2、萬有引力定律是怎樣發(fā)現(xiàn)

1、萬有引力定律說課稿一、 教材的地位和作用萬有引力定律是人教版教材高中物理必修2 2 第六章第三節(jié)的內(nèi)容。從性質(zhì)與地位上看，本節(jié)內(nèi)容是對上一節(jié)教學(xué)內(nèi)容的進一步外推，是下一節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ)； 從思想方法上看，是猜想、假設(shè)與驗證相結(jié)合、是演繹與歸納相結(jié)合的教學(xué)內(nèi)容。教科書的立意還在于物理理論必須接受實踐的檢驗。二、 學(xué)生情況分析學(xué)生在本章的第二節(jié)中，已經(jīng)學(xué)習(xí)了太陽與行星間的相互作用規(guī)律，在第五章中已經(jīng)學(xué)習(xí)了勻速圓周運動的相關(guān)規(guī)律，這些為月一一地檢驗”的學(xué)習(xí)和理解奠定了一定的基礎(chǔ)，但月地檢驗”中，是要驗證同一物體在地面上不同高度（地面附近和地面上 3838 萬公里高的地方）受到地球作用力的大小關(guān)系的，可最

2、后要轉(zhuǎn)化為可驗證地面附近物體自由下落的加速度（即重力加速度）和月球繞地球運動的加速度（即月球繞地球做圓周運動的加速度）之間的關(guān)系，這步轉(zhuǎn)化不易理解，是學(xué)生理解月一一地檢驗”的一大障礙。三、 教學(xué)目標(biāo)根據(jù)本節(jié)課教材的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容分析，結(jié)合高一年級學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)、心理特征以及學(xué)生的實際情況，我制定了以下的教學(xué)目標(biāo)：1 1 知識與技能1 1） 知道地球上的重物下落與天體運動的統(tǒng)一性；2 2） 知道萬有引力是一種存在于所有物體之間的吸引力，知道萬有引力定律的適用范圍；3 3） 會用萬有引力定律解決簡單的引力計算問題，知道萬有引力定律公式中r r 的物理意義。2 2、 過程與方法了解萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的思路

3、和過程，體會在科學(xué)規(guī)律發(fā)現(xiàn)過程中猜想和求證的重要性。3 3、 情感態(tài)度和價值觀1 1） 了解萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的意義，體會科學(xué)發(fā)展對人們世界觀的改變所起的作用；2 2） 了解引力常量G G的測定在科學(xué)歷史上的重大意義， 體會科學(xué)家的在科學(xué)發(fā)展過程中所起 的重要作用。四、 教學(xué)的重、難點基于教材內(nèi)容、學(xué)生的實際情況和教學(xué)目標(biāo)的分析，我設(shè)定了以下的教學(xué)重難點。重點：萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程， 萬有引力定律的理解和簡單應(yīng)用；難點：月地檢驗”的理解。五、 教學(xué)法為了講清教材的重、 難點，使學(xué)生能夠達到本節(jié)內(nèi)容設(shè)定的教學(xué)目標(biāo)，基于本節(jié)課內(nèi)容的特點，我主要采用了以下的教學(xué)方法：1 1、 啟發(fā)式：教師通過提問，

4、明確要解決的問題，引導(dǎo)學(xué)生去思考。學(xué)生通過思考、討論解決教師的提問。2 2、 自主、合作學(xué)習(xí)發(fā)揮學(xué)生的主體性原則。學(xué)生能自學(xué)的地方，能合作解決問題的地方，教師就可以放手。六、 教學(xué)過程課堂主要教學(xué)活動分為三個環(huán)節(jié)：引入、新課教學(xué)和課堂小結(jié)。1 1、引入：（預(yù)計 3 3 5 5 分鐘）教師展示：教師提問：（1 1 ）既然是行星與太陽之間的力使得行星不能飛離太陽，那么是什么力使得地面上的物體 不能離開地球，總要落回地面呢？（2 2）這兩種作用是同一種性質(zhì)的力嗎？（3 3）拉住月球使它圍繞地球運動的力，與拉著蘋果下落的力相同嗎？這些力都遵循相同的 規(guī)律嗎？這三個問題逐漸遞進，問題越來越明確，也越來越

5、具有可比性。只要能回答問題（3 3），也就回答了問題（2 2），解決了問題（1 1 ）。這里實則是猜想：拉住月球使它圍繞地球運動的力，與拉著蘋果下落的力性質(zhì)相同，這些力都遵循相同的規(guī)律。2 2、講授新課：（預(yù)計 3535 分鐘）（1 1 ）月- 地檢驗（預(yù)計 1515 分鐘）首先，要學(xué)生弄明白將要驗證的是什么；其次，要學(xué)生弄明白為什么要驗證的是這個；然后,要學(xué)生思考怎么樣才能驗證這個。要驗證的問題是：將某一物體分別放在地面附近和月球軌道上，檢驗物體在地面上不同高度受到地球作用力的大小是否滿足1/6021/602 的關(guān)系。為什么要驗證的是這個： 用同一物體或質(zhì)量相同的兩個物體，這樣作用力的大小關(guān)

6、系只由距離來決定，體現(xiàn)的是控制變量的思想。如何才能驗證這個？教師提問：你能將這個物體放到 3838 萬公里高的地方，測出它受到地球?qū)λ淖饔昧? 設(shè)計這個問題的目的，是要學(xué)生通過思考、討論，體會到：將這個物體放到 地方不現(xiàn)實，至少牛頓那個時代的人做不到，也就是說，直接測量該物體在 上受到的地球?qū)λ淖饔昧?，不具有可操作性。對于已?jīng)預(yù)習(xí)過的學(xué)生， 肯定是知道要將之轉(zhuǎn)化為加速度的關(guān)系來驗證， 是本節(jié)的難點所在。教師提問：假設(shè)地面附近有個蘋果， 其質(zhì)量等于月球的質(zhì)量， 這樣算不算是同一個物體分別 放在地面附近和距離地面 3838 萬公里高的地方了呢？設(shè)計這個問題的目的， 是要學(xué)生體會到：換一個角度

7、，多一條路；正所謂：山窮水盡疑無路, 柳暗花明又一村。教師啟發(fā)式提問：根據(jù)牛頓第二定律，物體的加速度由什么決定？教師引導(dǎo)學(xué)生思考：力的作用效果之一，就是使物體產(chǎn)生加速度，既然力的關(guān)系難以驗證， 那么我們就驗證力的作用效果好了。我們知道地面附近的物體在只受地球作用下做自由落體運動，而月球在地球的作用下做勻速圓周運動。這樣，問題就得到了轉(zhuǎn)化。教師提問：這兩個加速度多大？它們滿足 1/6021/602 的關(guān)系嗎？請你計算后說明。 設(shè)計這個問 題的目的，是要學(xué)生通過分組討論、計算、驗證，用數(shù)據(jù)說明牛頓的猜想的正確性。（此驗證，所用數(shù)據(jù)都是常識，不必教師給出。）最后教師要指出：雖然在中學(xué)階段只能將橢圓軌

8、道近似為圓形軌道來證明萬有引力定律，但牛頓當(dāng)年是在橢圓軌道情形下證明了萬有引力定律的。這一步是要學(xué)生體會：更嚴(yán)格的證明，需要更高的數(shù)學(xué)水平。從而激發(fā)學(xué)生的求知欲望。（2 2）萬有引力定律（預(yù)計 1010 分鐘） 這部分內(nèi)容實則是：進一步猜想、進一步推廣。鑒于萬有引力定律的文字?jǐn)⑹?、?shù)學(xué)表達式、各個量的物理意義及單位、適用范圍等， 都不難理解，因此，這部分內(nèi)容我就交給學(xué)生自學(xué)去了。完了，我再交代：牛頓將太陽與行星間的引力規(guī)律，一步步推廣至自然界中任何兩個物體之間，是需要魄力、膽識和驚人的想象力的，物理學(xué)的許多重大理論的發(fā)現(xiàn)，不是簡單的實驗結(jié)果的總結(jié)，它需要直覺和想象力，大膽的猜測和嚴(yán)3838 萬

9、公里高的3838 萬公里高度可是怎樣轉(zhuǎn)化，正格的證明。我這么一交代，是培養(yǎng)學(xué)生敢想敢做的意識，也就是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐意識。（3 3）引力常量（預(yù)計 1010 分鐘）教師提問：如果你是牛頓同時代的人，當(dāng)你聽說牛頓弄出來個什么萬有引力定律”，你能據(jù)此算出兩個人之間的引力嗎？請解決課后問題與練習(xí)1 1。設(shè)計這個問題的目的，是要學(xué)生通過問題解決過程中出現(xiàn)的問題，而體會到兩點：1 1、引力常量的測定是多么重要，沒有引力常量 G G 的值，萬有引力定律是沒有應(yīng)用價值的，還只是 停留在理論的層面；2 2、引力常量的測定難度之大，可以想象，在牛頓之后100100 年內(nèi)，都沒有人測定出來，從而為學(xué)生體會

10、卡文迪許工作的重要性和難度之大打下伏筆。介紹完了引力常量 G G 的值，教師還需指出：引力常量能夠測定，本身就是對萬有引力定律 的一次證明。教師提問：現(xiàn)在，我們有了較精確的引力常量G G 的值，那么，你能估算兩個人之間的萬有引力嗎？請再次解決課后問題與練習(xí)1 1。設(shè)計這個問題的目的，是要學(xué)生通過解決問題，體會兩點：1 1、萬有引力定律的應(yīng)用方法，各量的物理意義；2 2 兩個人之間的萬有引力有多小，卡文迪許通過測量兩個鉛球之間的萬有 引力而測定引力常量 G G 有多難。3 3、課堂小結(jié)（預(yù)計 3 3 5 5 分鐘）要求學(xué)生先獨立整理本節(jié)內(nèi)容，弄明白自己會了什么？還有什么不懂的？然后小組內(nèi)討論，共同解決還不懂的問題。完了教師指出：本節(jié)內(nèi)容，主要是兩個猜想、兩步推廣和兩次驗證。4 4、板書設(shè)計我比較注重直觀、系統(tǒng)的板書設(shè)計，他能體現(xiàn)教材中的知識點和課堂的教學(xué)