2016-2017学年人教版必修二6.3万有引力定律教案.doc

课题§6.3万有引力定律设计教师授课教师时间课型新授课课时教学 目标一、知识与能力 1.了解万有引力定律得出的思路和过程. 2.理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律. 3.知道任何物体间都存在着万有引力，且遵循相同的规律. 二、过程与方法 1.培养学生在处理问题时，要抓住主要矛盾，简化问题，建立模型的能力与方法. 2.培养学生的科学推理能力. 三、情感态度与价值观 通过牛顿在前人的基础上发现万有引力的思想过程，说明科学研究的长期性、连续性及艰巨性. 重点 难点1.万有引力定律的推导. 2.万有引力定律的内容及表达公式. 教法启发、探究教具多媒体教学过程设计教材处理师生活动 一、导入新课 开普勒在前人的基础上,经过计算总结出了他的三条定律,请同学们回忆一下,第一定律、第三定律的内容是什么? 开普勒第一定律:所有的行星围绕太阳运行的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上. 开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等. 通过对开普勒定律的学习,知道了行星运动时所遵循的规律,那么行星为什么要做这样的运动呢?今天我们共同来学习、探讨这一问题. 二、新课教学 (一)万有引力定律的得出.   教学过程设计教材处理师生活动A.基础知识 请同学们阅读课本第一自然段,同时考虑下列问题. ［投影出示］ 1.古代人们认为天体做圆周运动的动力学原因是什么? 2.开普勒时代的人们对天体运动原因的看法与古代人的看法是否相同? 3.伽利略认为的原因是什么? 4.开普勒认为的原因是什么? 5.笛卡尔的观点又是什么? 6.牛顿时代的人持什么样的观点? ［学生活动］阅读课文,根据课文的描述找出相应的答案: 1.古代人们认为天体做的是完美而又神圣的圆周运动,所以认为天体做这样的运动是无需什么动因的. 2.开普勒时代的人不再像古人那样认为天体做这样的运动是无需原因的,所以在这一时代人们对天体运动的动力学原因产生出好多种???同的动力学解释. 3.伽利略认为，一切物体都有合并的趋势,正是由于这种趋势导致了天体做圆周运动. 4.开普勒认为,行星绕太阳运动,一定是受到了来自太阳的类似于磁力的作用,在这种磁力的作用下天体才得以做圆周运动. 5.笛卡尔认为，行星的运动是因为在行星的周围存在一种旋转的物质(以太)作用在行星上,使得行星绕太阳运动. 6.牛顿时代的科学家对天体运动的动力学解释有了更进一步的认识,他们认为行星所以要绕太阳运动是因为行星受到了太阳对它的引力作用,并且他们在圆形轨道的前提下证明,这个引力的大小跟行星到太阳的距离的二次方成反比. B.深入探究 从开普勒第一定律可知,行星运动时的轨道并不是圆形的,而是一椭圆轨道,那么在椭圆轨道下这个引力大小是否还和距离的二次方成反比呢? 请同学们阅读课文二～十自然段,同时考虑下面问题: ［投影出示］   教学过程设计教材处理师生活动1.牛顿是否证明了上面疑问? 2.我们对证明过程做了如何的处理? 3.根据圆周运动的知识我们能得到什么样的结论? 4.根据开普勒第三定律,我们又能得到什么样的结论? 5.根据牛顿第三定律,我们又能得到什么样的启示? 6.综合上面的结论,我们又能得到什么样的结论? ［学生活动］阅读课文,讨论后得出: 1.牛顿在前人的基础上,凭借他超凡的数学能力证明了:如果太阳和行星间的引力与距离的二次方成反比,则行星的轨道应是椭圆. 2.由于我们的数学知识有限,故把牛顿在椭圆轨道下证明的问题简化为在圆形轨道下来讨论、证明. 3.根据圆周运动的知识可知,行星受到太阳的引力用来充当向心力,故可得: . 4.根据开普勒第三定律可知:行星与太阳之间的引力跟行星的质量成正比,跟行星到太阳的距离的二次方成反比. 5.由牛顿第三定律可知:太阳对行星的作用力跟行星对太阳的作用力是一对相互作用力,是同种性质的力,既然引力与行星质量成正比,那么它也应和太阳质量成正比,即 F∝ 6.综合上述结论可知,此引力的大小应与行星和太阳质量的乘积成正比,与两者距离的平方成反比,写成公式为: F=G. C.教师总结 从前面的学习可知,万有引力定律的得出过程为: 由圆周运动知识知:   教学过程设计教材处理师生活动由开普勒第三定律:r3/T2=k,得: 由牛顿第三定律知:F∝ 综合上述可得:F=G. 这就是我们所说的万有引力定律的数学表达式. D.基础知识应用 1.行星绕太阳做圆周运动的向心力是由________来提供的. 2.行星绕太阳运动的轨道实际上是________________,而通常情况下我们可以认为轨道是________________. ［答案］1.万有引力 2.椭圆;圆周 (二