萬有引力理論的成就教學(xué)設(shè)計(jì)

萬有引力理論的成就 教學(xué)設(shè)計(jì)作者簡介姓 名 金燕作者情況雷山民族中學(xué)教案概覽教案標(biāo)題 萬有引力理論的成就 教學(xué)設(shè)計(jì)所屬學(xué)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(shí)）教材分析學(xué)生分析在前面的第一、第二、第三節(jié)的教學(xué)內(nèi)容中，學(xué)生已經(jīng)基本上了解了天體運(yùn)動的情況即看著勻速圓周運(yùn)動需的向心力由萬有引力來提供，在此基礎(chǔ)上加深學(xué)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(xué)習(xí)中，學(xué)生對萬有引力定律的內(nèi)容有了初步的了解，對天體運(yùn)動的情況有了一定的認(rèn)識，而本節(jié)知識在前面的基礎(chǔ)上加深應(yīng)用和理解，對教學(xué)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(xué)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(biāo)要求知識與技能1了解萬有引力定律在天文學(xué)上的重要應(yīng)用。2.會用萬有引力定律計(jì)算天體質(zhì)量。3.理解并運(yùn)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(xué)們前面已學(xué)的知識推導(dǎo)出計(jì)算天體質(zhì)量的方法 情感態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會利用萬有引力定律計(jì)算天體的質(zhì)量和密度，從而培養(yǎng)他們學(xué)習(xí)解物理題的基本要領(lǐng)。課程分析教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)1.是利用萬有引力等于重力來計(jì)算天體的質(zhì)量。2.重點(diǎn)亦是難點(diǎn)，即要讓學(xué)生知道行星繞太陽的運(yùn)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和圓周運(yùn)動的規(guī)律來計(jì)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(jì)算。突破方法根據(jù)高一年級學(xué)生的心理特征及認(rèn)知規(guī)律，采用直觀教學(xué)和活動探究的教學(xué)方法， “教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”，引導(dǎo)學(xué)生一起得到計(jì)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(qiáng)對這一知識的掌握和理解。教學(xué)工具藍(lán)球（用于引課），其他教學(xué)用具教學(xué)方法教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生自主閱讀、思考，討論、交流學(xué)習(xí)成果教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)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(xué)們一張籃球的照片，讓大家估計(jì)它的質(zhì)量，然后把籃球拿給同學(xué)們觀察，讓大家思考討論如何得到籃球的質(zhì)量。2 “除了籃球以外呢，我還給大家?guī)砹肆硗庖粋€(gè)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?，而只能把它放在教學(xué)樓下面，不過我把它的照片帶來了?！苯o出另外一個(gè)“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(gè)問題的思考,讓同學(xué)對本課的內(nèi)容在整體上有一定的認(rèn)識和了解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。藍(lán)球PPT圖片展示第二階段：新課教學(xué)自主學(xué)習(xí)、探索新知、應(yīng)用拓展、學(xué)以致用萬有引力理論成就的運(yùn)用一：計(jì)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(xué)真是迷人”。萬有引力理論成就的運(yùn)用二：發(fā)現(xiàn)未知天體1.讓學(xué)生閱讀課本，并和學(xué)生一起應(yīng)用萬有引力充當(dāng)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(yùn)動，結(jié)合開普勒第三定律對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行討論 （用不同行星計(jì)算出來的太陽的質(zhì)量是否能夠保證一致）3.進(jìn)一步對這種方法進(jìn)行延伸和拓展，分析總結(jié)： 4引導(dǎo)學(xué)生得到第一種方法計(jì)算天體質(zhì)量的規(guī)律。5.引導(dǎo)學(xué)生得出計(jì)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(yùn)用，讓學(xué)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(jì)算地球的質(zhì)量需要依靠月球的運(yùn)動規(guī)律，如果沒有月球怎么辦？8發(fā)射衛(wèi)星太麻煩，有沒有更簡便的方法，使我們能在地球上就直接知道地球的質(zhì)量？請同學(xué)們快速閱讀課本38頁“科學(xué)真是迷人”，找出這種方法。9. 與學(xué)生一起學(xué)習(xí)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(xué)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(xué)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(xué)的發(fā)展起到了積極的作用，用它可以來計(jì)算天體的質(zhì)量，同時(shí)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(yùn)用，比如人造地球衛(wèi)星的發(fā)射等，有興趣的同學(xué)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(jì)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(xué)生共同討論，得出“用不同行星計(jì)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(jì)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(xué)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(jì)算地球的質(zhì)量6.學(xué)生：越是靠近太陽的行星，周期越小，并會利用公式進(jìn)行分析。7學(xué)生大多會答“還有人造地球衛(wèi)星”8.學(xué)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(jì)算出地球的質(zhì)量，與剛才計(jì)算結(jié)果比較,結(jié)果一致。10.共同參與設(shè)計(jì)和討論，得出結(jié)論（如可在月球上做一些實(shí)驗(yàn)）,加深對這一問題的理解11學(xué)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(xué)生：天王星和海王星12觀看視頻 增強(qiáng)同學(xué)的閱讀理解和分析、歸納能力。學(xué)會知識遷移，加深對開普勒第三定律的認(rèn)識讓學(xué)生學(xué)會“舉一反三”，自我歸納由淺入深，循序漸進(jìn)的啟發(fā)式教學(xué)，激活同學(xué)內(nèi)在的求知欲，引導(dǎo)同學(xué)積極思考，獨(dú)立探究。前呼后應(yīng)讓學(xué)生自身觀察，發(fā)散思維，學(xué)會探究性思考 通過師生互動,總結(jié)點(diǎn)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(diǎn)，突破難點(diǎn)，達(dá)到教學(xué)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(xué)史的思想教育,體會萬有引力理論的成就。讓學(xué)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(yùn)動的動畫計(jì)算過程演示（計(jì)算地球質(zhì)量與計(jì)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(xué)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(xué)、天文學(xué)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響；對科學(xué)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(xué)們一起回顧一下，這節(jié)課我們都學(xué)習(xí)了萬有引力理論的哪些成就。讓學(xué)生總結(jié)回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容。 然后請同學(xué)評價(jià)本節(jié)小結(jié)內(nèi)容放開手，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，從而構(gòu)建他們自己的知識框架,培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。課后練習(xí)完成課本P40“問題與練習(xí)”中的1,3兩個(gè)小題板書設(shè)計(jì)6.4萬有引力理論的成就一 計(jì)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