万有引力教学设计
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文档简介
万有引力定律
设计理念：
万有引力定律按照新课标“以研究性学习为主体”的教学理念，学生在教师的指导下，以类似于科学研究的方式，去主动地获取知识，激发学生主动探究精神为目的，尝试多种新的教学方法和方式，倡导新的形式的学习活动。教师应根据本学科特点，合理利用新教材，创设问题情境，在教师指导下，让学生自己通过问题探究获得知识和增长能力。
学生主要通过自主探究和小组讨论的形式来掌握科学探究的一般过程。在整个教学过程中，注重体现STS的科学，技术，社会三者的理念和辩证统一的关系。
前期任务分析：
（1）教学内容分析：
本节课选自人民教育出版社必修一第六章第二节的内容，本节课的主要内容有：万有引力定律的内容与 性质。我们第一节已经学习了伽利略三大定律，接下去还将学习万有引力定律的应用，因此学好本节内容不仅能很好的巩固已学知识更能为后续的学习奠定很好的基础。学生通过本节课的学习，不但能使自己的物理体系更加完善，还能对我们的宇宙产生浓厚的兴趣，进而有探究宇宙的雄心，为我国的航天事业贴一份力。
（2）教学对象分析：
本节课的教学对象是高一学生，对于刚刚进入高中学习物理的他们来说抽象思维能力不足，不能很有效的想象出万有引力的定律，因此需要老师循序渐进加以引导。学生已经学习了伽利略的三大定律，并能初步掌握这三大定律的内涵，但式学生的推理和运算能力较差，加上本章书的公式运用较为灵活，因此学生会对此有一定的畏难心理，因此需要老师精心的设计与合理的安排使学生能正确掌握这一方面的知识。
教学目标：
( 1 ) 知识与技能
能熟练复述万有引力定律的内容、表达式和适用的条件。
能清楚明白万有引力定律的推导和建立的一般过程。
理解万有引力定律的含义并会用这公式解决简单的万有引力计算问题。
( 2 ) 过程与方法
在万有引力定律的建立过程中，学习发现问题，提出问题，猜想假设与推理论证的方法。
学生通过参与分析和讨论万有引力定律的建立过程，能逐步掌握物理规律的一般步骤。
( 3 ) 情感 、态度和价值观
学生通过参与推导过程，逐渐养成严谨认真的探究精神。
学生通过万有引力定律的学习，认识到依靠科学能够揭示存在于我们世界中的普遍规律，大大激发了求知欲和探索精神。
学生通过观察万有引力定律表达式的简洁对称性，能意识到物理的美，从而增强了学习物理的兴趣。
教学重难点：
教学重点
万有引力定律的建立及适用条件的理解和把握。
教学难点
对万有引力定律的理解。
正确理解与掌握万有引力定律的建立过程．
教学方法：
多媒体演示法 启发式教学法
教学准备：
多媒体工具 粉笔 计算工具
教学过程设计：
( 1 ) 导入新课 ，发现问题
观看视频（行星绕太阳运动）通过上节的学习我们已经知道了太阳和行星间的引力规律，那么：行星为什么会绕太阳运行而不会飞离太阳呢？太阳和行星间到底靠什么作用力维持着呢？
【思路】通过具体的内容设疑，创设真实的物理学习情境，能大大激发学生的好奇心和求知欲。
（2）回顾历史，探索问题
开普勒提出行星运动的三大规律，并积极探索行星运动的原因，他在早前提出这个力是来自太阳，认为引力是太阳发出的磁力流，这些磁力流沿切线方向推动着行星公转，而且其强度随离太阳的距离增大而减弱。
笛卡儿认为行星运动是因为行星的周围有旋转的物质（以太）作用在行星上，以太围绕行星形成漩涡式运动，产生的漩涡压力卷吸着行星趋向太阳中心，这就表现为了引力作用。
胡克、哈雷已觉察到引力和地球上物体的重力有同样的本质，提出行星围绕太阳运动是因为受到太阳对它的引力．
牛顿站在了这些“巨人”的肩上，观察到了苹果的落地，凭借超凡的数学推导能力，最终总结出了万有引力定律。这一定律把“天上”和“人间”统一在了一起 ，使人们的认识有了飞跃。
【思路：通过回顾前人探究的过程，能使学生认识到探究科学的不易，培养学生去科学结果的重视】
（3）新课教学，分析问题
1、定律的得出：
教师活动：粉笔头从空中静止释放，结果发现粉笔头落到了正下方的地方，那为什么粉笔不抛向其他的地方呢？
学生活动：分组讨论产生原因。归纳总结出是重力的作用。
教师活动：那么重力又是怎么产生的么？这个产生的力与太阳对行星的吸引力是不是同一个力么？
[通过粉笔下落的这一常见的物理场景，激发学生去探究更奥秘的宇宙的问题，能大大激发学生的想象力与探索精神。]
最后总结得到：太阳与行星间，地球与与月球间，物体与物体之间都存在着同一性质的引力。为了让学生更加信服这个结论，下面我们展开：
2.月-地检验
教师活动：如果重力和星体间的引力是同一性质的力，都与距离的二次方成反比，那么月球绕地球坐近似的圆周运动的向心加速度就该是地面重力的1/36000，现在就让我们来检验一下吧。
学生活动：学生分组讨论，积极查找有关的数据。
师生共同总结：结论正确。得到万有引力定律：自然界中的任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量成正比，跟他们的距离的二次方成反比。
3、问题的发现：
教师活动：既然两个物体间使存在着引力的，那为什么我们彼此两个人坐那么近却没有吸在一块呢？
学生活动：大家议论纷纷，各持不同的意见，产生了浓厚的兴趣。
教师活动：其中的奥秘有待我们进一步探索，不过老师可以透露，引力常数非常小，是6.67259*10︿-11N.m︿2kg︿-2但这究竟是如何得到的呢？我们下一节课继续跟老师去探究吧！感兴趣的同学可以课后与老师共同来探讨这一推导过程，老师表非常欢迎。
（4）应用新知，升华提高
教师活动：现在让我们做一件不可思议的事情：把我们居住的地球的质量测量一下。
学生活动：大家纷纷查找有关数据来解决这一问题。
教师活动：通过本节课的教学，我们学生居然能把我们的地球母亲给称了个质量。
八 布置作业：
请同学们去预习后面一节的内容：万有引力常数的测量，并独立完成课后3,4两题。
九 板书设计：
1、万有引力内容：
2、适用条件：
3、计算地球的质量：
设计理念：
万有引力定律按照新课标“以研究性学习为主体”的教学理念，学生在教师的指导下，以类似于科学研究的方式，去主动地获取知识，激发学生主动探究精神为目的，尝试多种新的教学方法和方式，倡导新的形式的学习活动。教师应根据本学科特点，合理利用新教材，创设问题情境，在教师指导下，让学生自己通过问题探究获得知识和增长能力。
学生主要通过自主探究和小组讨论的形式来掌握科学探究的一般过程。在整个教学过程中，注重体现STS的科学，技术，社会三者的理念和辩证统一的关系。
前期任务分析：
（1）教学内容分析：
本节课选自人民教育出版社必修一第六章第二节的内容，本节课的主要内容有：万有引力定律的内容与 性质。我们第一节已经学习了伽利略三大定律，接下去还将学习万有引力定律的应用，因此学好本节内容不仅能很好的巩固已学知识更能为后续的学习奠定很好的基础。学生通过本节课的学习，不但能使自己的物理体系更加完善，还能对我们的宇宙产生浓厚的兴趣，进而有探究宇宙的雄心，为我国的航天事业贴一份力。
（2）教学对象分析：
本节课的教学对象是高一学生，对于刚刚进入高中学习物理的他们来说抽象思维能力不足，不能很有效的想象出万有引力的定律，因此需要老师循序渐进加以引导。学生已经学习了伽利略的三大定律，并能初步掌握这三大定律的内涵，但式学生的推理和运算能力较差，加上本章书的公式运用较为灵活，因此学生会对此有一定的畏难心理，因此需要老师精心的设计与合理的安排使学生能正确掌握这一方面的知识。
教学目标：
( 1 ) 知识与技能
能熟练复述万有引力定律的内容、表达式和适用的条件。
能清楚明白万有引力定律的推导和建立的一般过程。
理解万有引力定律的含义并会用这公式解决简单的万有引力计算问题。
( 2 ) 过程与方法
在万有引力定律的建立过程中，学习发现问题，提出问题，猜想假设与推理论证的方法。
学生通过参与分析和讨论万有引力定律的建立过程，能逐步掌握物理规律的一般步骤。
( 3 ) 情感 、态度和价值观
学生通过参与推导过程，逐渐养成严谨认真的探究精神。
学生通过万有引力定律的学习，认识到依靠科学能够揭示存在于我们世界中的普遍规律，大大激发了求知欲和探索精神。
学生通过观察万有引力定律表达式的简洁对称性，能意识到物理的美，从而增强了学习物理的兴趣。
教学重难点：
教学重点
万有引力定律的建立及适用条件的理解和把握。
教学难点
对万有引力定律的理解。
正确理解与掌握万有引力定律的建立过程．
教学方法：
多媒体演示法 启发式教学法
教学准备：
多媒体工具 粉笔 计算工具
教学过程设计：
( 1 ) 导入新课 ，发现问题
观看视频（行星绕太阳运动）通过上节的学习我们已经知道了太阳和行星间的引力规律，那么：行星为什么会绕太阳运行而不会飞离太阳呢？太阳和行星间到底靠什么作用力维持着呢？
【思路】通过具体的内容设疑，创设真实的物理学习情境，能大大激发学生的好奇心和求知欲。
（2）回顾历史，探索问题
开普勒提出行星运动的三大规律，并积极探索行星运动的原因，他在早前提出这个力是来自太阳，认为引力是太阳发出的磁力流，这些磁力流沿切线方向推动着行星公转，而且其强度随离太阳的距离增大而减弱。
笛卡儿认为行星运动是因为行星的周围有旋转的物质（以太）作用在行星上，以太围绕行星形成漩涡式运动，产生的漩涡压力卷吸着行星趋向太阳中心，这就表现为了引力作用。
胡克、哈雷已觉察到引力和地球上物体的重力有同样的本质，提出行星围绕太阳运动是因为受到太阳对它的引力．
牛顿站在了这些“巨人”的肩上，观察到了苹果的落地，凭借超凡的数学推导能力，最终总结出了万有引力定律。这一定律把“天上”和“人间”统一在了一起 ，使人们的认识有了飞跃。
【思路：通过回顾前人探究的过程，能使学生认识到探究科学的不易，培养学生去科学结果的重视】
（3）新课教学，分析问题
1、定律的得出：
教师活动：粉笔头从空中静止释放，结果发现粉笔头落到了正下方的地方，那为什么粉笔不抛向其他的地方呢？
学生活动：分组讨论产生原因。归纳总结出是重力的作用。
教师活动：那么重力又是怎么产生的么？这个产生的力与太阳对行星的吸引力是不是同一个力么？
[通过粉笔下落的这一常见的物理场景，激发学生去探究更奥秘的宇宙的问题，能大大激发学生的想象力与探索精神。]
最后总结得到：太阳与行星间，地球与与月球间，物体与物体之间都存在着同一性质的引力。为了让学生更加信服这个结论，下面我们展开：
2.月-地检验
教师活动：如果重力和星体间的引力是同一性质的力，都与距离的二次方成反比，那么月球绕地球坐近似的圆周运动的向心加速度就该是地面重力的1/36000，现在就让我们来检验一下吧。
学生活动：学生分组讨论，积极查找有关的数据。
师生共同总结：结论正确。得到万有引力定律：自然界中的任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量成正比，跟他们的距离的二次方成反比。
3、问题的发现：
教师活动：既然两个物体间使存在着引力的，那为什么我们彼此两个人坐那么近却没有吸在一块呢？
学生活动：大家议论纷纷，各持不同的意见，产生了浓厚的兴趣。
教师活动：其中的奥秘有待我们进一步探索，不过老师可以透露，引力常数非常小，是6.67259*10︿-11N.m︿2kg︿-2但这究竟是如何得到的呢？我们下一节课继续跟老师去探究吧！感兴趣的同学可以课后与老师共同来探讨这一推导过程，老师表非常欢迎。
（4）应用新知，升华提高
教师活动：现在让我们做一件不可思议的事情：把我们居住的地球的质量测量一下。
学生活动：大家纷纷查找有关数据来解决这一问题。
教师活动：通过本节课的教学，我们学生居然能把我们的地球母亲给称了个质量。
八 布置作业：
请同学们去预习后面一节的内容：万有引力常数的测量，并独立完成课后3,4两题。
九 板书设计：
1、万有引力内容：
2、适用条件：
3、计算地球的质量：