高一物理教案萬(wàn)有引力定律
萬(wàn)有引力定律是艾薩克·牛頓在1687年于《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》上發(fā)表的。是高一物理一個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn),下面學(xué)習(xí)啦小編為你整理了高一物理教案萬(wàn)有引力定律,希望對(duì)你有幫助。
物理教案萬(wàn)有引力定律【教材分析】
萬(wàn)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(duì)上一節(jié)“太陽(yáng)與行星間的引力”的進(jìn)一步外推,即:從天體運(yùn)動(dòng)推廣到地面上任何物體的運(yùn)動(dòng);又是下一節(jié)掌握萬(wàn)有引力理論在天文學(xué)上應(yīng)用的學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。本節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容是理解萬(wàn)有引力定律的推導(dǎo)思路和過(guò)程,掌握萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容及表達(dá)公式,知道萬(wàn)有引力定律得出的意義,知道任何物體間都存在著萬(wàn)有引力,且遵循相同的規(guī)律。本節(jié)難點(diǎn)是物體間距離的理解。另外本節(jié)內(nèi)容還注重是對(duì)學(xué)生“科學(xué)方法”教育和“情感態(tài)度與價(jià)值觀”的教育:使學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)研究過(guò)程中根據(jù)事實(shí)和分析推理進(jìn)行猜想、假設(shè)和檢驗(yàn)的重要性,培養(yǎng)學(xué)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(yàn)”,經(jīng)歷思維程序“提出問(wèn)題→猜想與假設(shè)→理論分析→實(shí)驗(yàn)觀測(cè)→驗(yàn)證結(jié)論”培養(yǎng)學(xué)生探究思維能力;使學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家們堅(jiān)持不懈、勇往直前和一絲不茍的工作精神,培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和善于探索的思維品質(zhì)。
物理教案萬(wàn)有引力定律【學(xué)情分析】
上節(jié)內(nèi)容中,學(xué)生用所學(xué)的“圓周運(yùn)動(dòng)”、“開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律”和“牛頓運(yùn)動(dòng)定律”知識(shí),經(jīng)歷了一系列科學(xué)探究過(guò)程,得出了太陽(yáng)與行星間的引力特點(diǎn),學(xué)生對(duì)天體運(yùn)動(dòng)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(dǎo)學(xué)生從太陽(yáng)與行星間引力的規(guī)律出發(fā),根據(jù)類比事實(shí)將“平方反比關(guān)系”的作用力進(jìn)行猜想,假設(shè)和推廣,從太陽(yáng)對(duì)行星的引力到地球?qū)υ虑虻囊?,再到任意物體間的吸引力都滿足“平方反比的關(guān)系”。學(xué)生會(huì)帶著好奇和探究意識(shí)以及必要的檢驗(yàn)論證,一路探究下去,最終得出萬(wàn)有引力定律。使學(xué)生在理解掌握萬(wàn)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(xué)生終身發(fā)展打下基礎(chǔ)。
物理教案萬(wàn)有引力定律【教學(xué)流程】
物理教案萬(wàn)有引力定律【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識(shí)與技能
1.理解萬(wàn)有引力定律的推導(dǎo)思路和過(guò)程。
2.理解掌握萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容及表達(dá)公式,知道萬(wàn)有引力定律得出的意義。
3.知道任何物體間都存在著萬(wàn)有引力,且遵循相同的規(guī)律。
二、過(guò)程與方法
1.認(rèn)識(shí)科學(xué)研究過(guò)程中根據(jù)事實(shí)和分析推理進(jìn)行猜想、假設(shè)和檢驗(yàn)的重要性,培養(yǎng)學(xué)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(yàn)”,經(jīng)歷思維程序“提出問(wèn)題→猜想與假設(shè)→理論分析→實(shí)驗(yàn)觀測(cè)→驗(yàn)證結(jié)論”培養(yǎng)學(xué)生探究思維能力。
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.學(xué)習(xí)科學(xué)家們謙遜的美德,使學(xué)生在學(xué)習(xí)中互相協(xié)作、互相借鑒,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神。
2.認(rèn)識(shí)天文觀測(cè)、分析推理、歸納總結(jié)等科學(xué)意識(shí)和方法的重要性,培養(yǎng)學(xué)生尊重客觀事實(shí)并透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)的認(rèn)識(shí)觀。
3.學(xué)習(xí)科學(xué)家們堅(jiān)持不懈、勇往直前和一絲不茍的工作精神,培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和善于探索的思維品質(zhì)。
物理教案萬(wàn)有引力定律【教學(xué)重點(diǎn)】
1.萬(wàn)有引力定律的推導(dǎo)思路和過(guò)程。
2.萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容及表達(dá)公式。
物理教案萬(wàn)有引力定律【教學(xué)難點(diǎn)】
1.對(duì)萬(wàn)有引力定律及物體間距離的理解。
2.對(duì)萬(wàn)有引力定律普遍性的理解:任何物體間都存在著萬(wàn)有引力,且遵循相同的規(guī)律。
物理教案萬(wàn)有引力定律【教學(xué)媒體】
1.教室電腦多媒體系統(tǒng)。
2. PowerPoint課件、Flash動(dòng)畫(行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)畫,月球在地球引力作用下運(yùn)動(dòng)及受力的動(dòng)畫,蘋果在地球引力作用下落地的動(dòng)畫)。
物理教案萬(wàn)有引力定律【教學(xué)方法】
閱讀思考、猜想假設(shè)、分析推理、事實(shí)驗(yàn)證、歸納總結(jié)、討論交流、練習(xí)鞏固等。
物理教案萬(wàn)有引力定律【教學(xué)過(guò)程】
一、復(fù)習(xí)提問(wèn),導(dǎo)入新課
教師:我們上節(jié)課學(xué)習(xí)了兩個(gè)問(wèn)題:一是追尋牛頓的足跡學(xué)習(xí)了行星運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,找到了太陽(yáng)與行星間引力的規(guī)律,誰(shuí)能回答一下其具體內(nèi)容呢?
學(xué)生:(老師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上節(jié)課內(nèi)容)
老師:同學(xué)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(yùn)動(dòng)了。正是由于行星受到了太陽(yáng)對(duì)它的引力作用,行星才不會(huì)飛離太陽(yáng),而是按照開普勒發(fā)現(xiàn)的三個(gè)規(guī)律繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。
老師:我們上節(jié)課學(xué)習(xí)的另一個(gè)問(wèn)題是:太陽(yáng)與行星間的引力規(guī)律是否適用于衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)。思考該問(wèn)題的探究思維程序如何呢?
學(xué)生:提出問(wèn)題→猜想與假設(shè)→理論分析→實(shí)驗(yàn)觀測(cè)→驗(yàn)證結(jié)論。
(引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上節(jié)課的內(nèi)容“說(shuō)一說(shuō)”和相應(yīng)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(wèn)題從而導(dǎo)入新課。)
老師:那么,你們是否想過(guò)天體間引力規(guī)律是否具有普遍性呢?也就是說(shuō),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(qǐng)同學(xué)們閱讀第三節(jié)開頭的三個(gè)自然段,體會(huì)牛頓當(dāng)年是怎樣思考這個(gè)問(wèn)題的。
二、新課教學(xué)
1.天體間引力規(guī)律的普遍性——科學(xué)推理,萌發(fā)猜想
教師:(多媒體出示如下閱讀提綱,引導(dǎo)學(xué)生閱讀理解,然后再多媒體演示行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)畫,月球在地球引力作用下運(yùn)動(dòng)及受力的動(dòng)畫,蘋果在地球引力作用下落地的動(dòng)畫,引導(dǎo)學(xué)生逐步完成閱讀問(wèn)題。)
教師:根據(jù)以上分析,我們是否可以推測(cè):拉住月球使它圍繞地球運(yùn)動(dòng)的力,與拉著蘋果下落的力以及地球、眾行星與太陽(yáng)之間的作用力是同一種力,遵循相同的規(guī)律?也就是說(shuō)我們上節(jié)課所學(xué)習(xí)的天體間引力的規(guī)律是否具有普遍性呢?
學(xué)生:可以,但這個(gè)想法的正確性要由事實(shí)來(lái)檢驗(yàn)。 教師:很好,科學(xué)離不開事實(shí)。牛頓為了驗(yàn)證這個(gè)想法的正確性,做了“月—地檢驗(yàn)”。請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材,然后回答檢驗(yàn)的思路。
2.月地間引力與地球吸引物體的力相同——月—地檢驗(yàn),驗(yàn)證猜想
(引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材,理解月—底檢驗(yàn)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(xué)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(méi)有就此止步。我們也應(yīng)該想到,能否再進(jìn)一步推廣呢?也就是說(shuō)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(méi)有感覺到大樓、大石頭之類的物體吸引我們呢?
學(xué)生:因?yàn)樯磉呂矬w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(gè)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(shí)代意義的萬(wàn)有引力定律的問(wèn)世。
4.萬(wàn)有引力定律——天地統(tǒng)一,得出萬(wàn)有引力定律
(按學(xué)習(xí)物理規(guī)律的常規(guī)方法進(jìn)行,引導(dǎo)學(xué)生分析得出下列各項(xiàng)板書內(nèi)容。)
(1)內(nèi)容:自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引,引力的大小與兩個(gè)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(diǎn)的物體,則為質(zhì)點(diǎn)間的距離;
○ 2對(duì)均質(zhì)球體則是兩個(gè)球心間的距離。
(6)意義:
○ 1對(duì)物理學(xué)、天文學(xué)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響;
○ 2它把地面上物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律統(tǒng)一起來(lái)了;
○3在科學(xué)文化發(fā)展起到了積極的推動(dòng)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(wàn)有引力定律清楚地向人們提示,復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的背后隱藏著簡(jiǎn)潔的科學(xué)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(xué)法則。