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1、《萬有引力理論的成就》 教學設計 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》 教學設計 所屬學科 物理 適用年級 高一年級 對應教材 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)的教學內容中，學生已經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，在此基礎上加深學生對萬有引力定律的應用：1 求地球的質量、2 求太陽的質量 3 求其他行星的質量 4 求天體的密度 在前面三節(jié)的學

2、習中，學生對萬有引力定律的內容有了初步的了解，對天體運動的情況有了一定的認識，而本節(jié)知識在前面的基礎上加深應用和理解，對教學加以一定的誘導和啟發(fā)，結合本節(jié)內容展開討論和推導，使學生完全理解并應用萬有引力解決求天體的質量和密度。 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用。2.會用萬有引力定律計算天體質量。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合同學們前面已學的知識推導出計算天體質量的方法 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量和密度，從而培養(yǎng)他們學習解物理題的基本要領。 課程分

3、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和圓周運動的規(guī)律來計算太陽的質量，再由此遷移發(fā)散到各中天體質量的計算。 突破方法 根據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，學生為主體”，引導學生一起得到計算天體質量的兩種方法，在引申到對其他相關問題的分析和探討，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，學生自主閱讀、思考，討論、交流學習成果 教學過程

4、 教學內容 教師活動 學生活動 設計意圖 輔助 第一階段： 創(chuàng)設情境、激發(fā)興趣 課前引入 創(chuàng)設問題情境： 1給同學們一張籃球的照片，讓大家估計它的質量，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量。 2 “除了籃球以外呢，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?，而只能把它放在教學樓下面，不過我把它的照片帶來了?！? 給出另外一個“球”的照片（地球）,“又如何得到地球的質量呢，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

5、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”。 萬有引力理論成就的運用二：發(fā)現未知天體

6、 1.讓學生閱讀課本，并和學生一起應用萬有引力充當向心力求出太陽的質量。寫出推導過程。 2.根據課本，動畫演示八大行星繞太陽運動，結合開普勒第三定律對計算結果進行討論 （用不同行星計算出來的太陽的質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： 4．引導學生得到第一種方法計算天體質量的規(guī)律。 5.引導學生得出計算地球質量的方法，回到一開始設定的問題上 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 地球的質量需要依靠月球的運動

7、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對物體的引力,即 由 得到： 說明：這種方法不考慮地球自轉的影響，而要考慮自轉的情況，下節(jié)課在介紹。 10.思考如何測量月球上的 重力加速度? 如何測量月球的質量? 11. 請同學們閱讀課文“發(fā)現未知天體”部分的內容，并思考（ppt投影）： （1）萬有引力理論在天文學上還有什么應用 （2）人們利用萬有引力理論發(fā)現了那些天體？

8、 12.播放一段6分鐘簡要介紹發(fā)現天王星和海王星的視頻 13.老師小結：萬有引力定律的發(fā)現，為天文學的發(fā)展起到了積極的作用，用它可以來計算天體的質量，同時還可以來發(fā)現未知天體.除此之外萬有引力定律的發(fā)現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.閱讀課本內容（38頁-39頁：“ 計算天體的質量”那一小節(jié)），感受利用萬有引力提供向心力測太陽質量的方法。 2．學生共同討論，得出“用不同行星計算出來的太陽的質量是否能夠保證一致”并說出自己的理由。 3．同桌合作，總結計算地球天體的第一種方法（利用萬有引力體供的方法）。

9、 4.分析，討論得出規(guī)律： 只能求出中心天體的質量，而不能求出繞行天體的質量 5.學生：可利用萬有引力提供向心力，然后根據月球圍繞地球轉的來計算地球的質量 6.學生：越是靠近太陽的行星，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量 9.代入數據計算出地球的質量，與剛才計算結果比較,結果一致。 10.共同參與設計和討論，得出結論（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，從課文中找出相應的答案：發(fā)現未知天體

10、 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，激活同學內在的求知欲，引導同學積極思考，獨立探究。 前呼后應 讓學生自身觀察，發(fā)散思維，學會探究性思考 通過師生互動,總結點評得出正確結論，掌握,求解中心天體的質量的方法，突出重點，突破難點，達到教學目的。

11、 通過海王星、冥王星預測直至發(fā)現的過程,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（計算地球質量與計算太陽質量相似，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

12、 第三階段： 課堂小結 回顧梳理本節(jié)課所學內容。 萬有引力定律的發(fā)現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。 讓學生總結回顧本節(jié)課所學內容。 然后請同學評價本節(jié)小結內容 放開手，讓學生自己總結所學內容，從而構建他們自己的知識框架,培養(yǎng)學生概括總結能力。 課后練習 完成課本P40“問題與練習”中的1,3兩個小題 板書設計 6.4萬有引力理論的成就 一． 計算天體的質量 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量，而不能求出繞行天體的質量 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 二． 發(fā)現未知天體 天王星，海王星