高中物理必修2万有引力教案

课题6.3万有引力定律第1课时整理人：季渴教学目标知识与技能：1、理解万有引力定律的推导思路和过程2、掌握万有引力定律的内容及表达公式，知道万有引力定律得出的意义3、了解引力常量的测量及意义过程与方法：1、体会科学研究过程中根据事实和分析推理进行猜想、假设和检验的重要性,2、结合“月—地检验”，经历思维程序“提出问题→猜想与假设→理论分析→实验观测→验证结论”培养学生探究思维能力情感态度与价值观：让学生体验感受物理研究过程中的严谨与魅力，激发学生研究物理的兴趣重点万有引力定律的内容及表达公式难点对万有引力定律及物体间距离的理解教具多媒体课件教学要点：理解万有引力定律的内容及表达式的应用特别关注：万有引力定律的内容及公式知识链接：开普勒第三定律和向心力教学流程：【导入新课】[复习提问]师：上节课我们学习了太阳与行星间的关系式是什么？生：2rMmGF师：我们上节课还留了一个问题：那就是太阳与行星间的引力规律是否适用于卫星绕行星的运动？生：同学们进行讨论，得出了不同的答案。师：那么这节课我们就来研究一下，地面物体与天体间的相互作用力是否也有同样的“平方反比关系”？下面请同学们阅读第三节开头的三个自然段，体会牛顿当年是怎样思考这个问题的。【新课教学】一、月地检验：师：要想证明猜想必须由事实来验证。下面我给大家这些物理量，地球表面的重力加速度g=9.8m/s2，也能比较精确地测定月球与地球的距离为60倍地球半径，r=3.8108m；月球公转的周期为27.3天。通过刚才的阅读你能否证明地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力，遵从相同的规律。生：学生进行思考，有的同学会得出一些头绪。师：经过计算证明计算结果和我们的预期符合的很好。生：得出结论：地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是同一种力。师：那么大家再想想是不是任意物体间都有平方反比关系的吸引力吗？但是，为什么我们都没有感觉到大楼、大石头之类的物体吸引我们呢？生：因为身边物体的质量比天体的质量小得多，我们觉察不出罢了。师：于是牛顿更大胆的将结论推广到宇宙中的一切物体，便具有了划时代意义的万有引力定律的问世。二、万有引力定律：师：万有引力定律的内容是什么？生：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小与两个物体的质量m1和m2的乘积成正比，与它们之间的距离r的二次方成反比。1、公式：221rmmGF2、单位：质量——Kg、距离——m、力——N3、比例系数G叫做引力常量，普遍适用。4、距离的确定：①可视为质点的物体，则为质点间的距离；②对均质球体则是两个球心间的距离。师：万有引力定律的发现有着重要的物理意义：它对物理学、天文学的发展具有深远的影响；它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一起来；对科学文化发展起到了积极的推动作用，解放了人们的思想，给人们探索自然的奥秘建立了极大信心，人们有能力理解天地间的各种事物。注意：1.此公式适用于可视为质点的两物体间的引力的计算。（1）如果两物体间的距离远远大于物体本身大小，则两物体看作质点;(2)对于均匀球体，可视为质量集中于球心。2.对于不能视为质点的物体，可以将物体无限分割成无数个点。例1、地球半径为R,地面附近的重力加速度为0g,试求在地面高度为R处的重力加速度。解：在地球表面附近，重力近似等于万有引力，即,20RMmGmg所以20RGMg,当距地面R处时，万有引力提供向心力，'22mgRMmG，所以2'4RGMg,所以0'41gg三、引力常量：师：牛顿得出了万有引力定律，但他却无法用这个公式来计算天体间的引力，因为他不知道引力常量G的值。直到一百多年后英国物理学家卡文迪许通过实验比较准确地测出了G值。而目前的标准值为22111067.6kgmNG师：卡文迪许测出G值的意义：证明了万有引力的存在。使得万有引力定律有了实用价值。四、课堂总结学生总结五、布置作业板书反思