高一物理教案萬有引力定律
萬有引力定律是艾薩克·牛頓在1687年于《自然哲學的數(shù)學原理》上發(fā)表的。是高一物理一個重要的知識點,下面學習啦小編為你整理了高一物理教案萬有引力定律,希望對你有幫助。
物理教案萬有引力定律【教材分析】
萬有引力定律是本章的核心,從內(nèi)容性質(zhì)與地位上看,本節(jié)內(nèi)容是對上一節(jié)“太陽與行星間的引力”的進一步外推,即:從天體運動推廣到地面上任何物體的運動;又是下一節(jié)掌握萬有引力理論在天文學上應用的學習的基礎(chǔ)。本節(jié)重點內(nèi)容是理解萬有引力定律的推導思路和過程,掌握萬有引力定律的內(nèi)容及表達公式,知道萬有引力定律得出的意義,知道任何物體間都存在著萬有引力,且遵循相同的規(guī)律。本節(jié)難點是物體間距離的理解。另外本節(jié)內(nèi)容還注重是對學生“科學方法”教育和“情感態(tài)度與價值觀”的教育:使學生認識科學研究過程中根據(jù)事實和分析推理進行猜想、假設(shè)和檢驗的重要性,培養(yǎng)學生的推理能力、概括能力和歸納總結(jié)能力;本節(jié)結(jié)合“月—地檢驗”,經(jīng)歷思維程序“提出問題→猜想與假設(shè)→理論分析→實驗觀測→驗證結(jié)論”培養(yǎng)學生探究思維能力;使學生學習科學家們堅持不懈、勇往直前和一絲不茍的工作精神,培養(yǎng)學生良好的學習習慣和善于探索的思維品質(zhì)。
物理教案萬有引力定律【學情分析】
上節(jié)內(nèi)容中,學生用所學的“圓周運動”、“開普勒行星運動定律”和“牛頓運動定律”知識,經(jīng)歷了一系列科學探究過程,得出了太陽與行星間的引力特點,學生對天體運動的研究產(chǎn)生了極大的興趣和求知欲。本節(jié)課教師再引導學生從太陽與行星間引力的規(guī)律出發(fā),根據(jù)類比事實將“平方反比關(guān)系”的作用力進行猜想,假設(shè)和推廣,從太陽對行星的引力到地球?qū)υ虑虻囊Γ俚饺我馕矬w間的吸引力都滿足“平方反比的關(guān)系”。學生會帶著好奇和探究意識以及必要的檢驗論證,一路探究下去,最終得出萬有引力定律。使學生在理解掌握萬有引力定律的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)了探究思維能力和良好的思維品質(zhì),為學生終身發(fā)展打下基礎(chǔ)。
物理教案萬有引力定律【教學流程】
物理教案萬有引力定律【教學目標】
一、知識與技能
1.理解萬有引力定律的推導思路和過程。
2.理解掌握萬有引力定律的內(nèi)容及表達公式,知道萬有引力定律得出的意義。
3.知道任何物體間都存在著萬有引力,且遵循相同的規(guī)律。
二、過程與方法
1.認識科學研究過程中根據(jù)事實和分析推理進行猜想、假設(shè)和檢驗的重要性,培養(yǎng)學生的推理能力、概括能力和歸納總結(jié)能力。
2.結(jié)合“月—地檢驗”,經(jīng)歷思維程序“提出問題→猜想與假設(shè)→理論分析→實驗觀測→驗證結(jié)論”培養(yǎng)學生探究思維能力。
三、情感態(tài)度與價值觀
1.學習科學家們謙遜的美德,使學生在學習中互相協(xié)作、互相借鑒,培養(yǎng)團隊精神。
2.認識天文觀測、分析推理、歸納總結(jié)等科學意識和方法的重要性,培養(yǎng)學生尊重客觀事實并透過現(xiàn)象看本質(zhì)的認識觀。
3.學習科學家們堅持不懈、勇往直前和一絲不茍的工作精神,培養(yǎng)學生良好的學習習慣和善于探索的思維品質(zhì)。
物理教案萬有引力定律【教學重點】
1.萬有引力定律的推導思路和過程。
2.萬有引力定律的內(nèi)容及表達公式。
物理教案萬有引力定律【教學難點】
1.對萬有引力定律及物體間距離的理解。
2.對萬有引力定律普遍性的理解:任何物體間都存在著萬有引力,且遵循相同的規(guī)律。
物理教案萬有引力定律【教學媒體】
1.教室電腦多媒體系統(tǒng)。
2. PowerPoint課件、Flash動畫(行星繞太陽運動的動畫,月球在地球引力作用下運動及受力的動畫,蘋果在地球引力作用下落地的動畫)。
物理教案萬有引力定律【教學方法】
閱讀思考、猜想假設(shè)、分析推理、事實驗證、歸納總結(jié)、討論交流、練習鞏固等。
物理教案萬有引力定律【教學過程】
一、復習提問,導入新課
教師:我們上節(jié)課學習了兩個問題:一是追尋牛頓的足跡學習了行星運動的動力學問題,找到了太陽與行星間引力的規(guī)律,誰能回答一下其具體內(nèi)容呢?
學生:(老師引導學生復習上節(jié)課內(nèi)容)
老師:同學們掌握的很好,根據(jù)其引力的作用規(guī)律,完全可以解釋行星的運動了。正是由于行星受到了太陽對它的引力作用,行星才不會飛離太陽,而是按照開普勒發(fā)現(xiàn)的三個規(guī)律繞太陽運動。
老師:我們上節(jié)課學習的另一個問題是:太陽與行星間的引力規(guī)律是否適用于衛(wèi)星繞行星的運動。思考該問題的探究思維程序如何呢?
學生:提出問題→猜想與假設(shè)→理論分析→實驗觀測→驗證結(jié)論。
(引導學生復習上節(jié)課的內(nèi)容“說一說”和相應的探究思維程序,有助于提出“天體間引力規(guī)律的普遍性”的新問題從而導入新課。)
老師:那么,你們是否想過天體間引力規(guī)律是否具有普遍性呢?也就是說,地面物體與天體間的相互作用力也有同樣的“平方反比關(guān)系”的規(guī)律嗎?下面請同學們閱讀第三節(jié)開頭的三個自然段,體會牛頓當年是怎樣思考這個問題的。
二、新課教學
1.天體間引力規(guī)律的普遍性——科學推理,萌發(fā)猜想
教師:(多媒體出示如下閱讀提綱,引導學生閱讀理解,然后再多媒體演示行星繞太陽運動的動畫,月球在地球引力作用下運動及受力的動畫,蘋果在地球引力作用下落地的動畫,引導學生逐步完成閱讀問題。)
教師:根據(jù)以上分析,我們是否可以推測:拉住月球使它圍繞地球運動的力,與拉著蘋果下落的力以及地球、眾行星與太陽之間的作用力是同一種力,遵循相同的規(guī)律?也就是說我們上節(jié)課所學習的天體間引力的規(guī)律是否具有普遍性呢?
學生:可以,但這個想法的正確性要由事實來檢驗。 教師:很好,科學離不開事實。牛頓為了驗證這個想法的正確性,做了“月—地檢驗”。請同學們閱讀教材,然后回答檢驗的思路。
2.月地間引力與地球吸引物體的力相同——月—地檢驗,驗證猜想
(引導學生閱讀教材,理解月—底檢驗的思路。按如下板書思路逐步顯示。)
教師:根據(jù)以上分析,我們可以得出什么結(jié)論?
學生:地面物體所受地球的引力與月球所受地球的引力是同一種力。
教師:牛頓并沒有就此止步。我們也應該想到,能否再進一步推廣呢?也就是說任意物體間都有平方反比關(guān)系的吸引力嗎?
3.任意物體間的吸引都有平方反比的關(guān)系——解放思想,大膽推廣
教師:假設(shè)任意物體間都有平方反比關(guān)系的吸引力作用,為什么我們都沒有感覺到大樓、大石頭之類的物體吸引我們呢?
學生:因為身邊物體的質(zhì)量比天體的質(zhì)量小得多,我們覺察不出罷了。
教師:這個假設(shè)果真正確的話,我們可以大膽地把上面的結(jié)論推廣到宇宙中的一切物體之間。牛頓就這樣地將之推廣了,于是就有了具有劃時代意義的萬有引力定律的問世。
4.萬有引力定律——天地統(tǒng)一,得出萬有引力定律
(按學習物理規(guī)律的常規(guī)方法進行,引導學生分析得出下列各項板書內(nèi)容。)
(1)內(nèi)容:自然界中任何兩個物體都相互吸引,引力的大小與兩個物體的質(zhì)量m1和m2的乘積成正比,與它們之間的距離r的二次方成反比。
(2)公式:
(3)單位:質(zhì)量——Kg、距離——m、力——N 。
(4)比例系數(shù)G叫做引力常量,普遍適用。
(5)距離的確定:
○ 1可視為質(zhì)點的物體,則為質(zhì)點間的距離;
○ 2對均質(zhì)球體則是兩個球心間的距離。
(6)意義:
○ 1對物理學、天文學的發(fā)展具有深遠的影響;
○ 2它把地面上物體運動的規(guī)律和天體運動的規(guī)律統(tǒng)一起來了;
○3在科學文化發(fā)展起到了積極的推動作用,解放了人們的思想,給人們探索自然的奧秘建立起了極大的信心,人們有能力理解天地間的各種事物。
萬有引力定律清楚地向人們提示,復雜運動的背后隱藏著簡潔的科學規(guī)律;它明確地向人們宣告,天上和地下都遵循著完全相同的科學法則。