7.3 万有引力理论的成就 教案—2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册（word版教案）
文档属性
| 名称 | 7.3 万有引力理论的成就 教案—2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册（word版教案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 158.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-06-08 18:18:05 | ||
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文档简介
《万有引力理论的成就》教学设计
课 题： 高中物理（人教版）必修2第六章第4节 万有引力理论的成就
教学设计思路：
学习万有引力理论的成就时，学生们已对万有引力定律有了一定的了解，关键是如何在具体的天文学问题中对万有引力定律应用，考虑到学生的认知基础及本节内容的重要性和认知难度，这节课需要一课时，重点放在根据已知条件求解天体质量。
新课改的主题是着力改变学生的学习方式，倡导学生合作参与、主动探究体验过程，以培养学生的创新精神和实践能力。本节课突出强调在教学的过程中，让学生充分发挥其自主能动性，并认为在课堂教学中学生对知识、技能的获得及随之产生的能力提高、兴趣激发和个性发展都是学生对教学活动积极参与的结果。教学活动中通过让学生参与解决问题，自主地找到求解天体质量的方法，充分显示出学生的“主体”作用。教师的作用是对学生的这种参与进行启发、诱导、调整、激励，是教学的组织者、合作者和参与者，重在帮助学生进一步理解和运用“万有引力定律”来求解天体质量。
教学目标：
一、知识与技能
1.了解万有引力定律在天文学上的应用
2.会用万有引力定律计算天体的质量和密度
3.掌握综合运用万有引力定律和圆周运动学知识分析具体问题的方法
二、过程与方法
1.培养学生归纳总结建立模型的能力与方法
2.通过求解太阳.地球的质量，培养学生理论联系实际的运用能力
三、情感态度与价值观
1.培养学生认真严禁的科学态度和大胆探究的心理品质
2.体会物理学规律的简洁性和普适性，领略物理学的优美
3.通过介绍用万有引力定律发现未知天体的过程，使学生懂得理论来源于实践，反过来又可以指导实践的辩证唯物主义观点
教学重点：
应用万有引力定律计算地球、太阳等天体的质量
教学难点：
根据已知条件求解天体质量
教学流程图：
教学过程：
教学内容 教师活动 学生活动 设计意图
第一阶段 创设情境 导入新课 【课件展示】苹果图片、地球图片、卡文迪许图片 【教师】创设问题情境：展示苹果图片，让同学们估计苹果的质量，然后把苹果拿给学生观察，让大家思考怎么得到苹果的质量；今天我还给大家带来了一个球，它比苹果大的多，重的多，没办法带进教室，但我带来了它的照片，展示地球的照片，怎么得到地球的质量呢？刚才的方法还适用吗？有没有更好的办法，我们知道卡文迪许（展示图片）测量出了万有引力常量的值,他被称为“称量地球质量第一人”，他是怎么得到地球质量的呢？带着这个问题，让我们进入今天课程的学习。 【板书】万有引力理论的成就 思考讨论 代表发言 创设情景 激发兴趣 引入课题
第二阶段 新课教学 自主学习 问题探究 实践演练 应用拓展 第二阶段 新课教学 自主学习 问题探究 实践演练 应用拓展 第二阶段 新课教学 自主学习 问题探究 实践演练 应用拓展 第二阶段 新课教学 自主学习 问题探究 实践演练 应用拓展 【课件展示】 一、科学真是迷人 若不考虑地球自转的影响，地面上物体受到的重力等于地球对物体的吸引力 即： 【教师】为什么不考虑地球自转的影响，地面上物体受到的重力等于地球对物体的吸引力？ 【课件展示】 【教师】引导学生分析：物体放在地面上受到万有引力，万有引力分解为两个分力：重力G和m随地球自转的向心力Fn , 请同学们计算：赤道附近的50kg的人 受到重力和随地球自转的向心力Fn分别是多少？ G=mg=4900N 发现向心力Fn远远小于重力G 所以：不考虑(忽略)地球自转的影响时，万有引力近似等于重力。 【板书】不考虑(忽略)地球自转的影响时， 【课件展示】 设地面附近的重力加速度 g = 9.8 m/s2，地球半径 R = 6.4×106 m，引力常量 G = 6.67×10─11 N m2/kg2，试估算地球的质量。 【教师】进一步对这种方法进行延伸和拓展 物体在天体表面，忽略天体自转影响时得M= g---天体表面的重力加速度 R---天体的半径 这种计算天体质量的方法我们称为自力更生法 【教师】我们能不能用这样的方法来测定太阳的质量？ 引导学生得出：我们可以借助第二个天体来完成对太阳质量的测定。如地球围绕太阳转动。 二、天体质量的计算 【课件展示】 1、地球绕太阳运动的实际轨道是什么形状？为了解决问题的方便，我们通常可以认为地球在绕怎样的轨道做什么运动？ 2、地球作圆周运动的向心力是由什么力来提供的？
3、已知地球公转周期：T ，地球轨道半径: r ， 求太阳的质量M的表达式？ 4、通过地球围绕太阳转动，计算的是谁的质量？与地球的质量有关吗？ 5、利用八大行星中的其他星体围绕太阳转动的情形来求太阳质量，求出的质量一样吗？ 【教师】进一步对这种方法进行延伸和拓展 【课件展示】 环行天体的向心力由中心天体对其万有引力独家提供 【板书】 求中心天体质量须知道待求天体（M）的某一环行天体的运行规律，且与环行天体的质量（m）无关 这种求解天体质量的方法，我们称为引进外援法 【教师】那计算地球质量的方法的方法有哪些呢？前后呼应回到一开始设定的问题上。 三、发现未知天体 【课件展示】 1、应用万有引力定律除可估算天体质量外，还可以在天文学上有何应用？ 2、应用万有引力定律发现了哪些行星？ 【教师】引导学生阅读课本相关内容 自主探究 思考讨论： 万有引力可分解为哪两个分力？相互交流展示结果。 动手计算赤道附近的50kg的人分别受到的重力和随地球自转的向心力分别为多少并比较二者的大小 动笔计算地球质量，明确计算地球质量的方法和思路 体会物理模型的建立 学生思考后回答：因为无法登陆表面,所以不能用同样的方法来测定太阳的质量。 学生合作探究，分组讨论，感受 利用万有引力提供向心力测太阳 质量的方法。 小组合作，总结计算天体质量的第二种方法（引进外援法） 开放性的探究活动，学生分组比赛,代表发言,写出求解地球质量的不同表达式。 阅读课本相关内容，同学之间进行讨论、交流 引发思考，激发探究积极性，增强同学的分析归纳能力 通过让学生亲自动笔计算掌握等式成立的前提条件是：不考虑地球自转的影响 通过具体的演算对地球的质量有一个感性的认识 对方法进行延伸和拓展引导学生进行举一反三 逐步将同学的考虑 重点转向围绕太阳的其他天体运动规律来思考 进行由浅入深，循序渐进的启发式教学，激活同学 内在的求知欲，引导同学积极思考，合作探究。 对方法进行延伸和拓展引导学生进行举一反三体会模型建立的方法 通过地球质量计算的实战演练，总结点评得出正确结论，，掌握,求解中心天体的质量的方法，突出重点，突破难点，达到教学目的。 通过海王星、冥王星预测直至发现的过程,渗透物理学史的思想教育,体会万有引力定律在天文学上的重要作用
第三阶段 回顾梳理 课堂小结 四、课堂小结 让同学概括总结本节的内容；请同学代表总结发言；其他同学再讨论，补充；然后请同学评价本节小结内容。 教师点评: 本节课我们通过共同的学习了地球质量测定——天体质量测定——天体轨道的演算推测,直观地了解了万有引力定律在人类认识自然界奥秘中发挥的巨大作用!理论来源于实践，反过来又可以指导实践，所以在人们后来的探索前进道路上,仍旧难忘牛顿等前辈科学家的功勋。 同学概括总结本节的内容；同学代表总结发言；其他同学再讨论，补充；然后同学评价本节小结内容。 放开手，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架,培养学生概括总结能力。
板书设计 6.4万有引力理论的成就 一、科学真是迷人 不考虑(忽略)地球自转的影响时， 二、计算天体的质量 三、发现未知天体
教学反思： 本节课的设计思路是采用层层递进、环环相扣的方式设计问题、解决问题和对知识归纳总结的能力，在教学过程中老师应给予适当的点拨，启发学生最终突破核心问题； 2、在突破为什么不考虑(忽略)地球自转的影响时，地面上物体受到的重力等于地球对物体的吸引力这一难点时，采用定量分析学生更容易接受； 3、在设计发现未知天体这一板块内容上，由于时间有限，讲的比较匆忙。
课 题： 高中物理（人教版）必修2第六章第4节 万有引力理论的成就
教学设计思路：
学习万有引力理论的成就时，学生们已对万有引力定律有了一定的了解，关键是如何在具体的天文学问题中对万有引力定律应用，考虑到学生的认知基础及本节内容的重要性和认知难度，这节课需要一课时，重点放在根据已知条件求解天体质量。
新课改的主题是着力改变学生的学习方式，倡导学生合作参与、主动探究体验过程，以培养学生的创新精神和实践能力。本节课突出强调在教学的过程中，让学生充分发挥其自主能动性，并认为在课堂教学中学生对知识、技能的获得及随之产生的能力提高、兴趣激发和个性发展都是学生对教学活动积极参与的结果。教学活动中通过让学生参与解决问题，自主地找到求解天体质量的方法，充分显示出学生的“主体”作用。教师的作用是对学生的这种参与进行启发、诱导、调整、激励，是教学的组织者、合作者和参与者，重在帮助学生进一步理解和运用“万有引力定律”来求解天体质量。
教学目标：
一、知识与技能
1.了解万有引力定律在天文学上的应用
2.会用万有引力定律计算天体的质量和密度
3.掌握综合运用万有引力定律和圆周运动学知识分析具体问题的方法
二、过程与方法
1.培养学生归纳总结建立模型的能力与方法
2.通过求解太阳.地球的质量，培养学生理论联系实际的运用能力
三、情感态度与价值观
1.培养学生认真严禁的科学态度和大胆探究的心理品质
2.体会物理学规律的简洁性和普适性，领略物理学的优美
3.通过介绍用万有引力定律发现未知天体的过程，使学生懂得理论来源于实践，反过来又可以指导实践的辩证唯物主义观点
教学重点：
应用万有引力定律计算地球、太阳等天体的质量
教学难点：
根据已知条件求解天体质量
教学流程图：
教学过程：
教学内容 教师活动 学生活动 设计意图
第一阶段 创设情境 导入新课 【课件展示】苹果图片、地球图片、卡文迪许图片 【教师】创设问题情境：展示苹果图片，让同学们估计苹果的质量，然后把苹果拿给学生观察，让大家思考怎么得到苹果的质量；今天我还给大家带来了一个球，它比苹果大的多，重的多，没办法带进教室，但我带来了它的照片，展示地球的照片，怎么得到地球的质量呢？刚才的方法还适用吗？有没有更好的办法，我们知道卡文迪许（展示图片）测量出了万有引力常量的值,他被称为“称量地球质量第一人”，他是怎么得到地球质量的呢？带着这个问题，让我们进入今天课程的学习。 【板书】万有引力理论的成就 思考讨论 代表发言 创设情景 激发兴趣 引入课题
第二阶段 新课教学 自主学习 问题探究 实践演练 应用拓展 第二阶段 新课教学 自主学习 问题探究 实践演练 应用拓展 第二阶段 新课教学 自主学习 问题探究 实践演练 应用拓展 第二阶段 新课教学 自主学习 问题探究 实践演练 应用拓展 【课件展示】 一、科学真是迷人 若不考虑地球自转的影响，地面上物体受到的重力等于地球对物体的吸引力 即： 【教师】为什么不考虑地球自转的影响，地面上物体受到的重力等于地球对物体的吸引力？ 【课件展示】 【教师】引导学生分析：物体放在地面上受到万有引力，万有引力分解为两个分力：重力G和m随地球自转的向心力Fn , 请同学们计算：赤道附近的50kg的人 受到重力和随地球自转的向心力Fn分别是多少？ G=mg=4900N 发现向心力Fn远远小于重力G 所以：不考虑(忽略)地球自转的影响时，万有引力近似等于重力。 【板书】不考虑(忽略)地球自转的影响时， 【课件展示】 设地面附近的重力加速度 g = 9.8 m/s2，地球半径 R = 6.4×106 m，引力常量 G = 6.67×10─11 N m2/kg2，试估算地球的质量。 【教师】进一步对这种方法进行延伸和拓展 物体在天体表面，忽略天体自转影响时得M= g---天体表面的重力加速度 R---天体的半径 这种计算天体质量的方法我们称为自力更生法 【教师】我们能不能用这样的方法来测定太阳的质量？ 引导学生得出：我们可以借助第二个天体来完成对太阳质量的测定。如地球围绕太阳转动。 二、天体质量的计算 【课件展示】 1、地球绕太阳运动的实际轨道是什么形状？为了解决问题的方便，我们通常可以认为地球在绕怎样的轨道做什么运动？ 2、地球作圆周运动的向心力是由什么力来提供的？
3、已知地球公转周期：T ，地球轨道半径: r ， 求太阳的质量M的表达式？ 4、通过地球围绕太阳转动，计算的是谁的质量？与地球的质量有关吗？ 5、利用八大行星中的其他星体围绕太阳转动的情形来求太阳质量，求出的质量一样吗？ 【教师】进一步对这种方法进行延伸和拓展 【课件展示】 环行天体的向心力由中心天体对其万有引力独家提供 【板书】 求中心天体质量须知道待求天体（M）的某一环行天体的运行规律，且与环行天体的质量（m）无关 这种求解天体质量的方法，我们称为引进外援法 【教师】那计算地球质量的方法的方法有哪些呢？前后呼应回到一开始设定的问题上。 三、发现未知天体 【课件展示】 1、应用万有引力定律除可估算天体质量外，还可以在天文学上有何应用？ 2、应用万有引力定律发现了哪些行星？ 【教师】引导学生阅读课本相关内容 自主探究 思考讨论： 万有引力可分解为哪两个分力？相互交流展示结果。 动手计算赤道附近的50kg的人分别受到的重力和随地球自转的向心力分别为多少并比较二者的大小 动笔计算地球质量，明确计算地球质量的方法和思路 体会物理模型的建立 学生思考后回答：因为无法登陆表面,所以不能用同样的方法来测定太阳的质量。 学生合作探究，分组讨论，感受 利用万有引力提供向心力测太阳 质量的方法。 小组合作，总结计算天体质量的第二种方法（引进外援法） 开放性的探究活动，学生分组比赛,代表发言,写出求解地球质量的不同表达式。 阅读课本相关内容，同学之间进行讨论、交流 引发思考，激发探究积极性，增强同学的分析归纳能力 通过让学生亲自动笔计算掌握等式成立的前提条件是：不考虑地球自转的影响 通过具体的演算对地球的质量有一个感性的认识 对方法进行延伸和拓展引导学生进行举一反三 逐步将同学的考虑 重点转向围绕太阳的其他天体运动规律来思考 进行由浅入深，循序渐进的启发式教学，激活同学 内在的求知欲，引导同学积极思考，合作探究。 对方法进行延伸和拓展引导学生进行举一反三体会模型建立的方法 通过地球质量计算的实战演练，总结点评得出正确结论，，掌握,求解中心天体的质量的方法，突出重点，突破难点，达到教学目的。 通过海王星、冥王星预测直至发现的过程,渗透物理学史的思想教育,体会万有引力定律在天文学上的重要作用
第三阶段 回顾梳理 课堂小结 四、课堂小结 让同学概括总结本节的内容；请同学代表总结发言；其他同学再讨论，补充；然后请同学评价本节小结内容。 教师点评: 本节课我们通过共同的学习了地球质量测定——天体质量测定——天体轨道的演算推测,直观地了解了万有引力定律在人类认识自然界奥秘中发挥的巨大作用!理论来源于实践，反过来又可以指导实践，所以在人们后来的探索前进道路上,仍旧难忘牛顿等前辈科学家的功勋。 同学概括总结本节的内容；同学代表总结发言；其他同学再讨论，补充；然后同学评价本节小结内容。 放开手，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架,培养学生概括总结能力。
板书设计 6.4万有引力理论的成就 一、科学真是迷人 不考虑(忽略)地球自转的影响时， 二、计算天体的质量 三、发现未知天体
教学反思： 本节课的设计思路是采用层层递进、环环相扣的方式设计问题、解决问题和对知识归纳总结的能力，在教学过程中老师应给予适当的点拨，启发学生最终突破核心问题； 2、在突破为什么不考虑(忽略)地球自转的影响时，地面上物体受到的重力等于地球对物体的吸引力这一难点时，采用定量分析学生更容易接受； 3、在设计发现未知天体这一板块内容上，由于时间有限，讲的比较匆忙。