7.2 万有引力定律 教学设计-2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

万有引力定律 一、教学目标 1.物理观念 理解万有引力定律的含义并会用万有引力定律公式解决简单的引力计算问题 2.科学思维 在万有引力定律建立过程的学习中，学习发现问题、提出问题、猜想假设与推理论证等方法。 3.科学探究 了解万有引力定律发现的意义 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：月--地检验，万有引力定律，引力常量。。 教学难点：月--地检验的思路。 三、教学分析 高一学生已经学习了牛顿的三个定律，了解了物体运动的条件，又学习了圆周运动的知识，知道做圆周运动的条件与规律，另外又学习了开普勒三定律，已经积累了一定的知识。理论上已经具备了接受万有引力定律的能力。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；从初中简单的逻辑思维到高中复杂的分析推理的转变过程中。从心理学的角度分析他们已经具备一定的观察力、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；所以对学习本课内容学生的愿望是迫切的，积极性很高。 四、教学过程 教学环节 教师活动 设计意图 新课导入 课件展示情景：月球绕地球做匀速圆周运动（月球轨道半径r为地球半径R的60倍）假定上述猜想成立，月球和苹果的地位相当，则地球对月球的力与地球对苹果的力应该同样遵从“平方反比”规律， 提问： （1）月球做什么运动？符合什么规律？ （2）物体在地面附近受到的地球的吸引力表达式是怎样的？ （3）月球的加速度（月球公转的向心加速度）是重力加速度g的几分之一？课件展示：在牛顿时代，重力加速度g，月地的距离r、月球的公转周期T都能精确的测定 提问： （4）以上数据能计算出月球的向心加速度吗？教师讲解同时课件展示月地检验的过程。可见：用数据说明上述猜想的正确性，牛顿的猜想经受了事实的检验，地球对月球的力，地球对地面物体的力真是同一种力。至此，平方反比律已经扩展到太阳与行星之间，地球与月球之间、地球对地面物体之间。 讲述学生不知道的事实---中国也有牛顿苹果树，引起学生的兴趣，激发学生的学习热情。 课内探究 猜想得到了证实，那么我们可以展开想象的翅膀，更大胆设想：是否任何两个物体之间都存在这样的力？只是因为我们身边的物体质量比天体的质量小得多，我们不易觉察罢了，于是我们可以把这一规律推广到自然界中任意两个物体间即万有引力定律．提出问题，阅读教材： 1．什么是万有引力？并举出实例。 2．万有引力定律怎样反映物体之间相互作用的规律？其数学表达式如何？并注明每个符号的单位和物理意义。3．万有引力定律的适用条件是什么？同时体会万有引力定律的内容，理解万有引力定律得普遍性、相互性、宏观性： A、普遍性：万有引力存在于任何两个物体之间，只不过一般物体的质量与星球相比太小了，他们之间的万有引力也非常小，完全可以忽略不计。 B、相互性：两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用力。 C、宏观性：通常情况下，万有引力非常小，只有在质量巨大的天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的物理意义．在微观世界中，粒子的质量都非小，粒子间的万有引力很不显著，万有引力可以忽略不计．教师讲解过程中适时展示课件内容，并板书 通过苹果自由下落的物理情景，唤醒学生脑中当年由苹果落地而引起遐想进而发现万有引力定律的故事情景，从而启发学生设问，使牛顿的想法能够激发学生的兴趣与想像力。 思维延伸 （提出问题，引导学生根据问题阅读教材，教师引导总结） 1．万有引力是普遍存在于宇宙中任何有质量的物体之间的相互吸引力。日对地、地对月、地对地面上物体的引力都是其实例。 2．万有引力定律的内容是：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比，与它们之间距离r的二次方成反比 总结概括本节课的收获，更有利于激发学生学习化学的兴趣，有利于学生发散思维的打开。 课堂小结 总结提升 当堂达标检测（对学生进行评价）内化解决实际生活中的问题 学生讨论小结，互相补充回忆巩固本节课知识，进一步夯实基础提升能力。 板书设计 万有引力定律 万有引力定律课后反思 通过本节课的教学，分析如下：通过追寻“牛顿的足迹”：假想---理论推导---实验检验这一过程，让学生在物理情景中主动的参与知识的构建过程，体会其中的科学探索的精神与方法以及科学研究的长期性，连续性及艰巨性，提高了学生科学价值观。通过月地检验的学习以及结果的定量计算，用无可辩驳的事实证明猜想的正确性，增强学生的理性认识，体会出科学研究过程的艰辛。 亲身体验推导过程，猜想得到证实，也进一步激发了学生的学习热情。学习万有引力定律的过程中，启发学生更大胆的猜想，并在教师设问中，自主阅读教材，做到有的放矢，自主学习，最后引导学生讨论总结回答问题，增强了学生的科学表达能力。 及时做练习，让学生体会亲自推出万有引力定律的成就感，并及时巩固对万有引力定律理解通过图片展示和教师讲解，在教师设问下，组织学生进行讨论和分析，使学生体会到卡文迪许扭称实验，精巧的方法，同时锻炼学生的信息处理能力。 结合物理学史讲解，让学生体会引力常量的测定重要实际意义。 学科网（北京）股份有限公司 $$