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2019-2020年人教版必修二6.2《太陽(yáng)與行星間的引力》WORD教案10 （一）知識(shí)與技能 1、理解太陽(yáng)與行星間存在引力。 2、能根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律和牛頓第三定律推導(dǎo)出太陽(yáng)與行星間的引力表達(dá)式。 （二）過(guò)程與方法 通過(guò)推導(dǎo)太陽(yáng)與行星間的引力公式，體會(huì)邏輯推理在物理學(xué)中的重要性。 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 感受太陽(yáng)與行星間的引力關(guān)系，從而體會(huì)大自然的奧秘。 ★教學(xué)重點(diǎn) 據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律和牛頓第三定律推導(dǎo)出太陽(yáng)與行星間的引力公式 ★教學(xué)難點(diǎn) 太陽(yáng)與行星間的引力公式的推導(dǎo) ★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)工具 計(jì)算機(jī)、投影儀等多媒體教學(xué)設(shè)備 ★教學(xué)過(guò)程 （一）引入新課 教師活動(dòng)：開普勒在前人的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)計(jì)算總結(jié)出了他的三條定律，請(qǐng)同學(xué)們回憶一下，三條定律的內(nèi)容是什么? 學(xué)生活動(dòng)：思考并回答開普勒開普勒三條定律的內(nèi)容。 第一定律：所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。 第二定律：對(duì)任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積。 第三定律：所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。即： 比值k是一個(gè)與行星無(wú)關(guān)的常量。 教師活動(dòng)：開普勒第三定律適用于圓軌道時(shí)，是怎樣表述的？ 學(xué)生活動(dòng)：思考并回答問(wèn)題。對(duì)某一行星來(lái)說(shuō)，它繞太陽(yáng)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。 教師活動(dòng)：通過(guò)對(duì)開普勒定律的學(xué)習(xí)，知道了行星運(yùn)動(dòng)時(shí)所遵循的規(guī)律，即行星怎樣運(yùn)動(dòng)？那么行星為什么要做這樣的運(yùn)動(dòng)呢?今天我們共同來(lái)學(xué)習(xí)、探討這一問(wèn)題。 （二）進(jìn)行新課 教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第一、二段，思考下面的問(wèn)題： 1、在解釋行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的原因這一問(wèn)題上，為什么牛頓能夠成功，而其他科學(xué)家卻失敗了？你認(rèn)為牛頓成功的關(guān)鍵是什么？ 學(xué)生活動(dòng)：閱讀課文，分組討論，從課文中找出相應(yīng)的答案。學(xué)生代表發(fā)言。 教師活動(dòng)：聽取學(xué)生代表的見解，點(diǎn)評(píng)、總結(jié)。 過(guò)渡：這一節(jié)和下一節(jié)，我們將追尋牛頓的足跡，用自己的手和腦，重新“發(fā)現(xiàn)”萬(wàn)有引力定律。 1、太陽(yáng)對(duì)行星的引力 教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，并投影出示以下提綱，讓學(xué)生在練習(xí)本上獨(dú)立推導(dǎo)： 1、行星繞太陽(yáng)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，寫出行星需要的向心力表達(dá)式，并說(shuō)明式中符號(hào)的物理意義。 2、行星運(yùn)動(dòng)的線速度v與周期T的關(guān)系式如何？為何要消去v？寫出要消去v后的向心力表達(dá)式。 3、如何應(yīng)用開普勒第三定律消去周期T？為何要消去周期T？ 4、寫出引力F與距離r的比例式，說(shuō)明比例式的意義。 教師活動(dòng)：投影學(xué)生的推導(dǎo)過(guò)程，一起點(diǎn)評(píng)。 2、行星對(duì)太陽(yáng)的引力 教師活動(dòng)：行星對(duì)太陽(yáng)的引力與太陽(yáng)的質(zhì)量M以及行星到太陽(yáng)的距離r之間又有何關(guān)系？請(qǐng)?jiān)诰毩?xí)本上用學(xué)過(guò)的知識(shí)推導(dǎo)出來(lái)。 學(xué)生活動(dòng)：在練習(xí)本上用牛頓第三定律推導(dǎo)行星對(duì)太陽(yáng)的引力F′與太陽(yáng)的質(zhì)量M以及行星到太陽(yáng)的距離r之間的關(guān)系。 教師活動(dòng)：投影學(xué)生的推導(dǎo)過(guò)程，一起點(diǎn)評(píng)。 3、太陽(yáng)與行星間的引力 教師活動(dòng)：綜合以上推導(dǎo)過(guò)程，推導(dǎo)出太陽(yáng)與行星間的引力與太陽(yáng)質(zhì)量、行星質(zhì)量、以及兩者距離的關(guān)系式?？纯茨軌虻贸鍪裁唇Y(jié)論。 學(xué)生活動(dòng)：在練習(xí)本上推導(dǎo)出太陽(yáng)與行星間的引力表達(dá)式。 教師活動(dòng)：投影學(xué)生的推導(dǎo)過(guò)程，一起點(diǎn)評(píng)。 點(diǎn)評(píng)：通過(guò)學(xué)生獨(dú)立推導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力，同時(shí)讓學(xué)生感受探究新知的樂趣。 教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生就課本“說(shuō)一說(shuō)”欄目中的問(wèn)題進(jìn)行討論，一起總結(jié)、點(diǎn)評(píng)。 （三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng) 教師活動(dòng)：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請(qǐng)一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請(qǐng)同學(xué)評(píng)價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。 學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫下來(lái)、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰(shuí)的更好，好在什么地方。 點(diǎn)評(píng)：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。 教師要放開，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識(shí)框架。 （四）實(shí)例探究 ［例］火星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)可看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，火星與太陽(yáng)間的引力提供火星運(yùn)動(dòng)的向心力。已知火星運(yùn)行的軌道半徑為r，運(yùn)行的周期為T，引力常量為G，試寫出太陽(yáng)質(zhì)量M的表達(dá)式。 解析：火星與太陽(yáng)間的引力表達(dá)式為，式中G為引力常量，M為太陽(yáng)質(zhì)量，m為火星質(zhì)量， r為軌道半徑。設(shè)火星運(yùn)動(dòng)的線速度為v，由F提供火星運(yùn)動(dòng)的向心力，有 由線速度和周期的關(guān)系， 得太陽(yáng)質(zhì)量 ★課余作業(yè) 1、課后完成P69“問(wèn)題與練習(xí)”中的問(wèn)題。 ★教學(xué)體會(huì) 思維方法是解決問(wèn)題的靈魂，是物理教學(xué)的根本；親自實(shí)踐參與知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開了思維方法和實(shí)踐活動(dòng)，物理教學(xué)就成了無(wú)源之水、無(wú)本之木。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。 附： 教材分析 這節(jié)課主要推導(dǎo)了行星與太陽(yáng)之間的引力表達(dá)式，讓學(xué)生體會(huì)牛頓在前人工作的基礎(chǔ)上，憑借他超凡的數(shù)學(xué)能力證明萬(wàn)有引力的一般規(guī)律的思路與方法。 這節(jié)課的主要思路是：由圓周運(yùn)動(dòng)和開普勒運(yùn)動(dòng)定律的知識(shí)，得出行星和太陽(yáng)之間的引力跟行星的質(zhì)量成正比，跟行星到太陽(yáng)的距離的平方成反比，并由引力的相互性得出引力也應(yīng)與太陽(yáng)的質(zhì)量成正比。