上對(duì)于教材和學(xué)生情況的分析，我確定了如下的教學(xué)目標(biāo))
【知識(shí)與技能】
了解萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)思路和過程;知道什么是萬有引力定律;知道萬有引力常量以及它的測(cè)量方法。
【過程與方法】
通過逐步建立萬有引力定律的過程，提高演繹思維能力與歸納概括能力，學(xué)習(xí)物理規(guī)律“提出猜想--理論推導(dǎo)--實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)”的科學(xué)研究方法。
【情感態(tài)度與價(jià)值觀】
感受物理學(xué)的科學(xué)魅力，形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S方式。
四、說教學(xué)重難點(diǎn)
(過渡句：教學(xué)目標(biāo)確定之后，教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)也就顯而易見了)
【重點(diǎn)】
月--地檢驗(yàn)，萬有引力定律，引力常量。
【難點(diǎn)】
月--地檢驗(yàn)的思路。
五、說教法學(xué)法
(過渡句：根據(jù)本節(jié)課的內(nèi)容及學(xué)生的特點(diǎn))
我打算采用以下教學(xué)方法：講授法、問答法、討論法、練習(xí)法等，以這幾種教學(xué)方法相結(jié)合的形式進(jìn)行本節(jié)課的教學(xué)，力圖能夠達(dá)既讓學(xué)生理解萬有引力定律，又能掌握“提出猜想--理論推導(dǎo)--實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)”的科學(xué)研究方法。
六、說教學(xué)過程
(過渡句：接下來的教學(xué)過程是我本節(jié)課的核心部分，我將著重闡述我的設(shè)計(jì)思路。)
環(huán)節(jié)一：導(dǎo)入
(過渡句：首先是導(dǎo)入環(huán)節(jié))
因?yàn)楸竟?jié)課其實(shí)是在前兩節(jié)課的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，因此最合適的導(dǎo)入方式就是復(fù)習(xí)導(dǎo)入，既可以了解學(xué)生對(duì)于已學(xué)知識(shí)的掌握情況，又可以引出本節(jié)課的內(nèi)容，自然過渡。所以在開課前我會(huì)帶領(lǐng)學(xué)生回顧太陽與行星的引力公式。學(xué)生回答后進(jìn)一步追問：行星與太陽間的引力能使行星不能飛離太陽，那是什么力使地面的物體不能離開地球，總要落回地面呢?通過這個(gè)問題，引入本節(jié)課題——萬有引力定律。
環(huán)節(jié)二：新課講授
(過渡句：導(dǎo)入新課之后就順勢(shì)進(jìn)入到了新課講授環(huán)節(jié))
本課主要是通過對(duì)萬有引力的猜想，進(jìn)一步通過月--地檢驗(yàn)，加上思維拓展，得出萬有引力定律，在詳細(xì)介紹萬有引力定律，最后通過引力常量的測(cè)定檢驗(yàn)萬有引力定律。
(一)萬有引力的猜想
所以在新課講授時(shí)首先我引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想，了解本節(jié)課的探究方向。我采取的方式是先講述牛頓對(duì)蘋果思考的故事，根據(jù)這個(gè)故事引出猜想：拉住月球使它繞地球運(yùn)動(dòng)的力，與拉著蘋果下落的力是否是同種力?
萬有引力定律
一名優(yōu)秀的教師就要對(duì)每一課堂負(fù)責(zé)，高中教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案，做好充分的準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂趣，幫助高中教師營(yíng)造一個(gè)良好的教學(xué)氛圍。怎么才能讓高中教案寫的更加全面呢？以下是小編為大家精心整理的“萬有引力定律”，歡迎閱讀，希望您能閱讀并收藏。
第2節(jié)萬有引力定律
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1．了解發(fā)現(xiàn)萬有引力的思路和過程。
2．理解萬有引力定律的內(nèi)容及數(shù)學(xué)表達(dá)式，在簡(jiǎn)單情景中能計(jì)算萬有引力。
3．了解卡文迪許測(cè)量萬有引力常數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置與設(shè)計(jì)思想。
4．認(rèn)識(shí)發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的意義，領(lǐng)略天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
【閱讀指導(dǎo)】
1．牛頓在伽利略等人的研究成果的基礎(chǔ)上，通過自己嚴(yán)密的論證后提出：萬有引力是普遍存在于任何有______的物體之間的相互吸引力。于是推翻了宇宙的不可知論，同時(shí)使人們認(rèn)識(shí)到天體的運(yùn)動(dòng)和地面上物體的運(yùn)動(dòng)遵循著同樣的規(guī)律。
2．1687年（適值我國清朝康熙年間）牛頓正式發(fā)表了萬有引力定律。定律的內(nèi)容是：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。數(shù)學(xué)表達(dá)式為：___________________________。其中G稱為__________，是個(gè)與_________無關(guān)的普適常量。
3．牛頓因?yàn)槿鄙倬軠y(cè)量?jī)x器，沒能測(cè)定引力常量G，在牛頓發(fā)表萬有引力定律之后100多年，1798年（我國清朝嘉慶年間）英國物理學(xué)家___________做了一個(gè)精確的測(cè)量，其結(jié)果與現(xiàn)代更精密的測(cè)量結(jié)果很接近。目前我們通常認(rèn)為G=_____________。
【課堂練習(xí)】
★夯實(shí)基礎(chǔ)
1．關(guān)于萬有引力定律的適用范圍，下列說法中正確的是()
A．只適用于天體，不適用于地面物體
B．只適用于球形物體，不適用于其他形狀的物體
C．只適用于質(zhì)點(diǎn)，不適用于實(shí)際物體
D．適用于自然界中任意兩個(gè)物體之間
2．在萬有引力定律的公式中，r是（）
A．對(duì)星球之間而言，是指運(yùn)行軌道的平均半徑
B．對(duì)地球表面的物體與地球而言，是指物體距離地面的高度
C．對(duì)兩個(gè)均勻球而言，是指兩個(gè)球心間的距離
D．對(duì)人造地球衛(wèi)星而言，是指衛(wèi)星到地球表面的高度
3．關(guān)于行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的原因，有以下幾種說法，正確的是（）
A．由于行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故行星不受任何力作用
B．由于行星周圍存在旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)造成的
C．由于受到太陽的吸引造成的
D．除了受到太陽的吸引力，還必須受到其他力的作用
4．下面關(guān)于萬有引力的說法中正確的是（）
A．萬有引力是普遍存在于宇宙中所有具有質(zhì)量的物體之間的相互作用
B．重力和萬有引力是兩種不同性質(zhì)的力
C．當(dāng)兩物體間有另一質(zhì)量不可忽略的物體存在時(shí)，則這兩個(gè)物體間的萬有引力將增大
D．當(dāng)兩物體間距離為零時(shí)，萬有引力將無窮大
5．蘋果落向地球，而不是地球向上運(yùn)動(dòng)碰到蘋果。下列論述中正確的是（）
A．蘋果質(zhì)量小，對(duì)地球的引力較小，而地球質(zhì)量大，對(duì)蘋果的引力大
B．地球?qū)μO果有引力，而蘋果對(duì)地球沒有引力
C．蘋果對(duì)地球的作用力和地球?qū)μO果作用力是相等的，由于地球質(zhì)量極大，不可能產(chǎn)生明顯的加速度
D．以上說法都不正確
6．地球質(zhì)量大約是月球質(zhì)量的81倍，一飛行器在地球和月球之間，當(dāng)?shù)厍驅(qū)λ囊驮虑驅(qū)λ囊ο嗟葧r(shí)，此飛行器距地心距離與距月心距離之比為（）
A．1:1B．3:1C．6:1D．9:1
★能力提升
7．已知地面的重力加速度是g，距地面高度等于地球半徑2倍處的重力加速度為_____。
8．一物體在地球表面重16N，它在以5m/s2的加速度上升的火箭中的視重為9N，則此時(shí)火箭離地面的距離為地球半徑的_________倍。
第2節(jié)萬有引力定律
【閱讀指導(dǎo)】
1.質(zhì)量
2.任何兩個(gè)物體之間都存在相互作用的引力。這個(gè)力的大小與這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比，與兩物體之間的距離的平方成反比。萬有引力常量物質(zhì)種類
3.卡文迪許6.67×10-11m3/（kgs2）或6.67×10-11Nm2/kg2
【課堂練習(xí)】
1.B2.D3.C4.A5.C6.B7.1/98.3
