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2019-2020年人教版必修二6.2《太陽與行星間的引力》WORD教案10 （一）知識與技能 1、理解太陽與行星間存在引力。 2、能根據(jù)開普勒行星運動定律和牛頓第三定律推導(dǎo)出太陽與行星間的引力表達式。 （二）過程與方法 通過推導(dǎo)太陽與行星間的引力公式，體會邏輯推理在物理學(xué)中的重要性。 （三）情感、態(tài)度與價值觀 感受太陽與行星間的引力關(guān)系，從而體會大自然的奧秘。 ★教學(xué)重點 據(jù)開普勒行星運動定律和牛頓第三定律推導(dǎo)出太陽與行星間的引力公式 ★教學(xué)難點 太陽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 計算機、投影儀等多媒體教學(xué)設(shè)備 ★教學(xué)過程 （一）引入新課 教師活動：開普勒在前人的基礎(chǔ)上，經(jīng)過計算總結(jié)出了他的三條定律，請同學(xué)們回憶一下，三條定律的內(nèi)容是什么? 學(xué)生活動：思考并回答開普勒開普勒三條定律的內(nèi)容。 第一定律：所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上。 第二定律：對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過相等的面積。 第三定律：所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。即： 比值k是一個與行星無關(guān)的常量。 教師活動：開普勒第三定律適用于圓軌道時，是怎樣表述的？ 學(xué)生活動：思考并回答問題。對某一行星來說，它繞太陽作勻速圓周運動，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：通過對開普勒定律的學(xué)習(xí)，知道了行星運動時所遵循的規(guī)律，即行星怎樣運動？那么行星為什么要做這樣的運動呢?今天我們共同來學(xué)習(xí)、探討這一問題。 （二）進行新課 教師活動：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第一、二段，思考下面的問題： 1、在解釋行星繞太陽運動的原因這一問題上，為什么牛頓能夠成功，而其他科學(xué)家卻失敗了？你認為牛頓成功的關(guān)鍵是什么？ 學(xué)生活動：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：聽取學(xué)生代表的見解，點評、總結(jié)。 過渡：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)”萬有引力定律。 1、太陽對行星的引力 教師活動：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)本上獨立推導(dǎo)： 1、行星繞太陽作勻速圓周運動，寫出行星需要的向心力表達式，并說明式中符號的物理意義。 2、行星運動的線速度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，說明比例式的意義。 教師活動：投影學(xué)生的推導(dǎo)過程，一起點評。 2、行星對太陽的引力 教師活動：行星對太陽的引力與太陽的質(zhì)量M以及行星到太陽的距離r之間又有何關(guān)系？請在練習(xí)本上用學(xué)過的知識推導(dǎo)出來。 學(xué)生活動：在練習(xí)本上用牛頓第三定律推導(dǎo)行星對太陽的引力F′與太陽的質(zhì)量M以及行星到太陽的距離r之間的關(guān)系。 教師活動：投影學(xué)生的推導(dǎo)過程，一起點評。 3、太陽與行星間的引力 教師活動：綜合以上推導(dǎo)過程，推導(dǎo)出太陽與行星間的引力與太陽質(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：在練習(xí)本上推導(dǎo)出太陽與行星間的引力表達式。 教師活動：投影學(xué)生的推導(dǎo)過程，一起點評。 點評：通過學(xué)生獨立推導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力，同時讓學(xué)生感受探究新知的樂趣。 教師活動：引導(dǎo)學(xué)生就課本“說一說”欄目中的問題進行討論，一起總結(jié)、點評。 （三）課堂總結(jié)、點評 教師活動：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請同學(xué)評價黑板上的小結(jié)內(nèi)容。 學(xué)生活動：認真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。 點評：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)建他們自己的知識框架。 （四）實例探究 ［例］火星繞太陽的運動可看作勻速圓周運動，火星與太陽間的引力提供火星運動的向心力。已知火星運行的軌道半徑為r，運行的周期為T，引力常量為G，試寫出太陽質(zhì)量M的表達式。 解析：火星與太陽間的引力表達式為，式中G為引力常量，M為太陽質(zhì)量，m為火星質(zhì)量， r為軌道半徑。設(shè)火星運動的線速度為v，由F提供火星運動的向心力，有 由線速度和周期的關(guān)系， 得太陽質(zhì)量 ★課余作業(yè) 1、課后完成P69“問題與練習(xí)”中的問題。 ★教學(xué)體會 思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學(xué)的根本；親自實踐參與知識的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開了思維方法和實踐活動，物理教學(xué)就成了無源之水、無本之木。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)了行星與太陽之間的引力表達式，讓學(xué)生體會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：由圓周運動和開普勒運動定律的知識，得出行星和太陽之間的引力跟行星的質(zhì)量成正比，跟行星到太陽的距離的平方成反比，并由引力的相互性得出引力也應(yīng)與太陽的質(zhì)量成正比。