高中物理3-2“万有引力定律”教案教科版必修2.doc

用心 爱心 专心 第三章 第2节 万有引力定律 教学目标 知识与技能 1.了解人类对天体运动探索的发展历程。 2.了解开普勒三大定律。 3.了解万有引力定律的发现过程。 4.知道万有引力定律。 5.知道引力常数的大小和意义。 过程与方法 1.通过对“地心说”与“日心说”争论的评述，提高交流、合作能力。 2.以科学探究的方式，了解牛顿是怎样发现万有引力定律的。 情感、态度与价值观 1.由人类对天体运动的探究过程，培养学生尊重客观事实，实事求是的科学态度。 2.让学生认识到科学的想象力建立在对事物长期深入的思考基础上。 3.树立把物理事实作为证据的观念，形成根据证据、逻辑和既有知识进行科学解释的思维方法。 教学重点 万有引力定律及其建立过程 教学难点 万有引力定律的发现过程。牛顿将天体间的力与地面物体受到的重力想象成同一性质的力，而这种想象是建立在十分抽象的逻辑推理之上的。 教学准备 CAI课件 课时安排 1课时 教学步骤 意图 教师活动 学生活动可能出现的问题导入新课人类在自己的发展过程中首先就遇到了时间的测量，如一年为什么有春夏秋冬季节的更替，为什么有白天和黑夜，旱季或雨季什么时候开始等等。为了解决这些问题，人类通过对天体——太阳、月亮、行星和恒星的观察，找到了解决问题的办法，人类就这样开始对天体的位置和运动的研究。回答问题：地球公转、 地球自转 新课教学一、天体究竟做怎样的运动 (一)古人对天体运动的看法及发展过程 1、A.让同学自己阅读天体究竟做怎样的运动这一小节，提出问题： （1）人们对天体运动的探索过程存在哪些看法? （2）这些看法的观点是什么？ [投影显示] “地心说”和“日心说”课件 B.深入探究 [投影显示] 请同学们在前面的基础上讨论: 1.“地心说”为什么能占领较长的统治时间? 2.俗话说“眼见为实”,这种说法是否绝对正确?试举例. 3.“日心说”为什么能战胜“地心说”? 4.“日心说”的观点是否正确? 5. “地心说”和“日心说”理论提出后，即使是错误的理论也包含一定的价值，对人们的生活、生产产生了哪些影响？（同学们课外查找资料了解） C.教师总结 事实上从“地心说”向“日心说”的过渡经历了漫长的时间,并且科学家们付出了艰苦的奋斗,哥白尼的 “日心说”观点不符合当时欧洲统治教会的利益,因而受到了教会的迫害。然而，科学真理的确立是任何愚昧势力所阻挡不了的。经过后人的不懈努力和探索，哥白尼的日心说终于取得胜利。 前人的这种对问题一丝不苟、孜孜以求的精神值得大家学习,所以我们对待学习要脚踏实地,认认真真,不放过一点疑问. （二）开普勒对行星运动的研究 不论“地心说”还是“日心说”，古人把天体的运动看得十分神圣,都认为天体的运动不同于地面物体的运动,天体做的是最完美、最和谐的匀速圆周运动. 后来，开普勒在应用行星绕太阳做椭圆运动的模型描述火星的运动时，发现与他的老师第谷对火星运行轨道的观测值有误差。开普勒思考：是第谷观察数据错了，还是火星根本就不做圆形轨道运动呢？开普勒坚信第谷的数据是正确的，经过4年多的刻苦计算，先后否定了十九种设想，最后了发现火星运行的轨道不是圆，而是椭圆，并得出了行星运动的规律。 [投影显示] 开普勒三大定律 [练习] 下列说法正确的是： A.太阳是静止不动的，地球和其它行星都绕太阳运动。 B.行星轨道的半长轴越长，自转周期就越大。 C.行星在离太阳近的位置时速度大，远离太阳时速度小。 D.冥王星离太阳“最远”,绕太阳运动的公转周期最长 二、苹果落地的思考：万有引力规律的发现 开普勒定律只是描述了行星如何绕太阳运动,但它没有说明是什么原因使它们在各自的轨道上运动。你们会认为是什么原因？ 当时一些科学家提出了什么猜想，请同学们阅读课本里的插图。 [投影显示] 科学家的猜想 开普勒：太阳磁力的吸引； 伽利略：“惯性”自行的维持； 笛卡尔：太阳的漩涡带动行星和卫星一起运动； 胡克：太阳引力的缘故，并且力的大小与到太阳距离的平方成反比。 牛顿也一直在思考为何行星做椭圆运动。据说，某一天，牛顿看到苹果落地发现万有引力定律的。苹果落地是很普通现象，我们会认为它落地就是落地，不会加以思考。牛顿是怎样发现万有引力定律的？ 引导学生思考： （1）苹果熟了，为什么会落到地上而不是天上？ （2）苹果树不论长得矮还是高，树上的苹果都会落地。由此可知，即使苹果长到月球那么高，照样会落地。那么，月球为何没有落地呢？ （3）苹果树上的苹果相对地球静止，在重力的作用下，因此会落到地面；若月球相对于地球静止，月球也将像苹果一样的落回地面。月球上的苹果若具有月球一样的运动速度，它也将像月球一样不落回地面。能否假设月