《万有引力定律》教学设计山东省莒南第一中学朱淑娟【教材依据】人教版高中物理必修二第六章第三节【教材分析】1、万有引力定律这一节承上启下，承接上章匀速圆周运动，开启之后要学习的卫星的运动规律。
2、万有引力定律这一节是本章的核心，这节内容是对上两节课教学内容的进一步推演，也是下节课教学内容的基础，是本章的教学重点。
3、教材在尊重历史事实的前提下，通过一些逻辑思维的铺垫，让学生以自己现有的知识基础，经历一次“发现”万有引力定律的过程。
）【学情分析】1.高一学生已经学习了牛顿的三个定律、圆周运动的知识、开普勒三定律，已经积累了一定的知识。
理论上已经具备了接受万有引力定律的能力。
2. 在上一节中，学生经历了太阳与行星间引力的探究过程，学生对天体运动的研究产生了极大的兴趣和求知欲。
3.另一方面我国在航天事业上成就突出，捷报频传，极大的激发了学生学习有关宇宙、航天、卫星知识的兴趣。
【教学目标】一、知识与技能1、了解万有引力定律得出的思路和过程，知道重物下落和天体运动的统一性。
2、理解万有引力定律的含义并会用万有引力定律公式解决简单的引力计算问题。
<3、知道万有引力定律公式的适用范围。
4、理解万有引力常量的意义及测定方法，了解卡文迪许实验室。
二、过程与方法1、在万有引力定律建立过程的学习中，学习发现问题、提出问题、猜想假设与推理论证等方法。
2、培养学生研究问题时，抓住主要矛盾，简化问题，建立理想模型的处理问题的能力。
三、情感态度与价值观1、通过牛顿在前人的基础上发现万有引力定律的思考过程，说明科学研究的长期性，连续性及艰巨性，提高学生科学价值观。
2、经过万有引力常量测定的学习，让学生体会科学的方法论和物理常量数量级的重要性。
,【教学重点】1、月-地检验的推导过程。
2、万有引力定律的内容及表达式。
【教学难点】1、对万有引力定律的理解。
2、使学生能把地面上的物体所受重力与月地之间存在的引力是同性质的力联系起来。
【教学设计思想】在本节课教学，将让学生继续进行“发现之旅”---追寻牛顿的足迹，为此整个教学流程如下:由苹果落地引起猜想---月地检验---更大胆的猜想---万有引力定律---卡文迪许测定G。
.通过这个假想──理论推导──实验检验过程，让学生在物理情景中主动的参与知识的构建过程，体会这种充满着大胆的设想、巧妙的验证和从中体现着的科学探索的精神与方法。
【教学过程】一、新课引入设计说明：讲述学生不知道的事实---中国也有牛顿苹果树，引起学生的兴趣，激发学生的学习热情。
二、教授新课设计说明：通过苹果自由下落的物理情景，唤醒学生脑中当年由苹果落地而引起遐想进而发现万有引力定律的故事情景，从而启发学生设问，使牛顿的想法能够激发学生的兴趣与想像力。
（二）月-地检验教师活动学生活动（板书：一、月地检验）、课件展示情景：月球绕地球做匀速圆周运动（月球轨道半径r为地球半径R的60倍）假定上述猜想成立，月球和苹果的地位相当，则地球对月球的力与地球对苹果的力应该同样遵从“平方反比”律，即。
提问：（1）月球做什么运动符合什么规律（2）物体在地面附近受到的地球的吸引力表达式是怎样的（3）月球的加速度（月球公转的向心加速度）是重力加速度g的几分之一]课件展示：在牛顿时代，重力加速度g，月地的距离r、月球的公转周期T都能精确的测定，已知月球周期：T = 天≈×106s月球轨道半径：r ≈60R地球半径：R = 6400×103m提问：（4）以上数据能计算出月球的向心加速度吗>可见：用数据说明上述设想的正确性，（通过创设情景中数据，让学生进行定量计算）、学生回答：由牛顿第二定律得：。
$用上一章知识计算出数据：（借助计算器会更快）~亲身体验推导过程，猜想得到证实，学生的学习热情进一步提升。
2(60)GMmF maR==月月2GMmF maR==地地2160aa=月地rTa224π=月23/1072.2sm-⨯≈g6021≈增强学生的理性认识。
~教师活动 学生活动猜想的到了证实，那么我们可以展开想象的翅膀，更大胆设想：是否任何两个物体之间都存在这样的力只是因为我们身边的物体质量比天体的质量小得多，我们不易觉察罢了，于是我们可以把这一规律推广到自然界中任意两个物体间即万有引力定律． 提出问题，阅读教材：1．什么是万有引力并举出实例。
2．万有引力定律怎样反映物体之间相互作用的规律其数学表达式如何并注明每个符号的单位和物理意义。
3．万有引力定律的适用条件是什么同时体会万有引力定律的内容，理解万有引力定律普遍性、相互性、宏观性： `A 、普遍性：万有引力存在于任何两个物体之间，只不过一般物体的质量与星球相比太小了，他们之间的万有引力也非常小，完全可以忽略不计。
B 、相互性：两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用力。
C 、宏观性：通常情况下，万有引力非常小，只有在质量巨大的天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的物理意义．在微观世界中，粒子的质量都非常小，粒子间的万有引力很不显著，万有引力可以忽略不计．讲解过程中适时板书： 二、万有引力定律 1．内容： 2．表达式：221r m m GF 适用条件：质点;3．理解：①普遍性（提出问题，引导学生根据问题阅读教材，教师引导总结）【1．万有引力是普遍存在于宇宙中任何有质量的物体之间的相互吸引力。
日对地、地对月、地对地面上物体的引力都是其实例。
2．万有引力定律的内容是：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m 和m 的乘积成正比，与它们之间距离r 的二次方成反比.式中各物理量的含义及单位：F 为两个物体间的引力，单位：N ．m1、m2分别表示两个物体的质量，单位：kgr 为两个物体间的距离，单位：mG 为万有引力常量：G=×10-11 N ·m2/kg2，它在数值上等于质量是1Kg 的物体相距米时的相互作用力， @单位：N ·m2/kg2．3．适用于两个质点间的引力，当物体之间的距离远大于物体本身时，物体可看成质点；当两物体是质量分布均匀的球体时，它们间的引力也可直接用公式计算，但式中的r 是指两球心间的距离。
万有引力定律具有普遍性、相互性、宏观性。
牛顿的猜想经受了事实的检验，地球对月球的力，地球对地面物体的力真是同一种力。
至此，平方反比律已经扩展到太阳与行星之间，地球与月球之间、地球对地面物体之间。
设计说明：启发学生更大胆的猜想，并在教师设问中，自主阅读教材，做到有的放矢，自主学习，最后引导学生讨论总结回答问题，在增强学生的科学表达能力。
*设计说明：及时做练习，让学生体会亲自推出万有引力定律的成就感，并及时巩固对万有引力定律理解。
设计说明：通过图片展示和教师讲解，在教师设问下，组织学生进行讨论和分析，使学生体会到卡文迪许扭称实验精巧的方法，同时锻炼学生的信息处理能力。
结合物理学史讲解，让学生体会引力常量的测定重要实际意义。
（六）、课堂小结1、市学案自我测评1—62、预习第四节，思考万有引力定律有哪些应用 【板书设计】万有引力定律 :一、月-地检验二、万有引力定律 1．内容： 2．表达式：221r m m GF 适用条件：质点 3．理解：①普遍性②相互性 ③宏观性;三、引力常量1．实验装置、原理2．引力常量的意义附：课堂练习1.粗略的计算一下两个质量为50kg ，相距的人之间的引力 答案：76.6710N-⨯2、要使两物体间万有引力减小到原来的1/4，可采用的方法是( ) A ．使两物体的质量各减少一半，距离保持不变 B ．使两物体间距离增至原来的2倍，质量不变 C ．使其中一个物体质量减为原来的1/4，距离不变 D ．使两物体质量及它们之间的距离都减为原来的1/4 答案：ABC3. 操场两边放着半径为r 1、r 2，质量分别为m 1、m 2的篮球和足球，两者的直线间距为r ，这两球间的万有引力大小为（ ）A B 大于C 小于D 无法判断答案：C4.对于万有引力定律的表达式 ，下列说法中正确的是（ ） 与 m 之间的相互作用力，总是大小相等，方向相反，是一对平衡力B. m 与m 之间的相互作用力，总是大小相等，方向相反，是一对作用力和反作用力C.当r 趋近于0时，F 趋向于无穷大D.当r 趋近于0时,公式不成立答案:BD5.关于万有引力，下列说法中正确得是 ( ) A. 万有引力只有在天体之间才体现出来 B.万有引力的大小与物体的运动状态有关C. 地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的万有力D.地球表面的大气层是因为万有引力的约束而存在于地球表面附近 答案：D122m m G r 122m m Gr 122m m G r 122m m G r。