太阳与行星间的引力万有引力教学设计.ppt

新课程研讨会新课程研讨会说课说课1、课题、课题 人教版必修人教版必修第七章第七章第二节：第二节：太阳与行星间的引力太阳与行星间的引力第三节：第三节：万有引力万有引力 根据不同类型的学校或学生素质，根据不同类型的学校或学生素质，可以把这两节内容计划为可以把这两节内容计划为一课时或二一课时或二课时课时。备课前可阅读参考资料：备课前可阅读参考资料：万有万有引力理论的胜利引力理论的胜利2、两节内容与前后文的关系、两节内容与前后文的关系 （1）要用到的）要用到的前文知识前文知识有：质点、有：质点、牛顿运动定律、圆周运动、开普勒定律，牛顿运动定律、圆周运动、开普勒定律，对对今后学习今后学习的有关引力和斥力知识都有帮的有关引力和斥力知识都有帮助。如分子力、库仑定律等。助。如分子力、库仑定律等。（2）与大学普通物理中联系的知识）与大学普通物理中联系的知识有：有：引力质量和惯性质量引力质量和惯性质量。3、课文分析、课文分析（1）比以前教材：）比以前教材：探究性探究性强、强、条理性条理性强、强、逻辑性逻辑性强。要求学生有较强的抽象思维强。要求学生有较强的抽象思维能力。能力。（2）引言中强调）引言中强调牛顿三定律牛顿三定律在认识引力过在认识引力过程中的重要性。引领学生体会科学的探究历程中的重要性。引领学生体会科学的探究历程：要脚踏实地，不能急功近利程：要脚踏实地，不能急功近利。（3）牛顿的足迹牛顿的足迹 引导学生引导学生建模建模，把解决问题归，把解决问题归结为结为“已知运动求力已知运动求力”的动力学问题的动力学问题（3）牛顿的足迹牛顿的足迹 运动运动力力匀速圆匀速圆周运动周运动 向心力向心力（引力）（引力）牛顿三定律牛顿三定律归纳、演绎分六个步骤归纳、演绎分六个步骤第一步：第一步：推导太阳对行星的引力；推导太阳对行星的引力；第二步：第二步：推导行星对太阳的引力；推导行星对太阳的引力；第三步：第三步：推导行星与太阳间的引力；推导行星与太阳间的引力；第四步：第四步：分析现象，即行星绕太阳运动与月球绕地球分析现象，即行星绕太阳运动与月球绕地球运动具有共性，猜测地球吸引苹果的力和行星与太阳运动具有共性，猜测地球吸引苹果的力和行星与太阳间的引力是间的引力是同种力同种力，再进行，再进行月月-地检验地检验，得到确认；，得到确认；第五步：第五步：把把引力推广引力推广到宇宙中的一切物体之间；到宇宙中的一切物体之间；第六步：第六步：测出万有引力恒量测出万有引力恒量G。不断用万有引力定。不断用万有引力定律成功解释新的现象，并用它去预测未知，不断律成功解释新的现象，并用它去预测未知，不断得到验证。千锤百炼出真理得到验证。千锤百炼出真理万有引力定律。万有引力定律。4、“学情学情”分析与分析与对策对策（1）学情学情：“引力引力引力引力”一词对学生来说并不陌生一词对学生来说并不陌生一词对学生来说并不陌生一词对学生来说并不陌生，在初中八年级的物理教材引入在初中八年级的物理教材引入“重力重力”概念时就概念时就已出现，在高中物理教材人教版必修已出现，在高中物理教材人教版必修第三章第第三章第一节引入一节引入“重力重力”概念又一次出现，并且还提出概念又一次出现，并且还提出了名词了名词“万有引力万有引力”。学生在理解。学生在理解“由于地球的由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力吸引而使物体受到的力叫做重力”这一概念时，这一概念时，往往对往往对“地球的吸引地球的吸引”表现出极大的兴趣和好奇，表现出极大的兴趣和好奇，但当时老师通常会强调重力不等于地球的引力，但当时老师通常会强调重力不等于地球的引力，因此因此学生很早就想弄清学生很早就想弄清学生很早就想弄清学生很早就想弄清“地球对物体的吸引力地球对物体的吸引力地球对物体的吸引力地球对物体的吸引力”究竟是什么力，与重力究竟有什么区别，由此可究竟是什么力，与重力究竟有什么区别，由此可究竟是什么力，与重力究竟有什么区别，由此可究竟是什么力，与重力究竟有什么区别，由此可见学生的探究见学生的探究见学生的探究见学生的探究“引力引力引力引力”的内驱力很大。的内驱力很大。的内驱力很大。的内驱力很大。（2）学情学情：学生对于引言部分的历史不了解，：学生对于引言部分的历史不了解，因而，学生对发现万有引力的艰辛没有感受。因而，学生对发现万有引力的艰辛没有感受。（3）学情学情：课前：课前学生思维学生思维有一点跟当时的牛顿有一点跟当时的牛顿等科学家很相似，此时学生已具备了质点、牛等科学家很相似，此时学生已具备了质点、牛顿运动定律、圆周运动、开普勒定律等知识，顿运动定律、圆周运动、开普勒定律等知识，学生易理解行星绕太阳做匀速圆周运动的模型，学生易理解行星绕太阳做匀速圆周运动的模型，而且学生已有从已知运动情况来分析受力情况，而且学生已有从已知运动情况来分析受力情况，即求未知力的经验，因此学生对得到太阳对行即求未知力的经验，因此学生对得到太阳对行星的引力星的引力 的过程也是容易理解的，这一的过程也是容易理解的，这一段逻辑性强，学生还是很信服的段逻辑性强，学生还是很信服的.为什么要消为什么要消去去T？牛顿的思维火化牛顿的思维火化（4）学情学情：学生对由牛顿第三定律得到行星：学生对由牛顿第三定律得到行星对太阳的引力对太阳的引力F与太阳的质量与太阳的质量M成正比，感到成正比，感到很奇怪，无法自圆其说。很奇怪，无法自圆其说。即如果承认牛顿第三即如果承认牛顿第三定律，则定律，则而不是而不是这里缺乏常规的思维逻辑，思维出现了跳跃，这里缺乏常规的思维逻辑，思维出现了跳跃，从数学上很难说得通，学生的不易接受。从数学上很难说得通，学生的不易接受。（5）学情学情：学生更不容易接受的是太阳：学生更不容易接受的是太阳与行星间的引力，由与行星间的引力，由是怎么又变成了是怎么又变成了 呢？呢？（6）学情学情：学生从太阳与行星间的引力：学生从太阳与行星间的引力：转化到地球与月球之间的引力也可能为：转化到地球与月球之间的引力也可能为：进而想到地球对月球的引力与地球对苹果的引力，再进而想到地球对月球的引力与地球对苹果的引力，再推广到宇宙中的一切物体之间的引力也是等同的，虽推广到宇宙中的一切物体之间的引力也是等同的，虽然思维的跨度较大，但这里采用然思维的跨度较大，但这里采用科学归纳法思维科学归纳法思维，逻，逻辑性强于创造性，学生还是能理解的。对辑性强于创造性，学生还是能理解的。对月月-地检验地检验：月球的向心加速度为地面附近物体下落加速度（重力月球的向心加速度为地面附近物体下落加速度（重力加速度）的加速度）的 ，大部分学生是不理解的，大部分学生是不理解的，他们不他们不明白要测量什么，验证什么。明白要测量什么，验证什么。FF（7）学情学情：学生对：学生对 和和的的因果关系颠倒因果关系颠倒，错误地认为，错误地认为是因，是因，是果。是果。（8）学情学情：如何测：如何测G？想探究几个铅球之间？想探究几个铅球之间的万有引力的测量方法？的万有引力的测量方法？（9）学情学情：公式字母较多不易记忆和应用，：公式字母较多不易记忆和应用，对对r的意义有误解。的意义有误解。根据不同类型的学生，让学生知道：根据不同类型的学生，让学生知道：F=ma中，中，m是惯性质量；是惯性质量；中m、M是引力质量，在高中阶段认是引力质量，在高中阶段认为惯性质量等于引力质量。要精选一些例题，为惯性质量等于引力质量。要精选一些例题，在解决问题中巩固所学知识。作业可以根据在解决问题中巩固所学知识。作业可以根据不同的学生选择课本上的练习、学习与评不同的学生选择课本上的练习、学习与评价等。价等。10）学情学情：学生很希望弄清万有引力与重力：学生很希望弄清万有引力与重力的关系，但课本没有这方面的内容。的关系，但课本没有这方面的内容。综上所说：学生具备了初步的综上所说：学生具备了初步的建建模模能力、能力、探究探究能力、能力、运用运用牛顿运牛顿运动定律解决问题的能力，但动定律解决问题的能力，但创造创造性的思维性的思维能力较低。能力较低。5、教学目的、要求、教学目的、要求6、教学重点、难点、教学重点、难点根据不同类型的学生可以选根据不同类型的学生可以选择：择：讲授法讲授法和和自学讨论法自学讨论法。7、教学方法、教学方法8、教学过程、教学过程