高中物理《萬有引力定律》教案

時間：2023-10-20 12:37:27 教案

高中物理《萬有引力定律》教案

　　作為一名為他人授業解惑的教育工作者，通常需要用到教案來輔助教學，教案是教學藍圖，可以有效提高教學效率。那么你有了解過教案嗎？以下是小編整理的高中物理《萬有引力定律》教案，歡迎大家借鑒與參考，希望對大家有所幫助。

高中物理《萬有引力定律》教案

高中物理《萬有引力定律》教案1

　　教學重點：

　　萬有引力定律的應用

　　教學難點：

　　地球重力加速度問題

　　教學方法：

　　討論法

　　教學用具：

　　計算機

　　教學過程：

　　一、地球重力加速度

　　問題一：在地球上是赤道的重力加速度大還是兩極的加速度大？

　　這個問題讓學生充分討論：

　　1、有的學生認為：地球上的加速度是不變化的．

　　2、有的學生認為：兩極的重力加速度大．

　　3、也有的的學生認為：赤道的重力加速度大．

　　出現以上問題是因為：學生可能沒有考慮到地球是橢球形的，也有不記得公式的等．

　　教師板書并講解：

　　在質量為、半徑為的地球表面上，如果忽略地球自轉的影響，質量為的物體的重力加速度，可以認為是由地球對它的萬有引力產生的．由萬有引力定律和牛頓第二定律有：

　　則該天體表面的重力加速度為：

　　由此式可知，地球表面的重力加速度是由地球的質量和半徑決定的．而又因為地球是橢球的赤道的半徑大，兩極的半徑小，所以赤道上的重力加速度小，兩極的重力加速度大．也可讓學生發揮得：離地球表面的距離越大，重力加速度越小．

　　問題二：有1kg的物體在北京的重力大還是在上海的重力大？

　　這個問題有學生回答

　　問題三：

　　1、地球在作什么運動？人造地球衛星在作什么運動？

　　通過展示圖片為學生建立清晰的圖景．

　　2、作勻速圓周運動的向心力是誰提供的？

　　回答：地球與衛星間的萬有引力即由牛頓第二定律得：

　　3、由以上可求出什么？

　　①衛星繞地球的線速度：

　　②衛星繞地球的周期：

　　③衛星繞地球的角速度：

　　教師可帶領學生分析上面的公式得：

　　當軌道半徑不變時，則衛星的周期不變、衛星的線速度不變、衛星的角速度也不變．

　　當衛星的.角速度不變時，則衛星的軌道半徑不變．

　　課堂練習：

　　1、假設火星和地球都是球體，火星的質量和地球質量．之比，火星的半徑和地球半徑之比，那么離火星表面高處的重力加速度和離地球表面高處的重力加速度．之比等于多少

　　解：因物體的重力來自萬有引力，所以：

　　則該天體表面的重力加速度為：

　　所以：

　　2、若在相距甚遠的兩顆行星和的表面附近，各發射一顆衛星和，測得衛星繞行星的周期為，衛星繞行星的周期為，求這兩顆行星密度之比是多大

　　解：設運動半徑為，行星質量為，衛星質量為．

　　由萬有引力定律得：

　　解得：

　　所以：

　　3、某星球的質量約為地球的的9倍，半徑約為地球的一半，若從地球上高處平拋一物體，射程為60米，則在該星球上，從同樣高度以同樣的初速度平拋同一物體，射程應為：

　　A、10米B、15米C、90米D、360米

　　解得：（A）

　　布置作業：

　　探究活動

　　組織學生收集資料，編寫相關論文，可以參考下列題目：

　　1、月球有自轉嗎？

　　2、觀察月亮

高中物理《萬有引力定律》教案2

　　教學目標

　　知識目標

　　（1）通過演示實驗認識加速度與質量和和合外力的定量關系；

　　（2）會用準確的文字敘述牛頓第二定律并掌握其數學表達式；

　　（3）通過加速度與質量和和合外力的定量關系，深刻理解力是產生加速度的原因這一規律；

　　（4）認識加速度方向與合外力方向間的矢量關系，認識加速度與和外力間的瞬時對應關系；

　　（5）能初步運用運動學和牛頓第二定律的知識解決有關動力學問題。

　　能力目標

　　通過演示實驗及數據處理，培養學生觀察、分析、歸納總結的能力；通過實際問題的處理，培養良好的書面表達能力。

　　情感目標

　　培養認真的科學態度，嚴謹、有序的思維習慣。

　　教學建議

　　教材分析

　　1、通過演示實驗，利用控制變量的方法研究力、質量和加速度三者間的關系：在質量不變的前題下，討論力和加速度的關系；在力不變的前題下，討論質量和加速度的關系。

　　2、利用實驗結論總結出牛頓第二定律：規定了合適的力的單位后，牛頓第二定律的表達式從比例式變為等式。

　　3、進一步討論牛頓第二定律的確切含義：公式中的表示的是物體所受的合外力，而不是其中某一個或某幾個力；公式中的和均為矢量，且二者方向始終相同，所以牛頓第二定律具有矢量性；物體在某時刻的加速度由合外力決定，加速度將隨著合外力的變化而變化，這就是牛頓第二定律的瞬時性

　　教法建議

　　1、要確保做好演示實驗，在實驗中要注意交代清楚兩件事：只有在砝碼質量遠遠小于小車質量的前題下，小車所受的拉力才近似地認為等于砝碼的重力（根據學生的實際情況決定是否證明）；實驗中使用了替代法，即通過比較小車的位移來反映小車加速度的大小。

　　2、通過典型例題讓學生理解牛頓第二定律的確切含義。

　　3、讓學生利用學過的重力加速度和牛頓第二定律，讓學生重新認識出中所給公式

　　教學設計示例

　　教學重點：牛頓第二定律

　　教學難點：對牛頓第二定律的理解

　　示例：

　　一、加速度、力和質量的關系

　　介紹研究方法（控制變量法）：先研究在質量不變的前題下，討論力和加速度的關系；再研究在力不變的前題下，討論質量和加速度的關系。介紹實驗裝置及實驗條件的保證：在砝碼質量遠遠小于小車質量的條件下，小車所受的拉力才近似地認為等于砝碼的重力。介紹數據處理方法（替代法）：根據公式可知，在相同時間內，物體產生加速度之比等于位移之比。

　　以上內容可根據學生情況，讓學生充分參與討論。本節書涉及到的演示實驗也可利用氣墊導軌和計算機，變為定量實驗。

　　1、加速度和力的關系

　　做演示實驗并得出結論：小車質量相同時，小車產生的加速度與作用在小車上的力成正比，即，且方向與方向相同。

　　2、加速度和質量的關系

　　做演示實驗并得出結論：在相同的力F的作用下，小車產生的加速度與小車的質量成正比，即。

　　二、牛頓第二運動定律（加速度定律）

　　1、實驗結論：物體的`加速度根作用力成正比，跟物體的質量成反比。加速度方向跟引起這個加速度的力的方向相同。即，或。

　　2、力的單位的規定：若規定：使質量為1kg的物體產生1m/s2加速度的力叫1N。則公式中的＝1。（這一點學生不易理解）

　　3、牛頓第二定律：

　　物體的加速度根作用力成正比，跟物體的質量成反比。加速度方向跟引起這個加速度的力的方向相同。

　　數學表達式為：

　　4、對牛頓第二定律的理解：

　　（1）公式中的是指物體所受的合外力。

　　舉例：物體在水平拉力作用下在水平面上加速運動，使物體產生加速度的合外力是物體

　　所受4個力的合力，即拉力和摩擦力的合力。（在桌面上推粉筆盒）

　　（2）矢量性：公式中的和均為矢量，且二者方向始終相同。由此在處理問題時，由合外力的方向可以確定加速度方向；反之，由加速度方向可以找到合外力的方向。

　　（3）瞬時性：物體在某時刻的加速度由合外力決定，加速度將隨著合外力的變化而變化。

　　舉例：靜止物體啟動時，速度為零，但合外力不為零，所以物體具有加速度。

　　汽車在平直馬路上行駛，其加速度由牽引力和摩擦力的合力提供；當剎車時，牽引力突然消失，則汽車此時的加速度僅由摩擦力提供。可以看出前后兩種情況合外力方向相反，對應車的加速度方向也相反。

　　（4）力和運動關系小結：

　　物體所受的合外力決定物體產生的加速度：

　　當物體受到合外力的大小和方向保持不變、合外力的方向和初速度方向沿同一直線且方向相同——→物體做勻加速直線運動

　　當物體受到合外力的大小和方向保持不變、合外力的方向和初速度方向沿同一直線且方向相反——→物體做勻減速直線運動

　　以上小結教師要帶著學生進行，同時可以讓學生考慮是否還有其它情況，應滿足什么條件。

　　探究活動

　　題目：驗證牛頓第二定律

　　組織：2－3人小組

　　方式：開放實驗室，學生實驗。

　　評價：鍛煉學生的實驗設計和操作能力。

高中物理《萬有引力定律》教案3

　　一、教學目標

　　1.能說出萬有引力定律內容并進行相關計算。

　　2.通過學習萬有引力定律，提升觀察思考交流能力。

　　3.通過每節課程學習，體會物理與生活的緊密聯系。

　　二、教學重難點

　　【重點】萬有引力定律的理解。

　　【難點】萬有引力定律的應用。

　　三、教學過程

　　環節一：導入新課

　　教師展示視頻：蘋果成熟落地、月球繞地球轉動、地球繞太陽轉動;提問：重力是怎么產生的?地球對蘋果的引力、地球對月球的力和太陽對行星的引力是同一種力嗎?

　　提出猜想：地球對地面物體的引力、地球對月球的力和太陽對行星的引力，是同一種力，遵循相同的規律，由此引入新課。

　　環節二：新課講授

　　教師發放關于月地檢驗實驗的資料小卡片，學生自主閱讀，進行總結：地球與地面物體之間、地球對月球和太陽對行星之間都存在力的作用，屬于同種力，遵循相同的`規律。

　　教師進行引導：既然地球對地面物體之間、地球與月球之間、太陽與行星之間的引力、與兩個物體的質量成正比、跟它們的距離的二次方成反比。那么我們可以更大膽設想：是否任何兩個物體之間都存在這樣的力?滿足同樣的規律?

　　安排學生閱讀教材，獨立思考什么是萬有引力，然后小組內交流討論并發表意見。

　　教師歸納總結：自然界中任何兩個物體都相互吸引，引力的方向在它們的連線上，引力的大小與物體的質量的乘積成正比、與它們之間距離的二次方成反比。這就是萬有引力定律。

高中物理《萬有引力定律》教案4

　　一、課題：萬有引力定律

　　二、課型：概念課（物理按教學內容課型分為：規律課、概念課、實驗課、習題課、復習課）

　　三、課時：1課時

　　四、教學目標

　　（一）知識與技能

　　1.理解萬有引力定律的含義并會用萬有引力定律公式解決簡單的引力計算問題。

　　2.知道萬有引力定律公式的適用范圍。

　　（二）過程與方法：在萬有引力定律建立過程的學習中，學習發現問題、提出問題、猜想假設與推理論證等方法。

　　（三）情感態度價值觀

　　1.培養學生研究問題時，抓住主要矛盾，簡化問題，建立理想模型的處理問題的能力。

　　2.通過牛頓在前人的基礎上發現萬有引力定律的思考過程，說明科學研究的長期性，連續性及艱巨性，提高學生科學價值觀。

　　五、教學重難點

　　重點：萬有引力定律的內容及表達公式。

　　難點：1.對萬有引力定律的理解；2.學生能把地面上的物體所受重力與其他星球與地球之間存在的引力是同性質的力聯系起來。

　　六、教學法：合作探究、啟發式學習等

　　七、教具：多媒體、課本等

　　八、教學過程

　　（一）導入

　　回顧以前對月-地檢驗部分的學習，明確既然太陽與行星之間，地球與月球之間、地球對地面物體之間具有與兩個物體的質量成正比，跟它們的距離的二次方成反比的引力。這里進一步大膽假設：是否任何兩個物體之間都存在這樣的力？

　　引發學生思考：很可能有，只是因為我們身邊的物體質量比天體的質量小得多，我們不易覺察罷了，于是我們可以把這一規律推廣到自然界中任意兩個物體間，即具有劃時代意義的萬有引力定律．然后在學生的興趣中進行假設論證。

　　（二）進入新課

　　學生自主閱讀教材第40頁萬有引力定律部分，思考以下問題：

　　1.什么是萬有引力？并舉出實例。

　　教師引導總結：萬有引力是普遍存在于宇宙中任何有質量的物體之間的相互吸引力。日對地、地對月、地對地面上物體的引力都是其實例。

　　2.萬有引力定律怎樣反映物體之間相互作用的規律？其數學表達式如何？并注明每個符號的單位和物理意義。

　　教師引導總結：萬有引力定律的內容是：宇宙間一切物體都是相互吸引的。兩物體間的引力大小，跟它的質量的乘積成下比，跟它們間的距離平方成反比．式中各物理量的含義及單位：F為兩個物體間的引力，單位：N．m1、m2分別表示兩個物體的質量，單位：kg，r為兩個物體間的距離，單位：m。G為萬有引力常量：G=6．67×10-11 N·m2/kg2，它在數值上等于質量是1Kg的物體相距米時的相互作用力，單位：N·m2/kg2．

　　3.萬有引力定律的適用條件是什么？

　　教師引導總結：只適用于兩個質點間的引力，當物體之間的距離遠大于物體本身時，物體可看成質點；當兩物體是質量分布均勻的球體時，它們間的引力也可直接用公式計算，但式中的r是指兩球心間的距離。

　　4.你認為萬有引力定律的發現有何深遠意義？

　　教師引導總結：萬有引力定律的發現有著重要的物理意義：它對物理學、天文學的發展具有深遠的影響；它把地面上物體運動的規律和天體運動的規律統一起來；對科學文化發展起到了積極的推動作用，解放了人們的思想，給人們探索自然的奧秘建立了極大信心，人們有能力理解天地間的各種事物。

　　（三）深化理解

　　在完成上述問題后，小組討論，學生在教師的引導下進一步深化對萬有引力定律的理解，即：

　　1.普遍性：萬有引力存在于任何兩個物體之間，只不過一般物體的質量與星球相比太小了，他們之間的萬有引力也非常小，完全可以忽略不計。

　　2.相互性：兩個物體相互作用的引力是一對作用力與反作用力。

　　3.特殊性：兩個物體間的萬有引力和物體所在的空間及其他物體存在無關。

　　4.適用性：只適用于兩個質點間的.引力，當物體之間的距離遠大于物體本身時，物體可看成質點；當兩物體是質量分布均勻的球體時，它們間的引力也可直接用公式計算，但式中的r是指兩球心間的距離。

　　（四）活動探究

　　請兩名學生上講臺做個游戲：兩人靠攏后離開三次以上。創設情境，加深學生對本節知識點的印象和運用，請一位同學上臺展示計算結果，師生互評。