萬(wàn)有引力理論的成就教學(xué)設(shè)計(jì)

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1、《萬(wàn)有引力理論的成就》 教學(xué)設(shè)計(jì) 作者簡(jiǎn)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(wàn)有引力理論的成就》 教學(xué)設(shè)計(jì) 所屬學(xué)科 物理 適用年級(jí) 高一年級(jí) 對(duì)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(shí)） 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(yùn)動(dòng)的情況即看著勻速圓周運(yùn)動(dòng)需的向心力由萬(wàn)有引力來(lái)提供，在此基礎(chǔ)上加深學(xué)生對(duì)萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用：1 求地球的質(zhì)量、2 求太陽(yáng)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(duì)萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容有了初步的了解，對(duì)天體運(yùn)動(dòng)的情況有了一定的認(rèn)識(shí)，而本節(jié)知識(shí)在前面的基礎(chǔ)上加深應(yīng)用和理解，對(duì)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(kāi)討論和推導(dǎo)，使學(xué)生完全理解并應(yīng)用萬(wàn)有引力解決求天體的質(zhì)量和密度。 新課標(biāo)要求 知識(shí)與技能 1．了解萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的重要應(yīng)用。2.會(huì)用萬(wàn)有引力定律計(jì)算天體質(zhì)量。3.理解并運(yùn)用萬(wàn)有引力定律處理天體問(wèn)題的思路和方法。 過(guò)程與方法 通過(guò)萬(wàn)有引力定律并結(jié)合同學(xué)們前面已學(xué)的知識(shí)推導(dǎo)出計(jì)算天體質(zhì)量的方法 情感態(tài)度與價(jià)值觀 培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)利用萬(wàn)有引力定律計(jì)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(diǎn)、難點(diǎn) 1.是利用萬(wàn)有引力等于重力來(lái)計(jì)算天體的質(zhì)量。2.重點(diǎn)亦是難點(diǎn)，即要讓學(xué)生知道行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)的向心力是由萬(wàn)有引力提供的。并能夠利用萬(wàn)有引力定律和圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來(lái)計(jì)算太陽(yáng)的質(zhì)量，再由此遷移發(fā)散到各中天體質(zhì)量的計(jì)算。 突破方法 根據(jù)高一年級(jí)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(dòng)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(jì)算天體質(zhì)量的兩種方法，在引申到對(duì)其他相關(guān)問(wèn)題的分析和探討，加強(qiáng)對(duì)這一知識(shí)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(guò)程

4、 教學(xué)內(nèi)容 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)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(wèn)題情境： 1給同學(xué)們一張籃球的照片，讓大家估計(jì)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)?lái)了另外一個(gè)球，不過(guò)由于它比籃球要大，且比籃球要重，我沒(méi)法吧它給大家?guī)У浇淌依飦?lái)，而只能把它放在教學(xué)樓下面，不過(guò)我把它的照片帶來(lái)了?！? 給出另外一個(gè)“球”的照片（地球）,“又如何得到地球的質(zhì)量呢，剛才測(cè)量籃球的方法還適用嗎，不適用的話，有沒(méi)有跟好的方法？” 思考討論 代表發(fā)言 通過(guò)這幾個(gè)問(wèn)題的思考,讓同學(xué)對(duì)本課的內(nèi)

5、容在整體上有一定的認(rèn)識(shí)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(wàn)有引力理論成就的運(yùn)用一： 計(jì)算天體的質(zhì)量 第一種方法：利用萬(wàn)有引力提供向心力 二 第二種方法（利用萬(wàn)有引力等于重力），即課本“科學(xué)真是迷人”。 萬(wàn)有引力理論成就的運(yùn)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(wàn)有引力充當(dāng)向心力求出太陽(yáng)的質(zhì)量。寫(xiě)出推導(dǎo)過(guò)程。 2.根據(jù)課本，動(dòng)畫(huà)演示八大行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，結(jié)合開(kāi)普勒第三定律對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行討論 （用不同行星計(jì)算出來(lái)的太陽(yáng)的質(zhì)量是否能夠保證一致） 3.進(jìn)一步對(duì)這種方法進(jìn)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(jì)算天體質(zhì)量的規(guī)律。 5.引導(dǎo)學(xué)生得出計(jì)算地球質(zhì)量的方法，回到一開(kāi)始設(shè)定的問(wèn)題上 6.拓展運(yùn)用，讓學(xué)生再看動(dòng)畫(huà)演示（八大行星繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)的的動(dòng)畫(huà)演示），觀察有什么規(guī)律，并思考為什么會(huì)這樣。 7．提問(wèn)“剛才的方法計(jì)算 地球的質(zhì)量需要依靠月球的運(yùn)動(dòng)

7、規(guī)律，如果沒(méi)有月球怎么辦？ 8．發(fā)射衛(wèi)星太麻煩，有沒(méi)有更簡(jiǎn)便的方法，使我們能在地球上就直接知道地球的質(zhì)量？請(qǐng)同學(xué)們快速閱讀課本38頁(yè)“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(shuō)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(cè)量月球上的 重力加速度? 如何測(cè)量月球的質(zhì)量? 11. 請(qǐng)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(wàn)有引力理論在天文學(xué)上還有什么應(yīng)用 （2）人們利用萬(wàn)有引力理論發(fā)現(xiàn)了那些天體？

8、 12.播放一段6分鐘簡(jiǎn)要介紹發(fā)現(xiàn)天王星和海王星的視頻 13.老師小結(jié)：萬(wàn)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(lái)計(jì)算天體的質(zhì)量，同時(shí)還可以來(lái)發(fā)現(xiàn)未知天體.除此之外萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)還有很多其他方面的運(yùn)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(lái)一起分享。 1.閱讀課本內(nèi)容（38頁(yè)-39頁(yè)：“ 計(jì)算天體的質(zhì)量”那一小節(jié)），感受利用萬(wàn)有引力提供向心力測(cè)太陽(yáng)質(zhì)量的方法。 2．學(xué)生共同討論，得出“用不同行星計(jì)算出來(lái)的太陽(yáng)的質(zhì)量是否能夠保證一致”并說(shuō)出自己的理由。 3．同桌合作，總結(jié)計(jì)算地球天體的第一種方法（利用萬(wàn)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(wàn)有引力提供向心力，然后根據(jù)月球圍繞地球轉(zhuǎn)的來(lái)計(jì)算地球的質(zhì)量 6.學(xué)生：越是靠近太陽(yáng)的行星，周期越小，并會(huì)利用公式 進(jìn)行分析。 7．學(xué)生大多會(huì)答“還有人造地球衛(wèi)星” 8.學(xué)生閱讀找出答案： 利用萬(wàn)有引力等于重力來(lái)求解地球的質(zhì)量 9.代入數(shù)據(jù)計(jì)算出地球的質(zhì)量，與剛才計(jì)算結(jié)果比較,結(jié)果一致。 10.共同參與設(shè)計(jì)和討論，得出結(jié)論（如可在月球上做一些實(shí)驗(yàn)）,加深對(duì)這一問(wèn)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(qiáng)同學(xué)的閱讀理解和分析、歸納能力。 學(xué)會(huì)知識(shí)遷移，加深對(duì)開(kāi)普勒第三定律的認(rèn)識(shí) 讓學(xué)生學(xué)會(huì)“舉一反三”，自我歸納 由淺入深，循序漸進(jìn)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(dú)立探究。 前呼后應(yīng) 讓學(xué)生自身觀察，發(fā)散思維，學(xué)會(huì)探究性思考 通過(guò)師生互動(dòng),總結(jié)點(diǎn)評(píng)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(diǎn)，突破難點(diǎn)，達(dá)到教學(xué)目的。

11、 通過(guò)海王星、冥王星預(yù)測(cè)直至發(fā)現(xiàn)的過(guò)程,滲透物理學(xué)史的思想教育,體會(huì)萬(wàn)有引力理論的成就。 讓學(xué)生體會(huì)萬(wàn)有引力定律在人類(lèi)探索和發(fā)現(xiàn)太空中的偉大作用 動(dòng)畫(huà)演示八大行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)畫(huà) 計(jì)算過(guò)程演示（計(jì)算地球質(zhì)量與計(jì)算太陽(yáng)質(zhì)量相似，不需再板書(shū)，） 再一次PPT動(dòng)畫(huà)演示 PPT圖片展示人類(lèi)在月球上的活動(dòng) 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(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)有著重要的物理意義：它對(duì)物理學(xué)、天文學(xué)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響；對(duì)科學(xué)文化發(fā)展起到了積極的推動(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信心，使人們有能力理解天地間的各種事物。請(qǐng)同學(xué)們一起回顧一下，這節(jié)課我們都學(xué)習(xí)了萬(wàn)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(qǐng)同學(xué)評(píng)價(jià)本節(jié)小結(jié)內(nèi)容 放開(kāi)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(shí)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(wèn)題與練習(xí)”中的1,3兩個(gè)小題 板書(shū)設(shè)計(jì) 6.4萬(wàn)有引力理論的成就 一． 計(jì)算天體的質(zhì)量 方法一：利用萬(wàn)有引力提供向心力，即F萬(wàn)=F向： 住：此種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(wàn)有引力等于重力 住：此種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