高中物理：《万有引力定律在天文学上的应用》教学设计（人教版必修二）.docVIP

《万有引力定律在天文学上的应用》教学设计 课题名称 万有引力定律在天文学上的应用 科目 物理 年级 高一 教学时 间 1课时 教材分析 这节课通过对一些天体运动的实例分析，使学生了解：通常物体之间的万有引力很小，常常觉察不出来，但在天体运动中，由于天体的质量很大，万有引力将起决定性作用，对天文学的发展起了很大的推动作用，其中一个重要的应用就是计算天体的质量。 在讲课时，应用万有引力定律有两条思路要交待清楚。 1．地面附近物体与地球间的万有引力约等于物体的重力，即F引＝mg．可得出计算天体质量的另一种方法。 2．把环绕天体（或卫星）的运动看成是匀速圆周运动，即F引＝F向，用于计算天体（中心体）的质量，讨论卫星半径等问题。 本节内容是这一章的重点，是万有引力定律在实际中的具体应用．利用万有引力定律除了可求出中心天体的质量外还可发现未知天体． 学情分析 本节课的学习者特征分析主要是根据学生的实际情况做出的： 1．学生是实验二中高一（5）班学生； 2．学生已经基本掌握万有引力定律和圆周运动的知识； 3．学生的基础和学习习惯不太好。 4．设计重趣味性与知识性的结合。 教学目标 一、知识与技能 1．了解行星绕恒星运动及卫星的运动的共同点：万有引力作为行星、卫星圆周运动的向心力； 2．了解万有引力定律在天文学上有重要应用； 3．会用万有引力定律计算天体的质量。 二、过程与方法 1．由地面附近物体与地球间的万有引力约等于物体的重力，即F引＝mg．来于计算天体（中心体）的质量。 2．通过把环绕天体（或卫星）的运动看成是匀速圆周运动，然后根据F引＝F向，用于计算天体（中心体）的质量。 3．通过万有引力定律在实际中的应用，培养学生理论联系实际的能力 三、情感态度与价值观 1．利用设置丰富的问题情境，鼓励学生从多角度思考、探索、交流，激发学生的好奇心和主动学习的欲望； 2．利用万有引力定律可以发现求知天体，学生懂得理论来源于实践，反过来又可以指导实践的辩证唯物主义观点。 3．通过介绍亚当斯与勒威耶的历史奇缘，激发学生对科学家探究真理的崇拜之情。 教学重点 1．环绕天体的运动：如月球绕地球的运动；行星绕太阳的运动的向心力是由万有引力提供的。 2．会用已知条件求中心天体的质量。 教学难点 根据已有条件求中心天体的质量。 教学资源 （1）给同学们准备一些相关资料； （2）教师自制的多媒体课件； （3）上课环境为多媒体大屏幕环境。 《万有引力定律在天文学上的应用》教学过程描述 教学活动 1 （一）师生互动，激趣导入 1．教师展示：美国网站2007年8月14日报道，世界上第一个太空旅馆“银河套房酒店”有望在2012年建成，届时太空迷们翱翔宇宙的梦想将成为现实。当然，太空旅馆房价不菲，每位房客入住3天的费用是400万美元（约合人民币3000万元）。2007年从俄罗斯发射升空充气式太空酒店，预计于2015年建造完毕并投入使用。入住费用100万美元。 2．引入课题：万有引力定律的天文学上的应用 教学活动 2 （二）问题启发，合作探究 1．创设情景：（可以与实际不符） 如姚明在旅馆巧遇卡文迪许，于是他们谈论起测地球质量的问题，于是引入了本节课的第一个问题，测天体的质量。 2．新知识的探究 方法一： 老师：请学生回顾当初卡文迪许测出地球质量的方法， 学生：（分组探究） 活动过程： 对象的选取： 站在地面上的姚明 满足的规律： 在可忽略中心天体自转的影响时，根据万有引力等于重力的关系来计算其质量 教学活动 2 方程的建立： 得出的结论： 在已知所求天体M的半径R和表面重力加速度的情况下可用上式 教学活动 3 （三）规律探究，另解方法 方法二： 老师：引导学生讨论在太空旅馆里可用上述方法测地地球质量吗？ 旅馆里的一些情况介绍 ●一天内看15次日出 ●感受80多分钟环游地球的快感 ●像蜘蛛侠一样在卧室内“飞檐走壁” 学生：不能，太空中处于完全失重 老师：请学生思考在旅馆里有没有其它测量地球质量的方法呢？ 活动过程： 对象的选取： 太空酒店里的姚明 满足的规律： 万有引力提供向心力 方程的建立： 得出的结论： 在已知所求天体M的行星或者卫星m轨道半径r和周期T的情况下可用上式 教学活动 4 （四