高中音樂絲竹相和教案

行星、恒星、星系和宇宙。

俗話說，居安思危，思則有備，有備無患。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)生能夠在教學(xué)期間跟著互動起來，讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問題。我們要如何寫好一份值得稱贊的教案呢？下面是小編精心為您整理的“行星、恒星、星系和宇宙”，僅供參考，歡迎大家閱讀。

教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
了解行星、恒星和星系等概念，知道宇宙的幾個主要天體層次；

能力目標(biāo)
通過萬有引力定律在這些星系中的應(yīng)用，使學(xué)生了解地球、太陽系、銀河系等的運(yùn)行；

情感目標(biāo)
了解宇宙大爆炸理論是解釋宇宙起源的一種學(xué)說，引導(dǎo)學(xué)生去探索神秘的宇宙.

教學(xué)設(shè)計方案
教學(xué)重點(diǎn)：應(yīng)用萬有引力定律

教學(xué)難點(diǎn)：天文學(xué)知識

教學(xué)方法：自學(xué)與講授

教學(xué)用具：多媒體和計算機(jī)

教學(xué)過程：

問題：教師用計算機(jī)展示圖片：

1、圍繞地球作勻速圓周運(yùn)動的星是什么星？誰提供的向心力？

回答：是地球的衛(wèi)星，是地球與衛(wèi)星間的萬有引力提供的．

這是第一層．（地球的衛(wèi)星包括月亮，地球是行星）

教師用計算機(jī)展示圖片：

2、太陽系中有幾大行星在繞太陽作勻速圓周運(yùn)動？是誰提供的向心力？

回答：有九大行星，它們依次是：水星、金星、地球、火星、土星、木星、天王星、海王星、冥王星．

（其中海王星和冥王星都是用萬有引力定律找到的，太陽是恒星．）

教師用計算機(jī)展示圖片：

3、太陽系又在什么范圍內(nèi)呢？

回答：在銀河系．

4、請學(xué)生解決下列問題：

典型例題1：在研究宇宙發(fā)展演變的理論中，有一種學(xué)說叫做“宇宙膨脹說”，這種學(xué)說認(rèn)為萬有引力恒量G在緩慢地減小．根據(jù)這一理論，在很久很久以前，太陽系中地球的公轉(zhuǎn)情況與現(xiàn)在相比：
A、公轉(zhuǎn)半徑變大B、公轉(zhuǎn)周期變小

C、公轉(zhuǎn)速率變大D、公轉(zhuǎn)角速度變大

解：根據(jù)“宇宙膨脹說”，宇宙是由一個大爆炸的火球開始形成的，大爆炸后各星球即以不同的速度向外運(yùn)動，這種學(xué)說認(rèn)為地球離太陽的距離逐漸增加，即公轉(zhuǎn)半徑逐漸增大，A答案錯誤．又因為地球以太陽為中心作勻速圓周運(yùn)動，

由牛頓第二定律得：

解得：

當(dāng)減小時，增加時，公轉(zhuǎn)速度逐漸減?。?/p>

由公式又知T逐漸增加，故正確答案為B、C．

典型例題2：天文學(xué)家根據(jù)天文觀察宣布了下列研究成果：銀河系中心可能存在一個大黑洞，距黑洞60億千米的星體以2000km/s的速度繞其旋轉(zhuǎn)；接近黑洞的所有物質(zhì)，即使速度等于光速也被黑洞吸入．

求：

1、“黑洞”的質(zhì)量．

2、試計算黑洞的最大半徑．

解：

1、由萬有引力定律得：

解得：=3.6×1035kg

2、由題目：接近黑洞的所有物質(zhì)，即使速度等于光速也被黑洞吸入．而脫離速度等于其環(huán)繞黑洞運(yùn)行的第一宇宙速度的倍．

得：

解得：=５.３×108m

布置作業(yè)：

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行星地球

作為杰出的教學(xué)工作者，能夠保證教課的順利開展，教師要準(zhǔn)備好教案，這是教師工作中的一部分。教案可以讓學(xué)生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容，幫助教師提前熟悉所教學(xué)的內(nèi)容。您知道教案應(yīng)該要怎么下筆嗎？小編為此仔細(xì)地整理了以下內(nèi)容《行星地球》，僅供參考，歡迎大家閱讀。

第一章行星地球
1.1宇宙中的地球
教案
[教學(xué)目標(biāo)]
1.用圖例說明天體系統(tǒng)的層次,以及地球在宇宙中的位置
2.運(yùn)用圖表資說明地球是太陽系中一顆既普通又特殊的行星
3.分析地球的宇宙位置及自身條件,理解地球上出現(xiàn)生命的原因
[教學(xué)重點(diǎn)]
1、地球在宇宙中的位置
2、地球的普通性和特殊性
[教學(xué)難點(diǎn)]
地球上存在生命的原因
[教學(xué)過程]
（導(dǎo)入新課）太陽的東升西落、晝夜交替、斗轉(zhuǎn)星移這些現(xiàn)象我們都是很熟悉的，你們當(dāng)中有誰知道在地球上這些現(xiàn)象為什么會產(chǎn)生嗎？地球上為什么會有生命？其它星球上有沒有生命呢？這就是我們這節(jié)課里將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
（講授新課）
一、地球在宇宙中的位置
1、宇宙是由物質(zhì)組成的
①天體類型
A、恒星由熾熱氣體組成，自身能發(fā)光發(fā)熱的球狀或類似球狀的天體
B、星云由氣體和塵埃組成的呈云霧狀外表的天體
C、行星在橢圓形軌道上環(huán)繞太陽運(yùn)行的、近似球形的天體。自身不能發(fā)光。
D、衛(wèi)星環(huán)繞行星運(yùn)行的、質(zhì)量很小的一種天體。月球是地球的惟一的一顆衛(wèi)星。
E、流星體行星際空間的塵粒和固體小塊。沿同一軌道繞太陽運(yùn)行的大群流星體，稱為流星群，闖入地球大氣層的流星體，因同大氣摩擦而產(chǎn)生的光跡，劃過長空，好像從空中的某一點(diǎn)向外散射開，這種現(xiàn)象叫做流星體。
F、彗星在扁長軌道上繞太陽運(yùn)行的一種質(zhì)量較小的天體，呈云霧狀。
此外，還有其它的星際物質(zhì)。其中，恒星和星云是兩種最基本的天體

（附：練習(xí)鞏固對天體特征知識的理解和認(rèn)識）
②天體系統(tǒng)的層次
任何天體在宇宙中都有自己的位置，各天體之間相互吸引相互繞轉(zhuǎn)，形成天體系統(tǒng)。各級天體系統(tǒng)的組成如下：
A、地月系月球繞地球轉(zhuǎn)動形成地月系。地球是中心天體，月球是地球的惟一的天然衛(wèi)星。
B、太陽系太陽、地球和其他行星及其衛(wèi)星、小行星、彗星、流星體、星際物質(zhì)構(gòu)成太陽系。
C、銀河系太陽系和其他恒星系構(gòu)成銀河系。在銀河系以外，還有大約10億個同其相類似的天體系統(tǒng)，人稱河外星系。
D、總星系銀河系和現(xiàn)階段所能觀測到的河外星系，統(tǒng)稱為總星系。
天體系統(tǒng)共分為四個等級，按照從低級到高給的順序依次為：行星系——恒星系——星系——總星系
二、地球是太陽系中一顆既普通又特殊的行星
1、地球是一顆普通的行星
①八大行星的運(yùn)動特征：同向性、共面性、近圓性
②八大行星的結(jié)構(gòu)特征
劃分依據(jù)：距日距離、質(zhì)量、體積
分類：類地行星（水金地火）、巨行星（木土）、遠(yuǎn)日行星（天海）
2、地球是一顆特殊的行星
表現(xiàn)：地球上存在生命
原因：A、日地距離適中——適于生命姓的發(fā)展的溫度條件
B、質(zhì)量和體積適中——吸附大氣，形成包圍地球的大氣層
C、地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和物質(zhì)運(yùn)動——原始海洋的形成。
地球是太陽系中目前已知的惟一一顆適合生物生存和繁衍的行星，究其原因，除其所處的位置及自身條件外，還和它所處的宇宙環(huán)境的很大的關(guān)系。在太陽系中，大小行星繞日公轉(zhuǎn)方向一致，而且繞日公轉(zhuǎn)軌道幾乎在同一個平面上，大小行星各行其道，互不干擾，使地球處于一種比較安全的宇宙環(huán)境之中。
[課堂小結(jié)]
1.用圖例說明天體系統(tǒng)的層次,以及地球在宇宙中的位置
2.運(yùn)用圖表資說明地球是太陽系中一顆既普通又特殊的行星
3.分析地球的宇宙位置及自身條件,理解地球上出現(xiàn)生命的原因
[課堂練習(xí)]針對每個教學(xué)目標(biāo)而選取的題目，有助于學(xué)生理解所學(xué)知識并對所學(xué)知識鞏固。

行星的運(yùn)動

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時都會提前最好準(zhǔn)備，準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生更容易聽懂所講的內(nèi)容，讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問題。你知道如何去寫好一份優(yōu)秀的教案呢？以下是小編為大家收集的“行星的運(yùn)動”歡迎閱讀，希望您能夠喜歡并分享！

教學(xué)目標(biāo)

知識目標(biāo)
通過學(xué)習(xí)物理學(xué)史的知識，使學(xué)生了解地心說（托勒密）和日心說（哥白尼）分別以不同的參照物觀察天體運(yùn)動的觀點(diǎn)；通過學(xué)習(xí)開普勒對行星運(yùn)動的描述，了解牛頓是通過總結(jié)前人的經(jīng)驗的基礎(chǔ)上提出了萬有引力定律．

能力目標(biāo)
通過學(xué)生的閱讀使學(xué)生知道開普勒對行星運(yùn)動的描述；

情感目標(biāo)
使學(xué)生在了解地心說和日心說兩種不同的觀點(diǎn)，也使學(xué)生懂得科學(xué)的道路并不是平坦的光明大道，也是要通過斗爭，甚至?xí)冻錾拇鷥r；

說明：
1、日心、地心學(xué)說及兩者之間的爭論有許多內(nèi)容可向?qū)W生介紹，教材為了簡單明了地簡述開普勒關(guān)于行星運(yùn)動的規(guī)律，沒有過多地敘述這些內(nèi)容.教學(xué)中可根據(jù)學(xué)生的實際情況加以補(bǔ)充.
2、這一節(jié)的教學(xué)除向?qū)W生介紹日心、地心學(xué)說之爭外，還要注意向?qū)W生說明古時候人們總是認(rèn)為天體做勻速圓周運(yùn)動是由于它遵循的運(yùn)動規(guī)律與地面上物體運(yùn)動的規(guī)律不同.
3.學(xué)習(xí)這一節(jié)的主要目的是為了下一節(jié)推導(dǎo)萬有引力定律做鋪墊，因此教材中沒有過重地講述開普勒的三大定律，而是將三大定律的內(nèi)容綜合在一起加以說明，節(jié)后也沒有安排練習(xí).希望老師能合理地安排這一節(jié)的教學(xué).

教學(xué)建議

教材分析
本節(jié)教材首先讓學(xué)生在上課前準(zhǔn)備大量的資料并進(jìn)行閱讀，如：第谷在1572年時發(fā)現(xiàn)在仙后座中有一顆很亮的新星，從此連續(xù)十幾個月觀察這顆星從明亮到消失的過程，并用儀器定位確證是恒星（后稱第谷星，是銀河系一顆超新星），打破了歷來“恒星不變”的學(xué)說．伽利略開創(chuàng)了以實驗事實為基礎(chǔ)并具有嚴(yán)密邏輯體系和數(shù)學(xué)表述形式的近代科學(xué)．為推翻以亞里士多德為旗號的經(jīng)院哲學(xué)對科學(xué)的禁錮、改變與加深人類對物質(zhì)運(yùn)動和宇宙的科學(xué)認(rèn)識而奮斗了一生，因此被譽(yù)為“近代科學(xué)之父”．開普勒幼年時期的不幸，通過自身不懈的努力完成了第谷未完成的工作．這些物理學(xué)家的有關(guān)資料可以幫助學(xué)生在了解萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的過程中體會科學(xué)家們追求真理、實事求是、不畏強(qiáng)權(quán)的精神．

教法建議
具體授課中教師可以用故事的形式講述．也可通過放資料片和圖片的形式講述．也可大膽的讓學(xué)生進(jìn)行發(fā)言．
在講授“日心說”和“地心說”時，先不要否定“地心說”，讓學(xué)生了解托勒密巧妙的解釋，同時讓學(xué)生明白哥白尼的理論推翻了統(tǒng)治人類長達(dá)一千余年的地球是宇宙中心的“地心說”理論，為宣傳和捍衛(wèi)這一學(xué)說，意大利的思想家布魯諾慘遭燒死，伽利略也為此受到殘酷迫害．不必給結(jié)論，讓學(xué)生自行得出結(jié)論．

典型例題

關(guān)于開普勒的三大定律

例1月球環(huán)繞地球運(yùn)動的軌道半徑約為地球半徑的60倍，運(yùn)行周期約為27天。應(yīng)用開普勒定律計算：在赤道平面內(nèi)離地面多少高度，人造地球衛(wèi)星可以隨地球一起轉(zhuǎn)動，就像停留在無空中不動一樣．

分析：月球和人造地球衛(wèi)星都在環(huán)繞地球運(yùn)動，根據(jù)開普勒第三定律，它們運(yùn)行軌道的半徑的三次方跟圓周運(yùn)動周期的二次方的比值都是相等的．

解：設(shè)人造地球衛(wèi)星運(yùn)行半徑為R，周期為T，根據(jù)開普勒第三定律有：

同理設(shè)月球軌道半徑為，周期為，也有：

由以上兩式可得：

在赤道平面內(nèi)離地面高度：

km

點(diǎn)評：隨地球一起轉(zhuǎn)動，就好像停留在天空中的衛(wèi)星，通常稱之為定點(diǎn)衛(wèi)星．它們離地面的高度是一個確定的值，不能隨意變動。

利用月相求解月球公轉(zhuǎn)周期

例2若近似認(rèn)為月球繞地球公轉(zhuǎn)與地球繞日公轉(zhuǎn)的軌道在同一平面內(nèi)，且都為正圓.又知這兩種轉(zhuǎn)動同向，如圖所示，月相變化的周期為29.5天（圖是相繼兩次滿月，月、地、日相對位置示意圖）．

解：月球公轉(zhuǎn)（2π+）用了29.5天．

故轉(zhuǎn)過2π只用天．

由地球公轉(zhuǎn)知．

所以=27.3天．

例3如圖所示，A、B、C是在地球大氣層外的圓形軌道上運(yùn)行的三顆人造地球衛(wèi)星，下列說法中正確的是哪個？（）

A．B、C的線速度相等，且大于A的線速度

B．B、C的周期相等，且大于A的周期

C．B、C的向心加速度相等，且大于A的向心加速度

D．若C的速率增大可追上同一軌道上的B

分析：由衛(wèi)星線速度公式可以判斷出，因而選項A是錯誤的．

由衛(wèi)星運(yùn)行周期公式，可以判斷出，故選項B是正確的．

衛(wèi)星的向心加速度是萬有引力作用于衛(wèi)星上產(chǎn)生的，由，可知，因而選項C是錯誤的．

若使衛(wèi)星C速率增大，則必然會導(dǎo)致衛(wèi)星C偏離原軌道，它不可能追上衛(wèi)星B，故D也是錯誤的．

解：本題正確選項為B。

點(diǎn)評：由于人造地球衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行時，所需要的向心力是由萬有引力提供的，若由于某種原因，使衛(wèi)星的速度增大。則所需要的向心力也必然會增加，而萬有引力在軌道不變的時候，是不可能增加的，這樣衛(wèi)星由于所需要的向心力大于外界所提供的向心力而會作離心運(yùn)動。

探究活動
1、觀察月亮的運(yùn)動現(xiàn)象.
2、觀察日出現(xiàn)象.

第一章行星地球第一節(jié)宇宙中的地球教案

一名優(yōu)秀的教師在每次教學(xué)前有自己的事先計劃，高中教師要準(zhǔn)備好教案，這是高中教師需要精心準(zhǔn)備的。教案可以保證學(xué)生們在上課時能夠更好的聽課，有效的提高課堂的教學(xué)效率。您知道高中教案應(yīng)該要怎么下筆嗎？下面的內(nèi)容是小編為大家整理的第一章行星地球第一節(jié)宇宙中的地球教案，僅供參考，大家一起來看看吧。

《太陽與行星間的引力》

●教學(xué)環(huán)節(jié)

1．發(fā)現(xiàn)問題；

2．確定引力存在；

3．探究太陽對行星引力大??；

4．探究行星對太陽引力大??；

5．探究行星與太陽之間的引力大小；

6．總結(jié)，

●教學(xué)的難點(diǎn)

一是如何通過師生互動幫助學(xué)生用已有知識自主探究出三種引力的大小，讓學(xué)生心服口服地接受得出的結(jié)論，感受到結(jié)論的得出是一種思維的必然，而不是偶然；讓學(xué)生充分體會邏輯推理的重要作用，享受邏輯推理之美。二是在學(xué)生自主探究過程中如何在適當(dāng)?shù)臅r候適當(dāng)介紹前人（當(dāng)然主要是牛頓）在當(dāng)時的觀點(diǎn)和思維過程，讓學(xué)生充分體會科學(xué)研究的方法，感受偉人們深邃的洞察力，超前的意識，學(xué)習(xí)大家的研究風(fēng)范。

●關(guān)于發(fā)現(xiàn)問題環(huán)節(jié)的教學(xué)建議

采用復(fù)習(xí)開普勒定律后提問的方法：是什么原因?qū)е滦行抢@太陽做如此和諧且有規(guī)律的運(yùn)動呢？這是一種被廣泛采用的引入新課的方法，他符合人們的思維習(xí)慣，知其然而問其所以然是人類一種本能，因此建議采用此法引入新課。另外為了增加感性認(rèn)識，也可以播放行星橢圓運(yùn)動的動畫。

●關(guān)于確定引力存在環(huán)節(jié)的教學(xué)建議

教師讓學(xué)生猜想是什么原因，并根據(jù)自己已有的知識和經(jīng)驗初步說出理由。由于天體之間存在引力基本上已經(jīng)成為一種大眾化的常識，因此學(xué)生基本上都可以回答出是引力，甚至說出是萬有引力，因此重點(diǎn)不在這個結(jié)果上，而在學(xué)生能否說出他的根據(jù)，而且是有嚴(yán)密邏輯順序的根據(jù)。經(jīng)過若干個學(xué)生的發(fā)言、補(bǔ)充后，教師組織學(xué)生理出邏輯順序：橢圓運(yùn)動（至少速度變方向）→變速運(yùn)動→加速度（由牛頓第二定律）→合外力→引力（這個邏輯順序可以由投影出示）

教師評價：大家之所以能順利地確定引力存在是由于我們所處的時代，是由于上一章我們學(xué)過的圓周運(yùn)動的知識，你知道幾百年前科學(xué)剛剛萌芽發(fā)展的時代科學(xué)家們（不是一般民眾）怎樣回答的這個問題嗎？

教師簡單介紹開普勒、笛卡兒、胡克、哈雷、牛頓等人的觀點(diǎn)，其中開普勒認(rèn)為是太陽發(fā)出的磁力；笛卡兒認(rèn)為是流質(zhì)渦旋帶動；胡克、哈雷認(rèn)為是太陽引力，甚至證明了如果行星軌道是圓形的，引力大小跟軌道半徑的平方成反比（但對于橢圓軌道他們無法證明）；牛頓支持胡克、哈雷的觀點(diǎn)，而且對橢圓軌道也做了嚴(yán)格的證明。（有條件可以做成一個短片播放，流質(zhì)渦旋帶動可以以一個水的漩渦形象替代）

教師評價：由于流質(zhì)渦旋帶動符合人們的生活經(jīng)驗，所以當(dāng)時被廣泛接受，甚至牛頓都是在信仰這種學(xué)說中長大的，因此牛頓敢于堅持引力說是需要很大的勇氣的。當(dāng)然這種勇氣也來自他廣泛汲取的別人的成就，包括歐幾里得數(shù)學(xué)，阿基米德靜力學(xué)，開普勒定律，伽利略運(yùn)動理論和實驗結(jié)果，慣性概念，惠更斯的向心力等，來自于他的研究思考成果：后來出版的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》的初步理論。

（介紹這樣一個歷史背景的目的一是讓學(xué)生體會現(xiàn)在我們認(rèn)為很簡單的知識，在歷史上的發(fā)現(xiàn)過程不是一蹴而就的，是經(jīng)過長時間甚至幾代人的努力的，可以說它不是一個人的功績。二是讓學(xué)生體會牛頓之偉大來自于其天才，更來自于他廣泛吸取別人的成就的勤奮。對學(xué)生進(jìn)行勵志教育。如果時間緊迫，此部分內(nèi)容可略去）

●關(guān)于探究太陽對行星引力大小環(huán)節(jié)的教學(xué)建議

教師先讓學(xué)生猜一猜這個引力大小跟什么有關(guān)？不說根據(jù)。

學(xué)生能猜出距離、二者質(zhì)量，但很可能也會說出行星周期、線速度、角速度等。教師不做點(diǎn)評，只說我們需要用理論驗證。（學(xué)生可能知道萬有引力，但知道萬有引力大小與什么有關(guān)的應(yīng)該很少，因此此處的猜測有意義）

教師提問：請用我們學(xué)過的知識提供一種驗證思路：

讓學(xué)生討論出：由運(yùn)動情況（通過運(yùn)動學(xué)公式）→加速度（通過牛頓第二定律）→受力情況

（以上可以投影出）

教師介紹：在牛頓所處時代，行星的運(yùn)動情況觀測資料已經(jīng)相當(dāng)豐富，因此得出行星受到的引力的表達(dá)式是可能的，但是運(yùn)動軌跡橢圓難倒了胡克、哈雷等，也使牛頓困惑了許多年，直到他用自己發(fā)明的微積分解決了問題（歷史上是否如此呢？缺乏考證）。我們不會微積分，因此我們研究不了橢圓，但是多數(shù)行星的軌道十分接近圓，因此我們現(xiàn)在就通過圓軌道用剛才的思路導(dǎo)出太陽對行星引力的表達(dá)式，驗證我們的猜測，同時再現(xiàn)牛頓當(dāng)時的思維過程。

教師提問：行星軌道按圓處理，開普勒定律怎樣表述？

（投影出答案）

提問：若已知某行星勻速圓周運(yùn)動軌道半徑為r，線速度為v，質(zhì)量為m行，則它需要的向心力多大？

F需向=m行

引導(dǎo)：天文觀測能直接得到行星的線速度嗎？能直接觀測出什么？怎樣變化剛才的公式？

將代入得F需向=

引導(dǎo)：這是行星需要的向心力，我們要求的是太陽對行星的引力，這兩個力有關(guān)系嗎？

F太陽對行星=F需向=

引導(dǎo)：從上一章我們就知道，需要的向心力和提供的力是不一定相等的，否則也就不會有離心運(yùn)動、向心運(yùn)動了，因此太陽對行星的引力大小應(yīng)該與行星的周期是無關(guān)的，僅與兩個星球本身情況有關(guān)，即以上得到的僅是太陽對行星的引力計算式，而不是決定式（正象密度的計算式一樣），（或舉例：光滑水平面上用輕彈簧拴住一個質(zhì)量為m的小球做勻速圓周運(yùn)動，軌道半徑為r，周期為T，則，這只是用周期T來計算拉力F，因為恰好需要的向心力等于拉力，但實際上拉力F僅由勁度系數(shù)k和伸長量x有關(guān)，跟作圓周運(yùn)動的物體的運(yùn)動學(xué)量無關(guān)。）為找到引力的決定式，我們必須將周期T去掉？怎么辦呢？

引導(dǎo)：由開普勒第三定律得，代入得F太陽對行星=

再共同分析出公式中除了m行、r2以外，其余都是常量，對任何行星都相同，這才是只跟距離以及天體本身有關(guān)的表達(dá)式，即太陽對行星引力的決定式。

總結(jié)上式的物理意義，并給出簡化式：F太陽對行星

（可將以上關(guān)鍵步驟列出投影出示）

●關(guān)于探究行星對太陽引力大小環(huán)節(jié)的建議：

教師提出問題：剛才我們猜測到太陽對行星的引力應(yīng)該與雙方的質(zhì)量均有關(guān)，直覺告訴我們這個猜測是正確的，可是我們得出的結(jié)論好像只與行星質(zhì)量有關(guān)，難道我們猜測錯了嗎？你認(rèn)為如何？

引導(dǎo)學(xué)生觀察等式F太陽對行星=討論出結(jié)論：公式中的常數(shù)k是開普勒第三定律中的常數(shù)，此常數(shù)是一個與行星無關(guān)而與太陽有關(guān)的量（一般在講第一節(jié)內(nèi)容時都要補(bǔ)充說明這個結(jié)論），與太陽的什么有關(guān)，最可能就是質(zhì)量，因此說太陽對行星的引力與雙方的質(zhì)量均有關(guān)。

教師提問：那么與太陽質(zhì)量到底有什么關(guān)系呢？怎樣研究這一問題呢？

引導(dǎo)學(xué)生討論得出研究思路：如果還是研究太陽對行星的引力，只能到上式為止，不可能再有什么突破，何不研究行星對太陽的引力呢？因為太陽對行星的引力和行星對太陽的引力是一對作用力與反作用力，二者同性質(zhì)且等大。

（以上這兩個問題的設(shè)計目的就是為了由討論太陽對行星的引力向討論行星對太陽引力進(jìn)行過渡，讓學(xué)生理解這種研究方向的轉(zhuǎn)變是一種思維的必然，同時也讓學(xué)生體會到牛頓能夠轉(zhuǎn)變這種研究方向，其思維技巧多么高超。）

教師提問：行星對太陽的引力跟太陽的質(zhì)量有什么關(guān)系呢？

引導(dǎo)學(xué)生討論。我認(rèn)為得出結(jié)論的方法有兩種：一種是課本上利用施力物與受力物互換的辦法得出F行星對太陽。另一種應(yīng)該利用運(yùn)動相對性的辦法，行星圍繞太陽做勻速圓周運(yùn)動，若以行星為參考系，太陽也在繞行星做勻速圓周運(yùn)動，即若行星繞太陽轉(zhuǎn)了一周，以行星為參考系，太陽也繞行星轉(zhuǎn)了一周?？梢圆捎靡韵罗k法幫助學(xué)生理解。

圖-1到圖-5表示藍(lán)色的行星繞紅色的太陽旋轉(zhuǎn)半周的幾個關(guān)鍵位置，若將圖-2到圖-5依次重疊在圖-1上，重疊時讓藍(lán)色的行星位置重合，我們發(fā)現(xiàn)紅色太陽繞藍(lán)色行星也轉(zhuǎn)了半周。（可以用光學(xué)投影片重疊的方法或flash課件）

這樣按照太陽做勻速圓周運(yùn)動的事實仿照前面的思路也可以得出F行星對太陽。

（我認(rèn)為這種變換參照系的方法更容易為學(xué)生所接受）

（可將以上關(guān)鍵步驟列出投影出示）

●關(guān)于行星與太陽之間的引力大小環(huán)節(jié)的建議

教師提問：既然太陽對行星的引力與行星對太陽的引力是一對作用力與反作用力，二者同性質(zhì)且等大，那么它們的大小應(yīng)該是相同的表達(dá)式，因此F太陽對行星與F行星對太陽應(yīng)該能合二為一，你能辦到嗎？

組織討論得出F太陽與行星之間

（學(xué)生可能得出r4，組織學(xué)生評價是否正確）

提問：該式的物理意義，問能否寫成等式？

F太陽與行星之間

G是比例系數(shù)，與行星和太陽質(zhì)量均無關(guān)。

（可將以上關(guān)鍵步驟列出投影出示）

（以上各公式的腳標(biāo)只是為了強(qiáng)調(diào)物理意義，本節(jié)課是必需的，以后不是必需的）

●關(guān)于總結(jié)環(huán)節(jié)的建議

（一）將本節(jié)課的探究過程的幻燈片最后重新播放一遍，替代總結(jié)。

內(nèi)容如下：

一、確定引力存在：

橢圓運(yùn)動（速度變方向）→變速運(yùn)動→加速度（由牛頓第二定律）→合外力→引力

二、探究太陽對行星引力大小

1、猜想：太陽對行星的引力應(yīng)該與行星到太陽的距離r有關(guān)，還與太陽、行星質(zhì)量有關(guān)。

2、根據(jù)牛頓第二定律和開普勒一、二定律得：F需向=m行

3、v難以觀測，但可以觀測出行星的周期T，將代入得F需向=。

4、根據(jù)行星圓周運(yùn)動的向心力由太陽對行星的引力提供，則F太陽對行星=F需向=。

5、太陽對行星的引力應(yīng)該是與行星運(yùn)動無關(guān)的力，要消去T，由開普勒第三定律得，代入得F太陽對行星=。

6、結(jié)論：：F太陽對行星。

三、探究行星對太陽引力的大小

由牛頓第三定律得：F行星對太陽

四、探究太陽與行星之間的引力大小：

（二）點(diǎn)評邏輯思維的嚴(yán)謹(jǐn)與巧妙，提醒學(xué)生感悟、學(xué)習(xí)這種思維。

作業(yè)：思考都受到太陽提供的引力作用，為什么有的行星軌道是圓，而有的是橢圓呢？