7.3万有引力理论的成就 教学设计 -2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

万有引力理论的成就 一、教学目标 1.物理观念 ①了解万有引力定律在天文学上的应用,会用万有引力定律计算天体的质量、密度。 2.科学思维 ①通过学习测量计算天体质量、密度的方法，来体验科学的迷人之处。 3.科学探究 通过未知天体的发现，使学生懂得理论来源于实践，反过来又可以指导实践的唯物主义的观点。 4.科学态度与责任 ①通过极限思想和数学知识的应用,体会学科知识间的联系,建立普遍联系的观点。 ②体会应用知识的乐趣,感受物理就在身边,激发学生学习的兴趣。 二、教学重难点 教学重点：了解万有引力定律在天文学上的应用。 教学难点：会用万有引力定律计算天体的质量、密度。 三、教学分析 高一学生正处于从初中物理的定性分析到高中物理的定量讨论；从初中的形象思维到高中的抽象思维；从心理学的角度分析他们的一般能力已经具备，具有一定的观察力、记忆力、抽象概括力、想象力。但其创造能力还比较欠缺，对于利用已有知识创造出新的概念、理论的能力很弱；在学习过程中对知识点的把握还不是很准确，数学的推理能力较弱；但学生对感性材料的认知能力较强，接受新知识的能力也很强. 四、教学过程 活动1【导入】 （一）.预习内容 1.物体做圆周运动的向心力公式是什么？分别写出向心力与线速度、角速度以及周期的关系式。 2.万有引力定律的公式：__________。 3.画出两个图形： （1）地球，在图上标出地球的质量和地球的半径。 （2）日地系统，在图上标出太阳、地球的质量和太阳的半径，及日地距离。 4.如果一个球的半径为 R，那么这个球的体积公式：________。 5通过预习，试写出本节课讲述了万有引力理论取得了哪几个方面的成就？同时并对自己在预习过程中没有解决的那部分进行标注（在括号中填写） （2）预习部分处理方法 1.课件展示各小组的完成及得分情况，表扬做好的好的小组，鼓励得分较少的小组。 2.点评学生出错比较多的地方，找学生在电子白板上展示。 活动2【讲授】 精讲点拨、合作探究 1.科学真迷人----地球质量的测量在卡文迪许发现引力常量 G之前，人们就知道了地球的半径 R和地球表面的重力加速度 g，试用 G、R和 g这三个物理量表示地球的质量M。 问题处理方法：结合上节课所学知识，由学生在电子白板上展示自己设计求解地球质量的方法。 总结测量地球质量所用的思路： 问题处理方法：让学生思考，由学生总结应用万有引力定律解决问题。 2.计算天体的质量----太阳质量的测量 （1）试设计求解太阳的质量的方案。问题处理方法：小组讨论，合作探究。由小组代表在通过实物投影仪展示小组设计的方案。注意：设计的方案可能会出现两个，小组再讨论，选择哪个方案更合适。 （2）如果太阳的半径为 R，试求解太阳的密度。问题处理方法：学生电子白板展示解题过程 （3）尝试用这个方法设计测量地球的质量的思路。问题处理方法：学生实物投影仪展示自己设计的方案和思路。总结求解天体质量的思路：问题处理方法：学生总结应用万有引力定律解决问题的思路二，学生起立回答，教师和学生共同补地球月亮地球太阳补充完善。 问题处理方法：学生实物投影仪展示自己设计的方案和思路。 总结求解天体质量的思路： 问题处理方法：学生总结应用万有引力定律解决问题的思路二，学生起立回答，教师和学生共同补地球月亮地球太阳 3充完善。3.发现位置天体。（阅读课本填空）在 1781年发现的第七个行星— ________________，其轨道总是根据万有引力定律计算出来的有一定偏离。当时有人预测，肯定在其轨道外还有一颗未发现的新星，英国剑桥大学的学生________法国年轻的天文学家________各自独立利用万有引力定律计算出这个“新”行星的轨道，德国的________在勒维耶预言的位置附近发现了这个行星，人们称其为笔尖下发现的行星，后来被命名为________。问题处理方法：学生通过阅读课本填空，找学生公布一下正确答案。 老师引导同学们完成本节课的情感和价值目标 四、课堂小结 1、万有引力定律在天文学中的应用，一般有两条思路： (1)地面的物体所受到重力等于地球对物体的吸引力 (2)中心天体对环绕天体的吸引力等于环绕天体做匀速圆周运动所需要的向心力。 2、万有引力理论在天文学的发现中起到了关键的作用. 五、当堂检测 1. 已知引力常数 G和下列各组数据，能计算出地球质量的是( ) A.地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离 B.月球绕地球运行的周期及月球离地球的距离 C.人造地球卫星在地面附近绕行的速度及地球半径 D.地球表面的重力加速度和地球半径 万有引力理论的成就课后反思 1、本节内容是本章的核心内容。本章的大部分问题都是围绕这两大思路设制的，因此本节知识技能的掌握是能否顺利学习本章的关键。 2、本节课我是以学生自主学