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1、学习必备 欢迎下载 万有引力定律 中学物理教学方案设计 学习必备 欢迎下载 课题:万有引力定律 【概述】本节选自人教版高中物理必修二第六章第三节。本节课所需课时为 1 课时，45 分钟。万有引力定律是本章的核心,是 17 世纪自然科学最伟大的成果之一,它为研究天体运动提供了理论依据,彻底使人们对宇宙的探索从被动描述走向主动发现。万有引力定律承上启下的作用：上承圆周运动,下启卫星的运动.掌握好本节课,对前面知识的加深理解,后面问题的顺利解决,将会起到重要的作用。【教学目标分析】知识目标：1、在开普勒第三定律的基础上，推导得到万有引力定律，使学生对此定律有初步理解。2、使学生了解并掌握万有引力定律
2、。3、使学生能认识到万有引力定律的普遍性（它存在宇宙中任何有质量的物体之间，不管它们之间是否还有其它作用力）。能力目标：1、使学生能应用万有引力定律解决实际问题。2、使学生能应用万有引力定律和圆周运动知识解决行星绕恒星和卫星绕行星运动的天体问题。情感目标：1、使学生在学习万有引力定律的过程中感受到万有引力定律的发现是经历了几代科学家的不断努力，甚至付出了生命，最后牛顿总结了前人经验的基础上才发现的。让学生在应用万有引力定律的过程中应多观察、多思考。2、通过神舟五号的资料,激发学生的爱国热情,增强学生建设祖国的神圣使命感。【学生特征分析】高中的学生已经有一定的天文学与物理学的基础，具备一定的思维
3、能力。对物理知识具有因果关系的认识兴趣；对物理知识具有概括性的认识兴趣。他们喜欢活跃的课堂形式，热忠于讨论、归纳、分析、争辩等思维活动，兴趣广泛，求知欲强，探究和讨论的风气较浓厚。但他们易于用生活观念代替物理概念，学习物理的思维障碍表现为凝固性、片面性和干扰性障碍。为了克服学生的思维障碍，教学中多让学生接触真实、具体的物理情境，提高从真实、具体的物理情境中获得信息的辩识能力，让学生暴露出错误观念并加以纠正。【教学策略选择与设计】：1.重点:万有引力定律的推导,应用难点:万有引力定律的推导。本节的重点是。万有引力定律的推导和应用。因为它既是前面圆周运动知识的发之一它为研究天体运动提供了理论依据彻
4、底使人们对宇宙的探索从被动学目标分析知识目标开普勒第三定律的基础上推导得到万有引力定律使作用力能力目标使学生能应用万有引力定律解决实际问题使学生能应用学习必备 欢迎下载 展,又是后面卫星运动知识的基础。本节的难点是：万有引力定律的推导。因为它综合了开普勒第三定律,圆周运动知识,牛顿第三定律,涉及知识点多；而且一般物体间的引力极小,学生对此缺乏感性认识,又无法进行演示实验。我们通过具体事例,例题,习题,多媒体手段加强了重点教学；通过及时复习,突破了难点教学；而且我们通过探究性活动,使学生对重难点知识的同化过程，在时间和空间上得以延续。2教学中渗透科学思想和方法教育，还注重能力的培养。由各种日常的
5、生活现象和一些天文知识引入万有引力定律，体现了学习物理知识的新理念：生活-物理-生活。如：从月球围绕地球旋转的例子中，猜测出影响月球环绕时间，速度的因素，最后又用影响这些因素来解释学生熟悉的生活现象。但要从现象中得出结论，还需通过实验来认识。教学中着重引导学生设计实验，从中观察并分析得出结论，培养了学生自主思维的能力。本节课也体现了学习物理知识的认知过程由简单到复杂、由形象思维到抽象思维的过程。物理课堂教学除了传授知识，培养能力外，还应注重知识的形成过程，提高学生的科学素养，初步认识科学及其相关技术对于社会发展、自然环境及人类生活的影响。如：利用“神州系列飞船”的图片，在教学中渗透了天文与万有
6、引力息息相关的的观念，使学生有能在个人力所能及的范围内对社会的可持续发展有所贡献的意识。3采用“情境活动”课堂教学模式。把教学活动的重点放在指导学生主动获取知识上。利用学生生活经验创设的情境，引导学生参与积极思维、主动探索、动手实验等一系列活动来获得新知。同时应用媒体画面展现生活实例来培养学生应用物理知识解释生活现象的能力，从而突破教学难点。这样既增长知识，又培养能力，也激发学生学习物理的浓厚兴趣。在结尾部分采用抢答活动，不仅将课堂气氛推向高潮，还可达到良好的教学效果。【教学资源和工具】本节课是在学生人手一机的多媒体网络教室实施的。教版高中物理必修二。专门为本课设计、制作的网络资源课件。网络留
7、言板。【教学过程环节】：（一）创设情境，引入万有引力定律：展示伽俐略在比萨斜塔上，做自由落体实验的图片,激发学生的兴趣，学生看完后依次提出下面 6 个问题：1，2 问，比较简单，为后面的问题作准备，3，4，问由于 1，2 问作铺垫,学生也能答出。通过设计这四个问题，逐步把学生的思路导向引力的作用这一实质.然后安排行星运动的各种动力学解释，让学生认识到历史上得出这一结论经历了漫长的过程：球为什么向下运动，不向上运动重力是竖直向下的。球为什么受重力地球引力的作用。月球为什么绕地球太阳作圆周运动地球引力的作用地球为什么绕太阳作圆周运动太阳引力的作用。（二）问题提出：1.地球绕太阳的运动简化为匀速圆周
8、运动遵循什么规律 之一它为研究天体运动提供了理论依据彻底使人们对宇宙的探索从被动学目标分析知识目标开普勒第三定律的基础上推导得到万有引力定律使作用力能力目标使学生能应用万有引力定律解决实际问题使学生能应用学习必备 欢迎下载 2.它们的内容是什么 3.向心力公式中不包含周期怎么办 4.怎样才能用开普勒第三定律 5.力的作用是相互的,结合牛顿第三定律,还能进一步得出什么结论 6.怎样改写成等式 7.这个结论能不能推广 这样，我们通过 7 个问题，环环紧扣,层层推进,步步引发学生思考；同时向学生指出牛顿是在椭圆轨道上证明的，我们进行了简化；由于条件所限，直到 100 年后卡文迪才测出引力恒量的值。通
9、过强调了公式中每个字母的涵义，定律的理解，及它的适用条件，加深了学生对定律的认知程度。（二）理解万有引力:(1)普遍性(2)相互性(3)宏观性 （三）意义 指出在万有引力定律的指引下，人们先后发现了海王星，冥王星，计算出了各种天体的质量和密度，人们一步步向宇宙迈进，在神州飞船图片的基础上我们提出了第一个问题：例 1 神舟五号飞船从发射到回收历时约 21h，绕地球飞行 14圈，飞船在运行期间，按照地面指挥控制中心的指令成功地实施了数十个动作，包括从椭圆轨道变换到圆轨道等。假若把飞船从发射到着陆的整个过程中的运动都看作圆周运动处理，试粗略估计飞船离地面的平均高度 h。(已知地球半径 R=6.37
10、106m，地球表面处的重力加速度 g=9.8m/s2)天体运动是历来高考的重点，安排本题是为了强调解决天体运动问题的思路。学生中存在这样的问题:既然宇宙间的一切物体都是相互吸引的,那么为什么没有吸引到一起 为了解决这个问题,安排了例题 2 例 2，两物体质量都是1kg，相距 1m，它们间的万有引力是多少 通过本题,让学生认识到一般物体间的引力极小,不用考虑.那么,质量很大的天体为什么没被吸引到一块 从而引出下节课题.为进一步巩固万有引力定律,按排了下面的练习 八,练习:已知地球质量大约是,地球半径为 km,地球表面的重力加速度.求:地球表面一质量为10kg 物体受到的万有引力 和重力 通过引导
11、学生对比结果,从中发现问题:万有引力比重力大,设计这步是为了引入:万有引力,重力,向心力,三者的联系,为下节知识的难点突破作好了铺垫我们完成习题的方法是:让学生动脑思考,动手做题,动口讲解;而且教师通过语言激励,行为激励,名人卡片激励,多方位提高学生的综合能力.充分皮革马利翁效应利用,全方位提高学生的综合能力.（四）知识拓展:之一它为研究天体运动提供了理论依据彻底使人们对宇宙的探索从被动学目标分析知识目标开普勒第三定律的基础上推导得到万有引力定律使作用力能力目标使学生能应用万有引力定律解决实际问题使学生能应用学习必备 欢迎下载 假设在密度均匀的地球的内部有一个洞,在这个洞内的空间里存在着:A.
12、比地球表面更大的引力;B.比地球表面要小的引力;C.同地球表面一样大的引力.引申 1:10Kg 的物体在地心处受到的地球引力为 引申 2:一个经过地心穿透地球的管道,一端自由释放一小球,它作什么运动 为了把学生思维从课堂引到课下,从学校引到社会,我们安排了网上查资料,课下探究性活动。（五）探究活动:网上查阅资料编写小论文 1,万有引力定律发现的历史过程.2,第谷在发现万有引力定律上的贡献 （六）在最后,我们采用一分钟教学法,在下课的前的 1 分钟内让学生闭目回想节内容.使刚学过知识在大脑产生清晰的映像。【教学评价】1本节课的教学设计设法让学生体会到物理与生活的密切联系。在设计此课时，从比萨斜塔
13、实验入手，引入新课；紧接着让学生联系着他们极为熟悉的苹果落地现象，探究出影响物体之间作用力的因素；最后又利用所学知识解释生活中、自然界的一些现象，这些会使学生认识到生活中无处不蕴含着物理知识，极大激发了学生学习物理的兴趣。2纵观本节课的设计，不难发现每个环节都由提出问题入手开展教学的，这一个个精心设计的问题，组成一个步步攀升的台阶，带领学生走向科学的殿堂。3在不违背新课程标准的前提下，在本节课教学过程中，对教材进行了一系列的创新，如问题的提出方式，探究方案的设计等等。这些改革有利于培养学生的兴趣，提高学生的分析问题和解决问题的能力。之一它为研究天体运动提供了理论依据彻底使人们对宇宙的探索从被动
14、学目标分析知识目标开普勒第三定律的基础上推导得到万有引力定律使作用力能力目标使学生能应用万有引力定律解决实际问题使学生能应用学习必备 欢迎下载 教学过程流程图：开始 学生观看 ppt 上的材料 学生思考问题，并可以举手回答。老师在 PPT 上提出问题。老师分析这些问题并介绍引力与万有引学生自习课文与公式。指导学生阅读课文 老师在黑板上写出公式和其中字母的物理含义。学生就公式提出疑问。老师归纳学生的问题。老师利用黑板和 PPT 向学生解释这些问题 老师归纳学生的想法并向学生展示例子。学生自由讨论关于万有引力的应用出示例题，引导学生利用公式解决问题 老师收集答案，师生共同评价 学生可单独或自由讨论解决 结束 之一它为研究天体运动提供了理论依据彻底使人们对宇宙的探索从被动学目标分析知识目标开普勒第三定律的基础上推导得到万有引力定律使作用力能力目标使学生能应用万有引力定律解决实际问题使学生能应用