6.3萬(wàn)有引力定律(授課方案)6.3萬(wàn)有引力定律(授課方案)4/46.3萬(wàn)有引力定律(授課方案)《6.3萬(wàn)有引力定律》授課方案【授課目的】一、知識(shí)與技術(shù)1.認(rèn)識(shí)萬(wàn)有引力定律的得出思路和過(guò)程。2.理解掌握萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容及表達(dá)公式，知道萬(wàn)有引力定律得出的意義。3.知道任何物體間都存在著萬(wàn)有引力，且依據(jù)同樣的規(guī)律。4.認(rèn)識(shí)引力常量的測(cè)量及意義。二、過(guò)程與方法1.認(rèn)識(shí)科學(xué)研究過(guò)程中依據(jù)事實(shí)和解析推理進(jìn)行猜想、假定和查驗(yàn)的重要性，培養(yǎng)學(xué)生的推理能力、歸納能力和歸納總結(jié)能力。認(rèn)識(shí)卡文迪許實(shí)驗(yàn)的重要性,認(rèn)識(shí)將直接測(cè)量轉(zhuǎn)變成間接測(cè)量這一科學(xué)研究中廣泛采用的重要方法。三、感神情度與價(jià)值觀1.學(xué)習(xí)科學(xué)家們謙虛的美德，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中互相協(xié)作、互相借鑒，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神。2.經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)和借鑒科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，充分自己的腦筋，更好地去認(rèn)識(shí)世界，提高科學(xué)的價(jià)值觀?！臼谡n重點(diǎn)】1.萬(wàn)有引力定律的推導(dǎo)思路和過(guò)程。2.萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容及表達(dá)公式。3.引力常量的有關(guān)知識(shí)?！臼谡n難點(diǎn)】1.對(duì)萬(wàn)有引力定律及物體間距離的理解。2.對(duì)萬(wàn)有引力定律廣泛性的理解：任何物體間都存在著萬(wàn)有引力，且依據(jù)同樣的規(guī)律?！臼谡n媒體】1.教室電腦多媒系通通。2.PowerPoint課件、Flash動(dòng)畫(huà)（行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)畫(huà)）?！臼谡n方法】閱讀思慮、解析推理、歸納總結(jié)、議論溝通、練習(xí)牢固等?！菊n前準(zhǔn)備】檢查學(xué)生預(yù)習(xí)情況檢查金版教程自主學(xué)習(xí)區(qū)達(dá)成情況【授課過(guò)程】一、復(fù)習(xí)舊知，導(dǎo)入新課教師：展現(xiàn)行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)畫(huà)教師：我們前面兩節(jié)課學(xué)習(xí)了那些內(nèi)容？教師提示，開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律和太陽(yáng)與行星間的引力，誰(shuí)能回答一下其詳細(xì)內(nèi)容呢？學(xué)生：（老師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上節(jié)課內(nèi)容）（課件展現(xiàn)前面兩節(jié)課已學(xué)內(nèi)容）教師：同學(xué)們掌握的很好,依據(jù)其引力的作用規(guī)律，圓滿能夠解說(shuō)行星的運(yùn)動(dòng)了。正是由于行星遇到了太陽(yáng)對(duì)它的引力作用，行星才不會(huì)飛離太陽(yáng)，而是依據(jù)開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)的三個(gè)規(guī)律繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。老師：同時(shí)我們推導(dǎo)出了太陽(yáng)與行星間的引力規(guī)律，即FGMm。知道了行星為什r2么能夠繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)而不會(huì)飛離太陽(yáng)。那么大家想到過(guò)，是什么力使得地面的物體不能夠夠走開(kāi)地球，總要落回地面呢？地球吸引物體的力與地球和太陽(yáng)間的引力是同種性質(zhì)的力嗎？還有，月球能夠繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)，說(shuō)明月球與地球之間也必定存在著互相作使勁，這個(gè)拉住月球使它繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的力與地球?qū)ξ矬w的引力是同一種力嗎？（課件展現(xiàn)牛頓的思慮）這節(jié)課我們就來(lái)深入研究這些問(wèn)題。下面請(qǐng)同學(xué)們閱讀第三節(jié)開(kāi)頭的三個(gè)自然段，意會(huì)牛頓當(dāng)年是怎樣思慮這個(gè)問(wèn)題的。二、新課授課1、月－地查驗(yàn)（考證牛頓的猜想）教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“月－地查驗(yàn)”部分的內(nèi)容。學(xué)生：閱讀課文，從課文中找出必要的信息，在練習(xí)本進(jìn)步行定量計(jì)算。教師活動(dòng)：投影學(xué)生的證明過(guò)程，一同議論。假定保持月球繞地球運(yùn)動(dòng)的力與使得蘋(píng)果下落的力是同一種力,同樣依據(jù)平方反比定律，（1）從理論方面推導(dǎo)，M地mGM地mgmaG物2物物物R地R地地球表面：maM地m月a月g(60)2月月(60R地)2月球軌道：（2）實(shí)質(zhì)測(cè)量：地表重力加快度：g=9.8m/s2；地球半徑：R=6400×103m；月球公轉(zhuǎn)周期：T=27.3天≈2.36×106s；月球軌道半徑：r≈60R=3.84×108m42r32a22.710向心加快度Tm/sag/36002.7103m/s2教師總結(jié)：數(shù)據(jù)表示,地面物體所受地球的引力、月球所受地球的引力，以及太陽(yáng)與行星間的引力，依據(jù)同樣的規(guī)律。FGMm教師：創(chuàng)立氣氛：公式r2，在太陽(yáng)與行星之間、月球和地球之間、地球和物體之間都建立，那么我們的思想還能夠夠夠更為解放！能否宇宙中隨意兩個(gè)物體之間都有這樣的力呢???學(xué)生：思慮教師的設(shè)疑。教師：課件展現(xiàn)牛頓的再度思慮，既然太陽(yáng)行星間、地球月球間、地球物體間有引力，那么任何兩個(gè)有質(zhì)量的物體間能否也都有這樣的引力呢？于是我們英勇地把以上結(jié)論推行到宇宙中的所有物體之間。2、萬(wàn)有引力定律經(jīng)過(guò)以上內(nèi)容的學(xué)習(xí),我們知道:太陽(yáng)與行星間有引力作用,地球與月球間有引力作用,地球與地面上的物體間也有引力作用。教師：引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)萬(wàn)有引力定律內(nèi)容以及公式，課件展現(xiàn)有關(guān)內(nèi)容（1）萬(wàn)有引力定律內(nèi)容：自然界中任何兩個(gè)物體都互相吸引，引力的方向在它們的連線上，引力的大小與這兩個(gè)物體的質(zhì)量m1和m2的乘積成正比，與它們之間距離r的二次方成反比。（2）表達(dá)式：FGm1m2r2教師：教師引導(dǎo)學(xué)生明確表達(dá)式中的每一個(gè)物理量的單位，取國(guó)際單位（課件展現(xiàn)）（3）單位：質(zhì)量mkg，距離rm,力FN；常量GN·m2/kg2，(數(shù)值上等于兩質(zhì)量各為1Kg的物體相距1米時(shí)的萬(wàn)有引力的大小)。學(xué)生：做好筆錄，標(biāo)記注意事項(xiàng)教師：對(duì)公式的合用條件作出解說(shuō)（課件展現(xiàn)）4）直接利用公式計(jì)算引力的三種情況：1）可視為質(zhì)點(diǎn)的兩物體間的引力；）兩質(zhì)量平均散布的球體間的引力；）一質(zhì)量平均散布的球體和一質(zhì)點(diǎn)間的引力；）r=0時(shí)，不合用。注意：式中的r，關(guān)于相距很遠(yuǎn)能夠看作質(zhì)點(diǎn)的物體，就是指兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的距離；關(guān)于平均球體，指的是兩球心間的距離；關(guān)于一平均球體和一質(zhì)點(diǎn)，指的是質(zhì)點(diǎn)和球心間的距離。學(xué)生：依據(jù)教師的解說(shuō)，做好筆錄教師：引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律的意義（課件展現(xiàn)）（5）意義：學(xué)生：在教師的引導(dǎo)下感覺(jué)萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)的意義教師：引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步理解萬(wàn)有引力定律（四個(gè)特點(diǎn)）并課件展現(xiàn)6）、對(duì)萬(wàn)有引力定律的理解1）廣泛性；（2）互相性；（3）獨(dú)立性；（4）宏觀性。學(xué)生：在教師引導(dǎo)下理解萬(wàn)有引力定律3、引力常量的測(cè)量學(xué)生：學(xué)生閱讀教材，思慮問(wèn)題：1）測(cè)定引力常量有何意義？2）引力常量是由哪位物理學(xué)家測(cè)出的，它的數(shù)值是多大？教師總結(jié)：引力常量的數(shù)值，發(fā)現(xiàn)引力常量的物理學(xué)家引力常量：G=6.67×10－11N·m2/kg2教師：介紹卡文迪許實(shí)驗(yàn)方法,經(jīng)過(guò)課件展現(xiàn)卡文迪許的扭秤裝置,讓學(xué)生察看意會(huì)實(shí)驗(yàn)裝置的巧妙.實(shí)驗(yàn)介紹：1798年，英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許在實(shí)驗(yàn)室里利用“扭秤”，經(jīng)過(guò)幾個(gè)鉛球之間萬(wàn)有引力的測(cè)量，比較正確地得出了引力常量G的數(shù)值.課件展現(xiàn)：卡文迪許的“扭秤”實(shí)驗(yàn)裝置.三、講堂訓(xùn)練例1.既然任何物體間都存在著引力，為什么當(dāng)兩個(gè)人湊近時(shí)不會(huì)吸在一同？我們平時(shí)解析物體的受力時(shí)能否需要考慮物體間的萬(wàn)有引力？請(qǐng)你依據(jù)實(shí)質(zhì)情況，應(yīng)用合理的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)計(jì)算說(shuō)明以上兩個(gè)問(wèn)題。假定兩個(gè)人均重60kg，相距1m，則有m1m26.6710116060N=2.4107NFG212r可見(jiàn)，一般情況下兩人之間的引力很小，且小于它們與地面間的摩擦力，故兩人不會(huì)吸在一同；受力解析時(shí)可不考慮物體間引力。例2.那么太陽(yáng)與地球之間的萬(wàn)有引力又是多大呢？已知：太陽(yáng)的質(zhì)量為M=2.0×1030kg，地球質(zhì)量為m=6.0×1024kg，日地之間的距離為R=1.5×1011mF=GMm/R2=6.67×10-11×2.0×1030×6.0×1024/(1.5×1011)2=3.5×1022(N)能拉斷直徑為9000km的鋼柱!!!太陽(yáng)對(duì)證量為50kg的人，引力很小，不到0.3N，我們感覺(jué)不到太陽(yáng)的引力四、講堂小結(jié)月－地查驗(yàn)，考證猜想。萬(wàn)有引力定律：內(nèi)容、公式、使用條件。萬(wàn)有引力常量G的大小作業(yè)設(shè)計(jì)課本41頁(yè)“問(wèn)題與練習(xí)”1,2,3,4；課后練習(xí)：金版教程38頁(yè)例1、變式訓(xùn)練1板書(shū)設(shè)計(jì)第三節(jié)萬(wàn)有引力定律一、“月－地”查驗(yàn)考證：月－地查驗(yàn)結(jié)論：兩種計(jì)算結(jié)果一致，考證了地面上的重力與地球吸引月球的的力是同樣性質(zhì)的力。二、萬(wàn)有引力定律1.內(nèi)容：自然界中