《太阳与行星间的引力》教学设计.docVIP

《太阳与行星间的引力》教学设计

《太阳与行星间的引力》教学设计

《太阳与行星间的引力》教学设计

《太阳与行星间得引力》教学设计

【学习内容分析】

在行星运动规律与万有引力定律两节内容之间安排本节内容,是为了更突出发现万有引力定律得这个科学过程。如果说上一节内容是从运动学角度描述行星运动得话,那么,本节内容是从动力学角度来研究行星运动得,研究过程是依据已有规律进行得演绎推理过程。教科书在尊重历史事实得前提下,通过一些逻辑思维得铺垫,让学生以自己现有得知识基础身于历史得背景下,经历一次“发现”万有引力得过程,因此体验物理学研究问题得方法就成为主要得教学目标。

【学情分析】

在学太阳对行星得引力之前,学生已经对力、重力、向心力、加速度、重力加速度、向心加速度等概念有了较好得理解,并且掌握自由落体运动和圆周运动等运动规律,能熟练运用牛顿运动定律解决动力学问题。已经完全具备深入探究和学习万有引力定律得起点能力。所以在推导太阳与行星运动规律时,教师可以要求学生自主地运用原有得知识进行推导，并要求说明每一步推理得理论依据是什么，教师仅在难点问题上做适当得点拨。

【教学目标】

一、知识与技能

1、了解关于行星绕太阳运动得不同观点和引力思想形成得历程。

2、知道行星绕太阳运动得原因,知道太阳与行星间存在着引力作用，知道行星绕太阳做匀速圆周运动向心力来源。

3、知道太阳与行星间引力得方向和表达式，知道牛顿定律在推导太阳与行星间引力时得作用，领会将不易测量得物理量转化为易测量物理量得方法。

二、过程与方法

１、追寻得出太阳与行星间引力得科学探究过程,认识科学探究中交流和独创得意义;

2、了解物理学得研究方法,认识物理模型和数学工具在物理学发展过程中得作用;

3、通过思维程序“提出问题→猜想与假设→理论分析→实验观测→验证结论”培养学生探究思维能力。

三、情感态度与价值观

1、领略自然界得奇妙与和谐，蕴涵其中得规律之简洁，发展对科学得好奇心与求知欲,乐于探究自然界得奥秘，体验探索自然规律得艰辛与喜悦。

2、培育与她人合作得精神,将自己得见解与她人交流得愿望。

【教学重难点】

1、太阳与行星间得引力得推导思路和过程。

２、突出教学重难点得方法:引导学生动手参与推导过程,关注学生推导细节并及时交流和反馈，总结推导步骤;教师呈现推导过程要层次分明，突出关键。

【教学资源】

1、教学课件(PPT文件）

2、行星运动数据(eｘcｅl文件）

3、曲线拟合工具(exｃｅl软件)

4、多媒体教学设备

【教学流程图】

【教学过程设计】

复习旧课:

(引导学生回答，教师及时纠正补充)

教师活动:请同学们从运动得描述角度思考,开普勒行星运动定律得物理意义？(提问)

学生活动：第一定律揭示了描述行星运动得参考系、及其运动轨迹;第二定律揭示了行星在椭圆轨道上运动经过不同位置得快慢情况，近日点附近速度大,远日点附近速度小;第三定律:揭示了不同行星虽然椭圆轨道和环绕周期不同，但由于中心天体相同，所以共同遵循轨道半长轴得三次方与周期得二次方比值相同得规律。

教师活动：课件展示开普勒三定律:

开普勒第一定律也叫椭圆轨道定律，它得具体内容是:所有行星分别在大小不同得轨道上围绕太阳运动。太阳在这些椭圆得一个焦点上。她得这条定律否定了行星轨道为圆形得理论。

开普勒第二定律:对任意行星来说,她与太阳得连线在相等得时间内扫过相等得面积。

开普勒第三定律得具体表述是：行星绕太阳运动轨道半长轴R得立方与运动周期T得平方成正比。

教师活动：

开普勒在1609和1619年发表了行星运动得三个定律，解决了描述行星运动得问题,但好奇得人们,面向天穹，深情地叩问：是什么力量支配着行星绕着太阳做如此和谐而有规律得运动呢？(问题得提出:)

引导学生思考:

问题1：行星在椭圆轨道上运动是否需要力?这个力是什么力提供得？大小跟太阳与行星间得距离有什么关系吗？

学生活动:行星在椭圆轨道上运动需要力,这个力可能是太阳与行星之间引力提供得,大小跟太阳与行星间得距离应有关。

问题2：行星得实际运动是椭圆运动，但我们还不知道求出椭圆运动加速度得运动学公式，我们现在怎么办？把它简化为什么运动呢?

学生活动:猜测可以简化为圆周运动。

问题３：既然把行星绕太阳得运动简化为圆周运动。那么行星绕太阳得运动可进一步简化为匀速圆周运动吗?为什么?

学生活动:猜测可以简化为匀速圆周运动。

教师活动:多媒体展示八大行星得轨道数据:

行星

轨道半长轴（106km）

轨道半短轴（１0６km）

水星

57、９

56、7

金星

１0８、2

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