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1、萬有引力理論的成就 教學設(shè)計作者簡介姓 名 金燕作者情況雷山民族中學教案概覽教案標題 萬有引力理論的成就 教學設(shè)計所屬學科 物理適用年級 高一年級對應(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）教材分析學生分析在前面的第一、第二、第三節(jié)的教學內(nèi)容中，學生已經(jīng)基本上了解了天體運動的情況即看著勻速圓周運動需的向心力由萬有引力來提供，在此基礎(chǔ)上加深學生對萬有引力定律的應(yīng)用：1 求地球的質(zhì)量、2 求太陽的質(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)的學習中，學生對萬有引力定律的內(nèi)容有了初步的了解，對天體運動的情況有了一定的認識，而本節(jié)知識在前面的基礎(chǔ)上加深應(yīng)用和理解
2、，對教學加以一定的誘導(dǎo)和啟發(fā)，結(jié)合本節(jié)內(nèi)容展開討論和推導(dǎo)，使學生完全理解并應(yīng)用萬有引力解決求天體的質(zhì)量和密度。新課標要求知識與技能1了解萬有引力定律在天文學上的重要應(yīng)用。2.會用萬有引力定律計算天體質(zhì)量。3.理解并運用萬有引力定律處理天體問題的思路和方法。過程與方法通過萬有引力定律并結(jié)合同學們前面已學的知識推導(dǎo)出計算天體質(zhì)量的方法 情感態(tài)度與價值觀培養(yǎng)學生學會利用萬有引力定律計算天體的質(zhì)量和密度，從而培養(yǎng)他們學習解物理題的基本要領(lǐng)。課程分析教學重點、難點1.是利用萬有引力等于重力來計算天體的質(zhì)量。2.重點亦是難點，即要讓學生知道行星繞太陽的運動的向心力是由萬有引力提供的。并能夠利用萬有引力定律
3、和圓周運動的規(guī)律來計算太陽的質(zhì)量，再由此遷移發(fā)散到各中天體質(zhì)量的計算。突破方法根據(jù)高一年級學生的心理特征及認知規(guī)律，采用直觀教學和活動探究的教學方法， “教師為主導(dǎo)，學生為主體”，引導(dǎo)學生一起得到計算天體質(zhì)量的兩種方法，在引申到對其他相關(guān)問題的分析和探討，加強對這一知識的掌握和理解。教學工具藍球（用于引課），其他教學用具教學方法教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學生自主閱讀、思考，討論、交流學習成果教學過程教學內(nèi)容教師活動學生活動設(shè)計意圖輔助第一階段：創(chuàng)設(shè)情境、激發(fā)興趣課前引入創(chuàng)設(shè)問題情境：1給同學們一張籃球的照片，讓大家估計它的質(zhì)量，然后把籃球拿給同學們觀察，讓大家思考討論如何得到籃球的質(zhì)量。2 “除了籃球以
4、外呢，我還給大家?guī)砹肆硗庖粋€球，不過由于它比籃球要大，且比籃球要重，我沒法吧它給大家?guī)У浇淌依飦恚荒馨阉旁诮虒W樓下面，不過我把它的照片帶來了?！苯o出另外一個“球”的照片（地球）,“又如何得到地球的質(zhì)量呢，剛才測量籃球的方法還適用嗎，不適用的話，有沒有跟好的方法？”思考討論代表發(fā)言通過這幾個問題的思考,讓同學對本課的內(nèi)容在整體上有一定的認識和了解，激發(fā)學生的學習興趣。藍球PPT圖片展示第二階段：新課教學自主學習、探索新知、應(yīng)用拓展、學以致用萬有引力理論成就的運用一：計算天體的質(zhì)量第一種方法：利用萬有引力提供向心力二 第二種方法（利用萬有引力等于重力），即課本“科學真是迷人”。萬有引力理論
5、成就的運用二：發(fā)現(xiàn)未知天體1.讓學生閱讀課本，并和學生一起應(yīng)用萬有引力充當向心力求出太陽的質(zhì)量。寫出推導(dǎo)過程。2.根據(jù)課本，動畫演示八大行星繞太陽運動，結(jié)合開普勒第三定律對計算結(jié)果進行討論 （用不同行星計算出來的太陽的質(zhì)量是否能夠保證一致）3.進一步對這種方法進行延伸和拓展，分析總結(jié)： 4引導(dǎo)學生得到第一種方法計算天體質(zhì)量的規(guī)律。5.引導(dǎo)學生得出計算地球質(zhì)量的方法，回到一開始設(shè)定的問題上6.拓展運用，讓學生再看動畫演示（八大行星繞太陽轉(zhuǎn)的的動畫演示），觀察有什么規(guī)律，并思考為什么會這樣。7提問“剛才的方法計算地球的質(zhì)量需要依靠月球的運動規(guī)律，如果沒有月球怎么辦？8發(fā)射衛(wèi)星太麻煩，有沒有更簡便的
6、方法，使我們能在地球上就直接知道地球的質(zhì)量？請同學們快速閱讀課本38頁“科學真是迷人”，找出這種方法。9. 與學生一起學習這種方法：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.思考如何測量月球上的 重力加速度? 如何測量月球的質(zhì)量? 11. 請同學們閱讀課文“發(fā)現(xiàn)未知天體”部分的內(nèi)容，并思考（ppt投影）：（1）萬有引力理論在天文學上還有什么應(yīng)用（2）人們利用萬有引力理論發(fā)現(xiàn)了那些天體？12.播放一段6分鐘簡要介紹發(fā)現(xiàn)天王星和海王星的視頻13.老師小結(jié)：萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)，為天文學的發(fā)展起到了積極的作用，用它可
7、以來計算天體的質(zhì)量，同時還可以來發(fā)現(xiàn)未知天體.除此之外萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)還有很多其他方面的運用，比如人造地球衛(wèi)星的發(fā)射等，有興趣的同學下去查閱資料，大家來一起分享。1.閱讀課本內(nèi)容（38頁-39頁：“ 計算天體的質(zhì)量”那一小節(jié)），感受利用萬有引力提供向心力測太陽質(zhì)量的方法。2學生共同討論，得出“用不同行星計算出來的太陽的質(zhì)量是否能夠保證一致”并說出自己的理由。3同桌合作，總結(jié)計算地球天體的第一種方法（利用萬有引力體供的方法）。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.學生：可利用萬有引力提供向心力，然后根據(jù)月球圍繞地球轉(zhuǎn)的來計算地球的質(zhì)量6.學生：越是靠近太陽
8、的行星，周期越小，并會利用公式進行分析。7學生大多會答“還有人造地球衛(wèi)星”8.學生閱讀找出答案：利用萬有引力等于重力來求解地球的質(zhì)量9.代入數(shù)據(jù)計算出地球的質(zhì)量，與剛才計算結(jié)果比較,結(jié)果一致。10.共同參與設(shè)計和討論，得出結(jié)論（如可在月球上做一些實驗）,加深對這一問題的理解11學生：閱讀課文，從課文中找出相應(yīng)的答案：發(fā)現(xiàn)未知天體學生：天王星和海王星12觀看視頻 增強同學的閱讀理解和分析、歸納能力。學會知識遷移，加深對開普勒第三定律的認識讓學生學會“舉一反三”，自我歸納由淺入深，循序漸進的啟發(fā)式教學，激活同學內(nèi)在的求知欲，引導(dǎo)同學積極思考，獨立探究。前呼后應(yīng)讓學生自身觀察，發(fā)散思維，學會探究性思
9、考 通過師生互動,總結(jié)點評得出正確結(jié)論，掌握,求解中心天體的質(zhì)量的方法，突出重點，突破難點，達到教學目的。通過海王星、冥王星預(yù)測直至發(fā)現(xiàn)的過程,滲透物理學史的思想教育,體會萬有引力理論的成就。讓學生體會萬有引力定律在人類探索和發(fā)現(xiàn)太空中的偉大作用動畫演示八大行星繞太陽運動的動畫計算過程演示（計算地球質(zhì)量與計算太陽質(zhì)量相似，不需再板書，）再一次PPT動畫演示PPT圖片展示人類在月球上的活動播放視頻第三階段：課堂小結(jié)回顧梳理本節(jié)課所學內(nèi)容。萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)有著重要的物理意義：它對物理學、天文學的發(fā)展具有深遠的影響；對科學文化發(fā)展起到了積極的推動作用，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。請同學們一起回顧一下，這節(jié)課我們都學習了萬有引力理論的哪些成就。讓學生總結(jié)回顧本節(jié)課所學內(nèi)容。 然后請同學評價本節(jié)小結(jié)內(nèi)容放開手，讓學生自己總結(jié)所學內(nèi)容，從而構(gòu)建他們自己的知識框架,培養(yǎng)學生概括總結(jié)能力。課后練習完成課本P40“問題與練習”中的1,3兩個小題板書設(shè)計6.4萬有引力理論的成就一 計算天體的質(zhì)量方法一：利用萬有引力提供向心力，即F萬=F向： ?。捍朔N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：利用萬有引力等于重力 ?。捍朔N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
萬有引力理論的成就教學設(shè)計
