〖高中物理〗万有引力定律教学设计

通过游戏引导孩子整理玩具：设计分类游戏，让孩子在玩中学，提高自理能力。 #生活技巧# #亲子教育建议# #习惯养成教育#

PAGE

PAGE1

7.2万有引力定律

〖教材分析〗

本节内容聚焦于万有引力定律的推导与理解，是物理学中极为关键且富有启发性的章节。教材巧妙地利用学生已掌握的圆周运动知识作为切入点，结合开普勒行星运动定律，引导学生深入探究行星与太阳之间引力的本质。在学习本节之前，学生需具备扎实的圆周运动理论基础，包括向心力、线速度、角速度等概念，以及牛顿第三定律（作用力与反作用力）的深刻理解，这些知识是推导万有引力定律不可或缺的基石。学习本节内容，不仅是对物理定律的掌握，更重要的是培养学生科学探究的思维方式和能力。

〖教学目标与核心素养〗

物理观念：构建相互作用认知体系，明晰万有引力定律推导思路与过程，洞察重物下落与天体运动本质统一。理解定律内涵，掌握其计算方法。

科学思维：通过万有引力定律建立历程，培育“问题提出—假设猜想—理论剖析—实验观测—结论验证”的探究思维与能力。

科学探究：依托开普勒定律和牛顿第三定律，推导太阳与行星引力表达式。

科学态度与责任：领悟太阳与行星引力关系，推广至任意物体，感受自然奥秘，提升科学价值观。

〖教学重点与难点〗

重点：1.对行星与太阳间引力的理解。

2.万有引力定律的推导，理解其内容和表达式。

3.引力常量的有关知识。

难点：1.运用所多学知识对太阳与行星间引力的推导。

2.运用万有引力定律解题。

〖教学准备〗

多媒体课件，带绳子的小球、扭秤实验演示仪等。

〖教学过程〗

一、新课引入

各行星都围绕着太阳运行，说明太阳与行星之间的引力是使行星如此运动的主要原因。引力的大小和方向能确定吗？

前面我们用太阳地球手拉手来形象的比拟行星绕太阳的运动，且我们把行星运动看做匀速圆周运动(播放动图），所以向心力（引力）的方向时刻指向圆心。那引力大小是如何的呢？这节课就来学习万有能力定律。

二、新课教学

（一）万有引力的早期研究

问题1：是什么力量使行星绕太阳运动？

伽利略、开普勒及笛卡儿都提出过自己的解释，认为行星的运动受到太阳的引力。在邢云路《古今律历考》卷七十二明确指出：“五星去而复留，留而又退，而伏而期无失，何也？太阳为万象之宗，居君父之位，掌发剑之权。星月借其光，辰宿宣其炁。故诸数壹禀于太阳，而星月之往来，皆太阳一气之牵系也。

问题2：那这个引力的表达式是怎样的呢？

播放视频：我国古代关于万有引力的研究《奇器图说》。

牛顿认为：任何方式改变速度都需要力，这个力来自太阳。使行星沿圆或椭圆运动，需要指向圆心或椭圆焦点的力，这个力应该就是太阳对它的引力。牛顿发现万有引力定律是站在巨人肩膀上的。科学突破需要长期积累，而非一蹴而就。

设计意图：旨在激发学生对万有引力这一自然现象的好奇心和探索欲。同时，融入中国古代科学文化的元素，增强学生的文化自信，让他们认识到科学探索是全人类共同的追求，跨越国界与时代。引导学生从历史的角度审视科学发展的脉络，理解科学理论的建立是长期观察、实验、思考和积累的结果。

（二）行星与太阳间的引力

牛顿认为行星绕着太阳转一定是由于他们受到了来自太阳的引力，那这个引力的表达式是怎样的呢？容易想到这个引力跟行星到太阳的距离有关，要是太远，太阳就吸不着它了，那力跟距离之间具体有什么定量关系呢？

行星绕太阳是椭圆运动，为了简化问题接下来我们把行星的轨道看做正圆，即行星绕太阳的运动可以看作匀速圆周运动。

于是行星到太阳的距离始终是r，以前讲过，做圆周运动的向心力的供需关系，即

受力分析的合力（供）=运动分析得来的力（需）

太阳对行星的吸引力，提供向心力，这就是咱们要算的引力。。

由于天文观测中行星运动的速度v不容易得到，但是行星公转周期T容易用望远镜进行测量，因此用它替换v，速度就是绕一圈的周长除以绕一圈的时间，把代入公式，得

观察一下这个式子，咱们希望找到F和r的关系，所以其他量一定不能受到半径的影响，质量m是物体的固有属性，不受半径影响，4是常数。由，得把T代入，仔细整理得到

这就是引力跟半径的关系式，在这些量中4是常数，k也是常数，所有绕太阳运动的行星k都一样，既然是常数就可以换成正比符号，即。因而可以说太阳对行星的引力F与行星的质量m成正比，与距离r2成反比。

换个角度来想，如果以行星为参考系那太阳就是绕这个行星做匀速圆周运动，根据同样的推理行星对太阳的引力，应该与太阳的质量M成正比，与太阳到行星的距离r2平方成反比。写成式子就是这样。

问题3：与，这两个力有什么关系呢？

它两是作用力于反作用力，那就肯定一样大。太阳与行星间的引力，他们满足这两个式子，合并起来就是这样

太阳与行星间的引力大小与太阳的质量，、和行星质量都有成正比，于两者距离r2的二次方成反比。如果想把它写成等试就得加一个常数G，这个常数G太阳、行星都没有关系。这就是太阳与行星间的

网址：〖高中物理〗万有引力定律教学设计 https://klqsh.com/news/view/236316

相关内容

高中物理万有引力定律教学设计
万有引力定律教学设计（1）
高中物理《万有引力理论的成就》教学设计（通用10篇）
高中心理健康课教学设计
生活中处处有哲学教学设计
4中国美食 教学设计（表格式）
心理教学设计引导学生形成积极的人生观.docx
情绪管理的心理教学设计.docx
教学设计初中生自我肯定与情感调适.docx
《拼贴添画》教学设计

随便看看