7.2 万有引力定律-说课课件（38张PPT）
文档属性
| 名称 | 7.2 万有引力定律-说课课件（38张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 2.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-01 16:47:49 | ||
图片预览
文档简介
(共38张PPT)
7.2 万有引力定律说课
§7.2 万有引力定律 说课
7.2 万有引力定律说课
说 课 环
节
一、课标要求
二、 核心素
养
三、教材分析
四、 学情分析
五、 教法学法
六、教学过程
7.2 万有引力定律说课
一、 课标要
求
通过史实，了解万有引力定律的发现过程。知道万有引力定 律。认识发现万有引力定律的重要意义。
7.2 万有引力定律说课
科学探究
科学思维
物理观念
科学态度与责任
构建任何物体间都存在引 力的物理观念，能科学描述 与万有引力定律相关的运动 和相互作用观 .
二、核心素养
7.2 万有引力定律说课
科学探究
科学思维
物理观念
科学态度与责任
通过构建匀速圆周运动模型
，推导太阳与行星间的引力 公式，体会逻辑推理在物理 学中的重要性 .
二、核心素养分析
7.2 万有引力定律说课
科学探究
科学思维
物理观念
科学态度与责任
经历探究万有引力定律发现 的过程，培养学生的模型建 构能力和科学推理能力；利 用“月地检验”培养学生的 科学论证能力 .
二、核心素养分析
7.2 万有引力定律说课
科学探究
科学思维
物理观念
科学态度与责任
通过认识万有引力定律发现的 重要意义，体会科学家们实事 求是、坚持真理、勇于创新的 科学精神 , 落实立德树人的根 本任务。
二、核心素养分析
7.2 万有引力定律说课
三、 教材分析
1 、对教材的认识
原教材
新教材
① 整合原教材内容的意图
7.2 万有引力定律说课
② 体现双线编排的思路
问
题
行星与 太阳间 的引力
月地
检验
万有 引力 定律
引力
常量
知识线
提出 问题
猜想 假设
演绎 推理
得出 结论
检验 论证
方法线
7.2 万有引力定律说课
③ 调整叙述知识顺序
原教材： 先叙述万有引力大小的推导过程，后补充说明“太阳 与行星间的引力的方向沿着两者的连线”。
新教材：先构建行星绕太阳做匀速圆周运动的模型，再根据学 生已有的知识基础，确定力的的方向，最后推导万有引力大小
更符合学生
认知规律和思维特征
的表达式。
7.2 万有引力定律说课
三、 教材分析
④ 增强了五个意识：
问题意识：教材开头以问题开篇
实验意识：引力常量的测定
探究意识：探究万有引力定律的完整过程
理论联系实际意识：来自现实生活中的真实情景
核心素养和科学思想方法意识：运动和相互作用观、放大思想、 模型构建、科学探究、演绎推理、科学论证、统一观念
在物理学 体系中的 地位
在教材体 系中的地 位
7.2 万有引力定律说课
三、 教材分析
丰碑
承上启下
7.2 万有引力定律说课
2 、教学目标
（ 1 ）知道万有引力存在于任意两个物体之间，知道其表达式和适用范 围。
（ 2 ）知道万有引力定律的发现，完成了人类认识上的统一。
（ 3 ）理解万有引力定律的推导过程，认识到大胆猜想与严格求证的重 要性。
（ 4 ）会用万有引力定律解决简单的引力计算问题。
7.2 万有引力定律说课
万有引力定律的 推导以及内容和 表达式。
万有引力定律 发现的思路
重点
难点
3 、教学重难点
7.2 万有引力定律说课
从知识层面
1
学生具有初步的运动 和相互作用观。学过 力、重力、速度、加 速度、向心力、向心 加速度等重要概念， 也知道牛顿运动定律 和匀速圆周运动有关 知识。
从认知层面
3
对天体运动的实际 图景缺乏真实的感 性认识，对天体运 动的本质原因缺乏 认真的思考和研究。 对牛顿发现万有引 力定律的过程了解 不够系统和准确。
从能力层面
2
学生具备一定的探 究能力，但与探究 万有引力定律所需 要的思维能力相比 还略显不足，教学 中要适当引导。
四、 学情分析
7.2 万有引力定律说课
教法、学法
思维能力、分析能力、理解能力、探究能力、运用能力
以启发归纳为增长点
以创设问题情景为突破点
以视频动画为切入点
以科学探究为落脚点
以学生交流发言为中心
以问题引领为中心
以学生探究为中心
以自主学习为中心
五、教法学法分析
7.2 万有引力定律说课
1 、新课导入
用视频动画导入新课，激发兴趣，吸引注意力。
六、教学过程
7.2 万有引力定律说课
2 、新课教学 ( 七个活动）
活动一：搜集史实——了解科学家们对行星运动原因的猜想
（提前 1-2 天布置给同学们）
学生交流发言
科学家 主要猜想
吉尔伯特
开普勒
笛卡儿
伽利略
布利奥
胡克、哈雷
牛顿
牛顿之前或与牛顿同时代的科学家在探究引力问题上，前进道路上的困难 是什么？为什么牛顿能取得成功？ 7.2 万有引力定律说课
一切物体都有合并的趋势。
总结
：
1 、伽利略
2 、开普勒
行星的运动是受到了来自太阳的类似于磁力的作用，与距离 成反比。
在行星的周围有旋转的物质 ( 以太 ) 作用在行星上，使得行 星绕太阳运动。
3 、笛卡 儿
胡克、哈雷等人认为行星受到了太阳对它的引力，甚至证明了 如果行星的轨道是圆形的，其所受的引力大小跟行星到太阳的
距离的二次方成反比，但没法证明在椭圆轨道规律也成立。
4 、胡克
哈雷
主要猜想
7.2 万有引力定律说课
牛顿在前人对惯性研究的基础上，开始思考“物体怎样才会不沿 直线运动”这一问题。他的回答是：以任何方式改变速度（包括改 变速度的方向）都需要力。这就是说使行星沿圆或椭圆运动，需要 指向圆心或椭圆焦点的力，这个力应该就是太阳对它的引力。
5 、牛顿 (1643—1727)
7.2 万有引力定律说课
牛顿解决了前进道路上的三大困难
三大困难 解决办法
困难之一：行星沿椭圆轨道运行，速度 的大小、方向不断发生变化，如何解决 这种变化的曲线运动问题，但是还缺乏 牛顿利用了他发明的微积分方法，越过 了变速运动的障碍。
相应的数学工具。
困难之二：天体是一个庞然大物，如果 他运用模型的方法，提出了质点的概念
认为物体间有引力，那么如何计算天体 ，并通过微积分运算的论证，把庞大天
各部分对行星产生的力的总效果呢？当 体的质量集中于球心，这样就方便地计
时同样缺乏理论上的工具。 算出了天体间引力的总效果。
困难之三：如果天体间是互相吸引的， 牛顿大胆地撇开其他天体的作用，只考
那么在众多天体共存的太阳系中，如何 虑太阳对行星的作用——合理的简化
解决它们之间相互干扰这一复杂的问题 使他能不受干扰地直达问题的本质。
呢？
活动二：再现历史
7.2 万有引力定律说课
——让学生经历“发现”万有引力定律
的过程
设置的问题链
环节 1
简化模型：行星轨道按照“圆”来处理
问题 1 ：开普勒三定律解决了行星“如何动”的问题，那么，又是什么原因使行 星绕太阳运动呢？
问题 2 ：若行星绕太阳的运动可看作是匀速圆周运动，太阳与行星间的引力方向 是什么方向？为什么？
环节 太阳对行星的引力 2
问题 3 ：设行星的质量为 m ，速度为 v ，行星与太阳间的距离为 r ，要得到太阳和行星间引力大小的表达 式，你会利用哪方面知识进行推导？结果如何？
问题 4 ：如果我们要通过天文观测验证上述表达式，可以吗？天文观测容易测量的量是什么？代换后的表达式
如何？
问题 5 ：不同的行星轨道半径不同，周期也不同。在我们学过的物理规律中，有描述轨道半径 r 与周期 T 之间 的关系的吗？ 进一步代换后又会得到怎样的表达式？结论是什么？
环节 3
行星对太阳的引力
问题 6 ：太阳对行星的作用力只跟行星的质量有关吗？还能从什么角度帮助我们向前更进一步？
问题 7 ：牛顿第三定律能否帮助我们得到 ？想到 的原因是什么？这是推理还是创新？
环节 4
问题 8 ：根据 、 和 ，你能归纳出什么？
r 2
m
太
F
F F 太阳与行星间的引力
7.2 万有引力定律说课
活动三：月地检验——通过比较月球和苹果的运动检验规律正确性
行星围绕太阳运转 月球围绕地球运转 苹果熟透落向地球
这些力的性质和规律是否相同呢？
认真观察、大胆假设、小心求证
F=G Mm
r 2
F =？
F =？
7.2 万有引力定律说课
教师活动 学生活动
假设“地球对月球的引力”和“地球对苹果的 引力”与“太阳对行星的引力”是同一种性质 的力。 他们的表达式分别是怎样的？
在这个引力下，它们分别做什么运动？
月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度表达 式？ 苹果自由落体的加速度表达式？
能直接求出 a月 和a苹 吗？你有什么办法解决这个 问题？
那 a月 等于多少？ a苹
由天文观测知： 自由落体加速度 g 9.8 m s2 ，月球中心距离地球 中心的距离为r 3.8 108 m ，月球公转周期为 27.3 天，约2.36 106 s 。则 a月 等于多少？ a苹
a月 (假设推导） a月 (实际计算）， 由此可得到什么结 g苹 g苹 论？
7.2 万有引力定律说课
【理论分析】 对月球绕地球做匀速圆周运动 a
对苹果自由落体
【天文观测】 当时已知的一些量：
地表重力加速度： g = 9.8 m/s2
地球半径： R = 6400×103 m
月 球 周 期 ： T = 27.3 天 ≈
2.36×106 s
月球轨道半径： r ≈ 60R
r =0.00272m/s2
M
r 2
=G
地
月
R 2
a =G M 地
苹果
R2
r 2
a
a
月 =
苹
r 60R
2
1
a月 =
60
a苹
2
1
60
a月
a苹
a g 9.8 m/s2
苹
4 2
a月= T 2
7.2 万有引力定律说课
活动四：大胆推广 ——得出普遍意义下的万有引力定律
我们的思想还可以更解放。既然太阳与行星之间、地 球与月球之间，以及地球与
地面物体之间具有“与两个物 体的质量成正比、与它们之间距离的二次方成反比”的 吸引力，是否任意两个物体之间都有这样的力呢？很可能有， 只是由于身边物体的质 量比天体的质量小得多，不易觉察 罢了。
牛顿并没有轻易的下这个结论，他花了二十年的时间发现了海洋与月球之间 有引力、行星之间也有引力、彗星和太阳之间也有引力，才大胆的推广得到了具有划 时代意义的万有引力定律。
【万有引力定律】自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上， 引力的大小与物体的质量 m1 、 m2 的乘积成正比、与它们之间的距离 r 的二次方成反
比。
r 2
m1 m
F G 2
7.2 万有引力定律说课
合理的外推
地球
太阳
其他行星
月球
地面物体
地面物体
天上
天地
天上
7.2 万有引力定律说课
活动五：实验验证 ——引力常量的测定
7.2 万有引力定律说课
．证明了万有引力的存在及万有引力定律的正确性．
．开创了微小量测量的先河，使科学放大思想得到了推广．
3.“ 开创了测量弱力的新时代” （英国物理学家玻印廷语）．
4 ．使得万有引力定律有了真正的实用价值，可测定远离地球的一些 天体的质量、平均密度等．如根据地球表面的重力加速度可以测定 地球的质量．
卡文迪什扭秤实验的意义
7.2 万有引力定律说课
罗俊，引力物理专家，中科院院士。
“G 值的测量并非一劳永逸， 它需要有科学家持续为它‘保 鲜’，但是对它的测量又及其 艰辛，而罗俊团队通过 30 年 的努力，贡献了目前世界上最 为精确的G 值，中国应该为拥 有这样一个能够持之以恒并永 远保有热情的团队而骄傲！ 我国华中科技大学引力中心团 队在引力常量的测量中作出了 突出贡献，于 2018 年得到了 当时最精确的引力常量 G 的 值。
”
7.2 万有引力定律说课
活动六：规律应用 ——进一步理解万有引力定律
应用 1 ：
？
思考：我们人与人之间也应该存在万有引力，可是为什么我们感受不到呢
估算两个质量 50 kg 的同学相距 0.5 m 时之间的万有引力约有多大
？
解：
N =6.67×10-7 N
是一粒芝麻重的几千分之一，这么小的力人根本无法察觉到。
在我们的生活尺度内，万有引力的影响忽略不计
1 2
r 2
F
Gm m 6.67 10 11 50 50
0.5 2
7.2 万有引力定律说课
应用 2 ：已知地球的质量约为 6.0×1024kg ，地球的半径为 6.4×106m ，请 估算其中一位同学和地球之间的万有引力又是多大？已知地球表面的重力 加速度，则其中这位同学所受重力是多少？并比较万有引力和重力？
应用 3 ： 一个篮球的质量为 0.6 kg, 它所受的重力有多大？试估算操场 上相距 0.5 m 的两个篮球之间的万有引力。
根据万有引力： G=mg=0.6×9.8N=5.88N
r=12.3cm
N 4.315 10 11 N
这样小的力我们是无法察觉的，所以我们通常分析物体受力时不需要 考虑物体间的万有引力。
0.6 0.6
r 2
(0.5 0.123 0.123)2
F G m1m2 6.67 10 11
7.2 万有引力定律说课
活动七：课堂小结—— 温故知新
建构匀速圆周运动模型，太阳对行
星的引力提供向心力，推导
月球围绕地球公转的向 心力是地球对月球引力
地面上苹果下落所受重 力来自地球对苹果引力
一切物体间都存在引力（万有引力定律）
检验
测定万有引力常量 G 猜想
猜想
猜想
猜想
猜想
月地检验
万有引力定律思维导 图
Mm r 2
F G
r 2
F G Mm
7.2 万有引力定律说课
万有引力定律的提出
跟大胆猜想
月地检验
同性质猜想
对行星运动原因的猜想
用视频引入课题
引力常量的测定
科学真是迷人！根据零星的事实
，增添一点猜想，竟能取得这么 大的成就！
—— 马克 · 吐温
7.2 万有引力定律说课
科学漫步
牛顿的科学生涯
牛顿于 1684 年 8 10 月先后写了《论运动》《论物体在均匀介质 中的运动》， 1687 年出 版了《自然哲学的数学原理》 ,1704 年出版了
《光学》，在科学方法上，他以培根的实验归纳方法为基础，又吸收了 笛卡儿的数学演绎体系，形成了比较全面的科学方法。
7.2 万有引力定律说课
4 、课后作业
（ 1 ）复习今天学习的内容 .
（ 2 ）课本 P54 第 1—4 题.
（ 3 ）查阅资料，写一篇关于卡文迪什实验室的科技小论 文，内容包含卡文迪什实验室的发展历程和作出的主要贡 献等。
7.2 万有引力定律说课
5 、板书设计
7.2 万有引力定律
一、对行星运动原因的猜想
二、再现历史 三、月地检验
四、大胆推广 五、实验验证
六、规律应用
7.2 万有引力定律说课
谢谢聆听
！
7.2 万有引力定律说课
§7.2 万有引力定律 说课
7.2 万有引力定律说课
说 课 环
节
一、课标要求
二、 核心素
养
三、教材分析
四、 学情分析
五、 教法学法
六、教学过程
7.2 万有引力定律说课
一、 课标要
求
通过史实，了解万有引力定律的发现过程。知道万有引力定 律。认识发现万有引力定律的重要意义。
7.2 万有引力定律说课
科学探究
科学思维
物理观念
科学态度与责任
构建任何物体间都存在引 力的物理观念，能科学描述 与万有引力定律相关的运动 和相互作用观 .
二、核心素养
7.2 万有引力定律说课
科学探究
科学思维
物理观念
科学态度与责任
通过构建匀速圆周运动模型
，推导太阳与行星间的引力 公式，体会逻辑推理在物理 学中的重要性 .
二、核心素养分析
7.2 万有引力定律说课
科学探究
科学思维
物理观念
科学态度与责任
经历探究万有引力定律发现 的过程，培养学生的模型建 构能力和科学推理能力；利 用“月地检验”培养学生的 科学论证能力 .
二、核心素养分析
7.2 万有引力定律说课
科学探究
科学思维
物理观念
科学态度与责任
通过认识万有引力定律发现的 重要意义，体会科学家们实事 求是、坚持真理、勇于创新的 科学精神 , 落实立德树人的根 本任务。
二、核心素养分析
7.2 万有引力定律说课
三、 教材分析
1 、对教材的认识
原教材
新教材
① 整合原教材内容的意图
7.2 万有引力定律说课
② 体现双线编排的思路
问
题
行星与 太阳间 的引力
月地
检验
万有 引力 定律
引力
常量
知识线
提出 问题
猜想 假设
演绎 推理
得出 结论
检验 论证
方法线
7.2 万有引力定律说课
③ 调整叙述知识顺序
原教材： 先叙述万有引力大小的推导过程，后补充说明“太阳 与行星间的引力的方向沿着两者的连线”。
新教材：先构建行星绕太阳做匀速圆周运动的模型，再根据学 生已有的知识基础，确定力的的方向，最后推导万有引力大小
更符合学生
认知规律和思维特征
的表达式。
7.2 万有引力定律说课
三、 教材分析
④ 增强了五个意识：
问题意识：教材开头以问题开篇
实验意识：引力常量的测定
探究意识：探究万有引力定律的完整过程
理论联系实际意识：来自现实生活中的真实情景
核心素养和科学思想方法意识：运动和相互作用观、放大思想、 模型构建、科学探究、演绎推理、科学论证、统一观念
在物理学 体系中的 地位
在教材体 系中的地 位
7.2 万有引力定律说课
三、 教材分析
丰碑
承上启下
7.2 万有引力定律说课
2 、教学目标
（ 1 ）知道万有引力存在于任意两个物体之间，知道其表达式和适用范 围。
（ 2 ）知道万有引力定律的发现，完成了人类认识上的统一。
（ 3 ）理解万有引力定律的推导过程，认识到大胆猜想与严格求证的重 要性。
（ 4 ）会用万有引力定律解决简单的引力计算问题。
7.2 万有引力定律说课
万有引力定律的 推导以及内容和 表达式。
万有引力定律 发现的思路
重点
难点
3 、教学重难点
7.2 万有引力定律说课
从知识层面
1
学生具有初步的运动 和相互作用观。学过 力、重力、速度、加 速度、向心力、向心 加速度等重要概念， 也知道牛顿运动定律 和匀速圆周运动有关 知识。
从认知层面
3
对天体运动的实际 图景缺乏真实的感 性认识，对天体运 动的本质原因缺乏 认真的思考和研究。 对牛顿发现万有引 力定律的过程了解 不够系统和准确。
从能力层面
2
学生具备一定的探 究能力，但与探究 万有引力定律所需 要的思维能力相比 还略显不足，教学 中要适当引导。
四、 学情分析
7.2 万有引力定律说课
教法、学法
思维能力、分析能力、理解能力、探究能力、运用能力
以启发归纳为增长点
以创设问题情景为突破点
以视频动画为切入点
以科学探究为落脚点
以学生交流发言为中心
以问题引领为中心
以学生探究为中心
以自主学习为中心
五、教法学法分析
7.2 万有引力定律说课
1 、新课导入
用视频动画导入新课，激发兴趣，吸引注意力。
六、教学过程
7.2 万有引力定律说课
2 、新课教学 ( 七个活动）
活动一：搜集史实——了解科学家们对行星运动原因的猜想
（提前 1-2 天布置给同学们）
学生交流发言
科学家 主要猜想
吉尔伯特
开普勒
笛卡儿
伽利略
布利奥
胡克、哈雷
牛顿
牛顿之前或与牛顿同时代的科学家在探究引力问题上，前进道路上的困难 是什么？为什么牛顿能取得成功？ 7.2 万有引力定律说课
一切物体都有合并的趋势。
总结
：
1 、伽利略
2 、开普勒
行星的运动是受到了来自太阳的类似于磁力的作用，与距离 成反比。
在行星的周围有旋转的物质 ( 以太 ) 作用在行星上，使得行 星绕太阳运动。
3 、笛卡 儿
胡克、哈雷等人认为行星受到了太阳对它的引力，甚至证明了 如果行星的轨道是圆形的，其所受的引力大小跟行星到太阳的
距离的二次方成反比，但没法证明在椭圆轨道规律也成立。
4 、胡克
哈雷
主要猜想
7.2 万有引力定律说课
牛顿在前人对惯性研究的基础上，开始思考“物体怎样才会不沿 直线运动”这一问题。他的回答是：以任何方式改变速度（包括改 变速度的方向）都需要力。这就是说使行星沿圆或椭圆运动，需要 指向圆心或椭圆焦点的力，这个力应该就是太阳对它的引力。
5 、牛顿 (1643—1727)
7.2 万有引力定律说课
牛顿解决了前进道路上的三大困难
三大困难 解决办法
困难之一：行星沿椭圆轨道运行，速度 的大小、方向不断发生变化，如何解决 这种变化的曲线运动问题，但是还缺乏 牛顿利用了他发明的微积分方法，越过 了变速运动的障碍。
相应的数学工具。
困难之二：天体是一个庞然大物，如果 他运用模型的方法，提出了质点的概念
认为物体间有引力，那么如何计算天体 ，并通过微积分运算的论证，把庞大天
各部分对行星产生的力的总效果呢？当 体的质量集中于球心，这样就方便地计
时同样缺乏理论上的工具。 算出了天体间引力的总效果。
困难之三：如果天体间是互相吸引的， 牛顿大胆地撇开其他天体的作用，只考
那么在众多天体共存的太阳系中，如何 虑太阳对行星的作用——合理的简化
解决它们之间相互干扰这一复杂的问题 使他能不受干扰地直达问题的本质。
呢？
活动二：再现历史
7.2 万有引力定律说课
——让学生经历“发现”万有引力定律
的过程
设置的问题链
环节 1
简化模型：行星轨道按照“圆”来处理
问题 1 ：开普勒三定律解决了行星“如何动”的问题，那么，又是什么原因使行 星绕太阳运动呢？
问题 2 ：若行星绕太阳的运动可看作是匀速圆周运动，太阳与行星间的引力方向 是什么方向？为什么？
环节 太阳对行星的引力 2
问题 3 ：设行星的质量为 m ，速度为 v ，行星与太阳间的距离为 r ，要得到太阳和行星间引力大小的表达 式，你会利用哪方面知识进行推导？结果如何？
问题 4 ：如果我们要通过天文观测验证上述表达式，可以吗？天文观测容易测量的量是什么？代换后的表达式
如何？
问题 5 ：不同的行星轨道半径不同，周期也不同。在我们学过的物理规律中，有描述轨道半径 r 与周期 T 之间 的关系的吗？ 进一步代换后又会得到怎样的表达式？结论是什么？
环节 3
行星对太阳的引力
问题 6 ：太阳对行星的作用力只跟行星的质量有关吗？还能从什么角度帮助我们向前更进一步？
问题 7 ：牛顿第三定律能否帮助我们得到 ？想到 的原因是什么？这是推理还是创新？
环节 4
问题 8 ：根据 、 和 ，你能归纳出什么？
r 2
m
太
F
F F 太阳与行星间的引力
7.2 万有引力定律说课
活动三：月地检验——通过比较月球和苹果的运动检验规律正确性
行星围绕太阳运转 月球围绕地球运转 苹果熟透落向地球
这些力的性质和规律是否相同呢？
认真观察、大胆假设、小心求证
F=G Mm
r 2
F =？
F =？
7.2 万有引力定律说课
教师活动 学生活动
假设“地球对月球的引力”和“地球对苹果的 引力”与“太阳对行星的引力”是同一种性质 的力。 他们的表达式分别是怎样的？
在这个引力下，它们分别做什么运动？
月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度表达 式？ 苹果自由落体的加速度表达式？
能直接求出 a月 和a苹 吗？你有什么办法解决这个 问题？
那 a月 等于多少？ a苹
由天文观测知： 自由落体加速度 g 9.8 m s2 ，月球中心距离地球 中心的距离为r 3.8 108 m ，月球公转周期为 27.3 天，约2.36 106 s 。则 a月 等于多少？ a苹
a月 (假设推导） a月 (实际计算）， 由此可得到什么结 g苹 g苹 论？
7.2 万有引力定律说课
【理论分析】 对月球绕地球做匀速圆周运动 a
对苹果自由落体
【天文观测】 当时已知的一些量：
地表重力加速度： g = 9.8 m/s2
地球半径： R = 6400×103 m
月 球 周 期 ： T = 27.3 天 ≈
2.36×106 s
月球轨道半径： r ≈ 60R
r =0.00272m/s2
M
r 2
=G
地
月
R 2
a =G M 地
苹果
R2
r 2
a
a
月 =
苹
r 60R
2
1
a月 =
60
a苹
2
1
60
a月
a苹
a g 9.8 m/s2
苹
4 2
a月= T 2
7.2 万有引力定律说课
活动四：大胆推广 ——得出普遍意义下的万有引力定律
我们的思想还可以更解放。既然太阳与行星之间、地 球与月球之间，以及地球与
地面物体之间具有“与两个物 体的质量成正比、与它们之间距离的二次方成反比”的 吸引力，是否任意两个物体之间都有这样的力呢？很可能有， 只是由于身边物体的质 量比天体的质量小得多，不易觉察 罢了。
牛顿并没有轻易的下这个结论，他花了二十年的时间发现了海洋与月球之间 有引力、行星之间也有引力、彗星和太阳之间也有引力，才大胆的推广得到了具有划 时代意义的万有引力定律。
【万有引力定律】自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上， 引力的大小与物体的质量 m1 、 m2 的乘积成正比、与它们之间的距离 r 的二次方成反
比。
r 2
m1 m
F G 2
7.2 万有引力定律说课
合理的外推
地球
太阳
其他行星
月球
地面物体
地面物体
天上
天地
天上
7.2 万有引力定律说课
活动五：实验验证 ——引力常量的测定
7.2 万有引力定律说课
．证明了万有引力的存在及万有引力定律的正确性．
．开创了微小量测量的先河，使科学放大思想得到了推广．
3.“ 开创了测量弱力的新时代” （英国物理学家玻印廷语）．
4 ．使得万有引力定律有了真正的实用价值，可测定远离地球的一些 天体的质量、平均密度等．如根据地球表面的重力加速度可以测定 地球的质量．
卡文迪什扭秤实验的意义
7.2 万有引力定律说课
罗俊，引力物理专家，中科院院士。
“G 值的测量并非一劳永逸， 它需要有科学家持续为它‘保 鲜’，但是对它的测量又及其 艰辛，而罗俊团队通过 30 年 的努力，贡献了目前世界上最 为精确的G 值，中国应该为拥 有这样一个能够持之以恒并永 远保有热情的团队而骄傲！ 我国华中科技大学引力中心团 队在引力常量的测量中作出了 突出贡献，于 2018 年得到了 当时最精确的引力常量 G 的 值。
”
7.2 万有引力定律说课
活动六：规律应用 ——进一步理解万有引力定律
应用 1 ：
？
思考：我们人与人之间也应该存在万有引力，可是为什么我们感受不到呢
估算两个质量 50 kg 的同学相距 0.5 m 时之间的万有引力约有多大
？
解：
N =6.67×10-7 N
是一粒芝麻重的几千分之一，这么小的力人根本无法察觉到。
在我们的生活尺度内，万有引力的影响忽略不计
1 2
r 2
F
Gm m 6.67 10 11 50 50
0.5 2
7.2 万有引力定律说课
应用 2 ：已知地球的质量约为 6.0×1024kg ，地球的半径为 6.4×106m ，请 估算其中一位同学和地球之间的万有引力又是多大？已知地球表面的重力 加速度，则其中这位同学所受重力是多少？并比较万有引力和重力？
应用 3 ： 一个篮球的质量为 0.6 kg, 它所受的重力有多大？试估算操场 上相距 0.5 m 的两个篮球之间的万有引力。
根据万有引力： G=mg=0.6×9.8N=5.88N
r=12.3cm
N 4.315 10 11 N
这样小的力我们是无法察觉的，所以我们通常分析物体受力时不需要 考虑物体间的万有引力。
0.6 0.6
r 2
(0.5 0.123 0.123)2
F G m1m2 6.67 10 11
7.2 万有引力定律说课
活动七：课堂小结—— 温故知新
建构匀速圆周运动模型，太阳对行
星的引力提供向心力，推导
月球围绕地球公转的向 心力是地球对月球引力
地面上苹果下落所受重 力来自地球对苹果引力
一切物体间都存在引力（万有引力定律）
检验
测定万有引力常量 G 猜想
猜想
猜想
猜想
猜想
月地检验
万有引力定律思维导 图
Mm r 2
F G
r 2
F G Mm
7.2 万有引力定律说课
万有引力定律的提出
跟大胆猜想
月地检验
同性质猜想
对行星运动原因的猜想
用视频引入课题
引力常量的测定
科学真是迷人！根据零星的事实
，增添一点猜想，竟能取得这么 大的成就！
—— 马克 · 吐温
7.2 万有引力定律说课
科学漫步
牛顿的科学生涯
牛顿于 1684 年 8 10 月先后写了《论运动》《论物体在均匀介质 中的运动》， 1687 年出 版了《自然哲学的数学原理》 ,1704 年出版了
《光学》，在科学方法上，他以培根的实验归纳方法为基础，又吸收了 笛卡儿的数学演绎体系，形成了比较全面的科学方法。
7.2 万有引力定律说课
4 、课后作业
（ 1 ）复习今天学习的内容 .
（ 2 ）课本 P54 第 1—4 题.
（ 3 ）查阅资料，写一篇关于卡文迪什实验室的科技小论 文，内容包含卡文迪什实验室的发展历程和作出的主要贡 献等。
7.2 万有引力定律说课
5 、板书设计
7.2 万有引力定律
一、对行星运动原因的猜想
二、再现历史 三、月地检验
四、大胆推广 五、实验验证
六、规律应用
7.2 万有引力定律说课
谢谢聆听
！