太阳与行星间的引力教案 马红梅.docVIP

学科 物理 章节 第六章 万有引力与航天 课时 1课时 备课人： 马红梅 课题 太阳与行星间的引力 任务分析 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的这个科学过程。如果说上一节内容是从运动学角度描述行星运动的话，那么，本节内容是从动力学角度来研究行星运动的，研究过程是依据已有规律进行的演绎推理过程。教科书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身于历史的背景下，经历一次“发现”万有引力的过程，因此体验物理学研究问题的方法就成为主要的教学目标。 学情分析 在学太阳对行星的引力之前，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的理解，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的起点能力。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的知识进行推导，并要求说明每一步推理的理论依据是什么，教师仅在难点问题上做适当的点拨。 教学策略 1、根据力和运动的关系，已知力的作用规律，可以推测物体的运动规律；已知物体的运动规律，也可以推测力的作用规律。开普勒行星运动定律描述了行星绕太阳运动的规律，因此，可以根据这个规律推测太阳与行星间的引力的规律。 2、在讨论太阳与行星间的引力的规律时，先作出猜想：行星围绕太阳的运动可能是太阳的引力作用造成的，太阳对行星的引力F应该与行星到太阳的距离r有关。 3、为简单起见，建立简化模型：把行星轨道当作圆来处理。 教学目标 （一）、知识与技能 　　1．了解关于行星绕太阳运动的不同观点和引力思想形成的历程。 　　2．知道行星绕太阳运动的原因，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的方向和表达式，知道牛顿定律在推导太阳与行星间引力时的作用，领会将不易测量的物理量转化为易测量物理量的方法。 （二）、过程与方法 　　1．追寻得出太阳与行星间引力的科学探究过程，认识科学探究中交流和独创的意义； 　　2．了解物理学的研究方法，认识物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用； 　　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．领略自然界的奇妙与和谐，蕴涵其中的规律之简洁，发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，体验探索自然规律的艰辛与喜悦。 2．培育与他人合作的精神，将自己的见解与他人交流的愿望。 教学重点 太阳与行星间的引力的推导思路和过程。 教学难点 1．太阳与行星间的引力的推导思路和过程。 2．突出教学重难点的方法：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．多媒体教学设备 教学设计说明 本节课我们将追寻牛顿的足迹，根据开普勒行星运动定律和匀速圆周运动的向心力公式（牛顿第二定律的圆周运动中的应用）推出太阳对行星的引力与行星的质量、行星与太阳间的距离的比例关系，再根据牛顿第三定律推出行星对太阳的引力与太阳的质量、太阳与行星间的距离的比例关系，从而进一步得到太阳与行星间的引力所遵循的规律，为重新“发现”万有引力定律打下基础。 教学流程图 教 学 过 程 设 计 复习旧课： 　 教师活动：请同学们从运动的描述角度思考，开普勒行星运动定律的物理意义？（提问） 学生活动：第一定律揭示了描述行星运动的参考系、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的快慢情况，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的三次方与周期的二次方比值相同的规律。 ? ??????? 　　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，它的具体内容是：所有行星分别在大小不同的轨道上围绕太阳运动。太阳在这些椭圆的一个焦点上。他的这条定律否定了行星轨道为圆形的理论。 　　开普勒第二定律：对任意行星来说，他与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。 　　开普勒第三定律的具体表述是：行星绕太阳运动轨道半长轴R的立方与运动周期T的平方成正比。 　　 　　教师活动：开普勒在1609和1619年发表了行星运动的三个定律，解决了描述行星运动的问题，但好奇的人们，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的运动呢？? 　　问题1：行星在椭圆轨道上运动是否需