第三章 万有引力定律及其应用（教案）-2020年高中同步教与学物理（粤教版必修2）

高中同步教与学·全新教案 第三章万有引力定律及其应用 第一节万有引力定律 实事求是的科学态度 教学 ●-目标 2.让学生认识到科学的想象力建立在对事物长期深入的思 考基础上 知识与技能 1.了解人类对天体运动探索的发展历程 3.树立把物理事实作为证据的观念,形成根据证据、逻辑和 2.了解开普勒三大定律 既有知识进行科学解释的思维方法 3.了解万有引力定律的发现过程 4.知道万有引力定律 。重点。-难点 5.知道引力常数的大小和意义 重点 过程与方法 万有引力定律及其建立过程. 1.通过对“地心说”与“日心说”争论的评述,提高交流、合作难点 能力 万有引力定律的发现过程.牛顿将天体间的力与地面物体 2以科学探究的方式,了解牛顿是怎样发现万有引力定律的.受到的重力想象成同一性质的力,而这种想象是建立在十分抽 情感态度与价值观 象的逻辑推理之上的 1.由人类对天体运动的探究过程,培养学生尊重客观事实, x案例(-) 0子·-过程 教师活动 学生活动 教学意图 导入新课 学生讨论并找出答案: 人类在自己的发展过程中首先就遇到了时间的测量,如一年为 1.地心说、日心说、开普勒对行 什么有春夏秋冬季节的更替,为什么有白天和黑夜,旱季或雨季什 么时候开始等等为了解决这些问题,人类通过对天体一太m,月星运动的描述 亮、行星和恒星的观察,找到了解决问题的办法,人类就这样开始对 2.“地心说”认为地球是宇宙的 天体的位置和运动的研究, 中心,是静止不动的,太阳,月亮以及 其他行星都绕地球运动 天体究竟做怎样的运动 “日心说”认为太阳是宇宙的中 (一)古人对天体运动的看法及发展过程 让同学自己阅读天体究竟做怎样的运动这一小 心,地球、月亮以及其他行星都在绕让学生了解人们 太阳运动 呈现问题 对天体运动的认 (1)人们对天体运动的探索过程存在哪些看法? 根据“地心说”人们制订了历识历程 法,用以指导人们狩猎、捕鱼和安排农 (2)这些看法的观点是什么? (3)“地心说”和“日心说”理论提出后,在历史上产生了哪些积 业生产;根据“地心说”的理论,人们 极作用和消极作用? 又绘制了星象图,用它指引航海和旅 行;根据“地心说”的理论,人们安排宗 教师总结 事实上从“地心说向”日心说”的过渡经历了漫长的时间,并且数动,在政治氯域统治人们的思想 科学家们付出了艰苦的奋斗,哥白尼的“日心说”观点不符合当时欧 洲统治教会的利益,因而受到了教会的迫害然而,科学真理的磅宇宙的起源和物质的组成等 高中同步教与学·全新教案 教师活动 学生活动 教学意图 立是任何愚昧势力所阻挡不了的.经过后人的不懈努力和探索,哥 白尼的日心说终于取得胜利.但日心说并不能很好从更深层次的解 释天体的运动 (二)开普勒对行星运动的研究 不论“地心说”还是“日心说”,古人把天体的运动看得十分神圣 都认为天体的运动不同于地面物体的运动,天体做的是最完美、最和 根据“日心说”理论人们成功地 谐的匀速圆周运动 解释了行星的运行现象以及亮度的 后来,开普勒在应用行星绕太阳做椭圆运动的模型描述火星的周期性变化;并且绘制了更加准确的 运动时,发现与他的老师第谷对火星运行轨道的观测值有误差开普星象图,指导人们到更远的海域航让学生体会科学 勒思考:是第谷观察数据错了,还是火星根本就不做圆形轨道运动呢?行;更为重要的是它从根本上动摇了探索不是一帆风 开普勒坚信第谷的数据是正确的,经过4年多的刻苦计算,先后否定宗教神权的统治,砸碎了禁锢人们思|顺的 了十九种设想,最后了发现火星运行的轨道不是圆,而是椭圆,并得出想达1000多年的枷锁,使们认识到 了行星运动的规律,即:开普勒三大定律 地球只不过是一颗普通的行星,从此 开普行星运动规律 科学得到飞束的发展 1.所有的行星围绕太阳运动的轨道是椭圆,太阳位于椭圆的 个焦点上; 2.行星和太阳之间的连线,在相等的时间内扫过间内扫过相同 的面积; 3.行星绕太阳公转周期的平方和轨道半长轴的立方成正比 、苹果落地的思考:万有引力规律的发现 开普勒定律只是描述了行星如何绕太阳运动,但它没有说明是 什么原因使它们在各自的轨道上运动.你们会认为是什么原因? 当时一些科学家提出了什么猜想,请同学们阅读课本里的插 科学家的猜想 开普勒:太阳磁力的吸引; 2.伽利略:“惯性”自行的维持 3.笛卡尔:太阳的旋涡带动行星和卫星一起运动; 4.胡克:太阳引力的缘故,并且力的大小与到太阳距离的平方 成反比 牛顿也一直在思考为何行星做椭圆运动.据说,某一天,牛顿看 到苹果落地发现万有引力定律的.苹果落地是很普通的现象,我们 会认为它落地就是落地,不会加以思考.牛顿是怎样发现万有引力 定律的? 引导学生思考: 学生阅读课本讨论并回答问题,炼学生独立问 (1)苹果熟了,为什么会落到地上而不是天上? 题的