教科版高中物理必修2課件

普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《物理必修2》（教科版）教材分析與教學(xué)建議劉炳昇普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《物理必修2》（教科版）教材1一、必修2教材結(jié)構(gòu)分析一、必修2教材結(jié)構(gòu)分析2必修結(jié)構(gòu)必修1必修2小結(jié)運(yùn)動的描述→勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律力力與運(yùn)動的關(guān)系曲線運(yùn)動萬有引力定律機(jī)械能和能源經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性必修結(jié)構(gòu)必修1運(yùn)動的描述→勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律力力與運(yùn)動的關(guān)3必修2教材的章節(jié)結(jié)構(gòu)第一章拋體運(yùn)動第二章勻速圓周運(yùn)動第三章萬有引力定律第四章機(jī)械能和能源第五章經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性不同于有的教材把拋體運(yùn)動與圓周運(yùn)動合為一章；有的教材把機(jī)械能放在最前一章；有的教材把經(jīng)典力學(xué)的成就和局限性放在機(jī)械能的前面，萬有引力之后。必修2教材的章節(jié)結(jié)構(gòu)第一章拋體運(yùn)動4我們的想法1.拋體運(yùn)動與圓周運(yùn)動同屬于曲線運(yùn)動，但從加速度來分類，它們是兩種不同的運(yùn)動，分為兩章更有利于理解和教學(xué)。2.拋體運(yùn)動和圓周運(yùn)動是必修1中直線運(yùn)動的自然延伸和運(yùn)動定律的拓展應(yīng)用，邏輯聯(lián)系緊密，學(xué)生理解比較順暢。況且學(xué)生學(xué)過力的合成和分解，緊接著學(xué)習(xí)拋體運(yùn)動，有利于矢量運(yùn)算方法的遷移。3.如果把機(jī)械能放在前面或插在中間，從內(nèi)在邏輯和學(xué)生思維角度看都顯得生硬。我們的想法1.拋體運(yùn)動與圓周運(yùn)動同屬于曲線運(yùn)動，但從加5我們的想法4.學(xué)過了直線運(yùn)動、曲線運(yùn)動，再學(xué)習(xí)機(jī)械能，對于豐富和深化對機(jī)械能的理解是有益的，也有利于領(lǐng)會應(yīng)用機(jī)械能解決問題的意義。5.經(jīng)典力學(xué)的成就和局限性作為必修1和必修2模塊全部內(nèi)容的總結(jié)，放在最后一章是比較合適的。我們的想法4.學(xué)過了直線運(yùn)動、曲線運(yùn)動，再學(xué)習(xí)機(jī)械能，6教材結(jié)構(gòu)設(shè)計的思想教材結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)當(dāng)綜合考慮學(xué)科邏輯、學(xué)生認(rèn)知、學(xué)生情感這三個因素，體現(xiàn)學(xué)科、學(xué)生認(rèn)知和心理發(fā)展的統(tǒng)一。

考慮但不過于強(qiáng)調(diào)學(xué)科結(jié)構(gòu)邏輯的嚴(yán)密性。關(guān)注學(xué)生的心理特點(diǎn)、認(rèn)知水平和思維方式，促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。教材結(jié)構(gòu)設(shè)計的思想教材結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)當(dāng)綜合考慮學(xué)科邏輯、學(xué)生認(rèn)7單元結(jié)構(gòu)及微觀呈現(xiàn)模式的討論學(xué)生對教材宏觀結(jié)構(gòu)的認(rèn)識開始時是比較粗略的，學(xué)到一定的時候再回過頭來看自己學(xué)過的知識，如同爬山到了山頂俯視全景，就會清晰得多。對于微觀知識學(xué)生會感覺比較實(shí)在，但卻容易“井底觀天”，看不清微觀知識之間的聯(lián)系。因此，教材中觀的單元結(jié)構(gòu)的設(shè)計更為重要，它指導(dǎo)教師幫助學(xué)生不斷地擴(kuò)展和深化認(rèn)知建構(gòu)的量和質(zhì)的水平。

單元結(jié)構(gòu)及微觀呈現(xiàn)模式的討論學(xué)生對教材宏觀結(jié)構(gòu)的認(rèn)識開始時是8關(guān)于勻速圓周運(yùn)動單元結(jié)構(gòu)的討論勻速圓周運(yùn)動的概念和規(guī)律占有重要的基礎(chǔ)性地位，是教學(xué)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。常規(guī)的研究思路是：運(yùn)動的描述→運(yùn)動的規(guī)律→運(yùn)動變化的原因→力和運(yùn)動的關(guān)系。即，勻速圓周運(yùn)動的速度（角速度）→向心加速度→向心力→向心力與向心加速度的關(guān)系。關(guān)于勻速圓周運(yùn)動單元結(jié)構(gòu)的討論勻速圓周運(yùn)動的概念和規(guī)律占有重9從必修1到必修2研究思路可能的變化必修1中運(yùn)動類型局限于直線運(yùn)動，研究的思路是先研究運(yùn)動學(xué)問題再研究動力學(xué)問題。但不意味對其他類型的運(yùn)動都要按常規(guī)思路（例如對振動問題的思路就與其相反），必修1所學(xué)知識已經(jīng)為下面思路的變化提供了準(zhǔn)備，創(chuàng)造了可能性。從必修1到必修2研究思路可能的變化必修1中運(yùn)動類型局限于直線10看一看“平拋運(yùn)動”的研究思路觀察思考：猜想平拋運(yùn)動的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)探究：驗(yàn)證猜想。理論探究：為什么可以做這樣的分解？建立水平和豎直方向上的運(yùn)動方程?？梢钥闯?，在對平拋運(yùn)動規(guī)律研究時，介入了動力學(xué)規(guī)律的思考和應(yīng)用?？匆豢础捌綊佭\(yùn)動”的研究思路觀察思考：猜想平拋運(yùn)動的特點(diǎn)。11對勻速圓周運(yùn)動結(jié)構(gòu)設(shè)計的思考如果先建立向心加速度的概念，學(xué)生缺少實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的感受，也很難用實(shí)驗(yàn)的方法來研究。對于向心加速度的理論探究，回避不了矢量方向變化中的極限問題，從而加大了學(xué)習(xí)的抽象程度和理解難度，這對大多數(shù)學(xué)生，不是一個好的決策。對勻速圓周運(yùn)動結(jié)構(gòu)設(shè)計的思考如果先建立向心加速度的概念，學(xué)生12教科版教材的一些做法采用先向心力再向心加速度的結(jié)構(gòu)。對向心力，學(xué)生容易獲得直觀感受，也比較容易用實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行定性或半定量的探究，在此基礎(chǔ)上陳述向心力的表達(dá)式及其意義。然后，從牛頓第二定律出發(fā)，建立向心加速度的概念和推導(dǎo)向心加速度的公式。對部分理科思維水平較高的學(xué)生可以通過“發(fā)展空間”自學(xué)向心加速度的理論推導(dǎo)過程。教科版教材的一些做法采用先向心力再向心加速度的結(jié)構(gòu)。13二、關(guān)于實(shí)施探究教學(xué)的建議關(guān)注多種教學(xué)方式的有機(jī)結(jié)合！二、關(guān)于實(shí)施探究教學(xué)的建議關(guān)注多種教學(xué)方式的有機(jī)結(jié)合！14【案例】曲線運(yùn)動1.通過觀察和回憶，了解什么是曲線運(yùn)動，知道曲線運(yùn)動是十分常見的運(yùn)動形式。（可以讓學(xué)生舉例）（a）汽車在環(huán)形立交橋上的運(yùn)動（b）過山車的運(yùn)動（c）飛機(jī)的飛行表演圖1-1-2形形色色的曲線運(yùn)動【案例】曲線運(yùn)動1.通過觀察和回憶，了解什么是曲線運(yùn)動15【案例】曲線運(yùn)動2.實(shí)驗(yàn)探究：曲線運(yùn)動的速度方向?？梢杂密浰芰瞎芴娲??！景咐壳€運(yùn)動2.實(shí)驗(yàn)探究：曲線運(yùn)動的速度方向。16【案例】曲線運(yùn)動3.理論探究：從割線到切線的變化過程的分析。4.實(shí)驗(yàn)探究：曲線運(yùn)動的條件。根據(jù)牛頓第二定律和教材旁批的提示問題做出猜想，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?！景咐壳€運(yùn)動3.理論探究：從割線到切線的變化過程17【案例】曲線運(yùn)動結(jié)論得出后，就兩個實(shí)例進(jìn)行交流和討論?！景咐壳€運(yùn)動結(jié)論得出后，就兩個實(shí)例進(jìn)行交流和討論。18【案例】平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)探究前面已經(jīng)介紹了平拋運(yùn)動探究的整體思路，這里再介紹一下其中的實(shí)驗(yàn)探究部分。1.準(zhǔn)備：通過觀察討論提出猜想；2.觀察平拋豎落的實(shí)驗(yàn)：在同一高度，不同的路徑，但同時落地；改變平拋速度，仍然同時落地；改變高度，仍同時落地?！景咐科綊佭\(yùn)動的實(shí)驗(yàn)探究前面已經(jīng)介紹了平拋運(yùn)動探究的整體思19【案例】平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)探究結(jié)論：平拋物體運(yùn)動，在豎直方向上與自由落體運(yùn)動有相同的規(guī)律，可視為自由落體運(yùn)動。3.觀察頻閃照片，討論：照片為我們提供了哪些信息？水平方向和豎直方向上做什么運(yùn)動？【案例】平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)探究結(jié)論：平拋物體運(yùn)動，在豎直方向上與20【案例】平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)探究4.用理論的方法得出平拋運(yùn)動規(guī)律。5.學(xué)生（分組）實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動。不是用這個實(shí)驗(yàn)得出規(guī)律，而是用實(shí)驗(yàn)的方法描出運(yùn)動軌跡，驗(yàn)證規(guī)律和應(yīng)用規(guī)律，求平拋的初速度?！景咐科綊佭\(yùn)動的實(shí)驗(yàn)探究4.用理論的方法得出平拋運(yùn)動21案例評析案例的設(shè)計貫穿科學(xué)探究和認(rèn)知建構(gòu)的思想，力求突出本質(zhì)特征，而不在意探究的形式，也沒有千篇一律的程序。關(guān)注外在活動（觀察實(shí)驗(yàn)）與內(nèi)在活動（思考與理論分析）的結(jié)合，以交流和討論為結(jié)合點(diǎn)。重視實(shí)驗(yàn)，提供動手、動腦的機(jī)會，各類、各層次實(shí)驗(yàn)結(jié)合。關(guān)注過程設(shè)計的結(jié)構(gòu)性思考。案例評析案例的設(shè)計貫穿科學(xué)探究和認(rèn)知建構(gòu)的思想，力求突出本質(zhì)22【案例】探究勻速圓周運(yùn)動的向心力設(shè)計思想：從感性到理性；從定性到定量，關(guān)注對概念規(guī)律的理解和對有關(guān)概念的認(rèn)識誤區(qū)。1.活動：感受向心力。采用在水平桌面上的定性實(shí)驗(yàn)，避免對以后學(xué)習(xí)圓錐擺模型造成的干擾。為學(xué)習(xí)向心力的概念提供感性認(rèn)識?！景咐刻骄縿蛩賵A周運(yùn)動的向心力設(shè)計思想：從感性到理性；從定23【案例】探究勻速圓周運(yùn)動的向心力2.通過對月球繞地球運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)秋千圖片的觀察，交流討論可能是什么力使物體做勻速圓周運(yùn)動。從而使學(xué)生認(rèn)識：使物體做勻速圓周運(yùn)動的力不可能沿切線方向；不改變速度大??；只能是指向圓心。這個力可能由彈力提供，也可能由其他性質(zhì)的力提供；可以是一個力也可以是幾個力的合力提供。這個指向圓心的合力就叫做向心力?！景咐刻骄縿蛩賵A周運(yùn)動的向心力2.通過對月球繞地球運(yùn)24【案例】探究勻速圓周運(yùn)動的向心力3.實(shí)驗(yàn)探究：探究向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑之間的關(guān)系。教材上采用廠制儀器的演示實(shí)驗(yàn)，觀察：保持角速度和半徑相同，探究向心力與質(zhì)量的關(guān)系；保持質(zhì)量和半徑相同，探究向心力與角速度的關(guān)系；保持角速度和質(zhì)量相同，探究向心力與半徑的關(guān)系；【案例】探究勻速圓周運(yùn)動的向心力3.實(shí)驗(yàn)探究：探究向心25【案例】探究勻速圓周運(yùn)動的向心力該實(shí)驗(yàn)裝置可用廠制學(xué)生實(shí)驗(yàn)儀器，改為學(xué)生實(shí)驗(yàn)。也可以用手搖轉(zhuǎn)盤的自制教具做定性的演示。橡皮筋m1m2轉(zhuǎn)盤【案例】探究勻速圓周運(yùn)動的向心力該實(shí)驗(yàn)裝置可用廠制學(xué)生實(shí)驗(yàn)儀26【案例】探究勻速圓周運(yùn)動的向心力4.陳述說明，精確實(shí)驗(yàn)所得到的結(jié)論和向心力大小的兩種表達(dá)式。5.交流與討論：兩種表達(dá)式中，一式中向心力大小與半徑成正比，而另一式中向心力大小卻與半徑成反比，它們相互矛盾嗎？【案例】探究勻速圓周運(yùn)動的向心力4.陳述說明，精確實(shí)驗(yàn)27幾個實(shí)驗(yàn)的說明1.活動：探究位移合成的規(guī)律（P6）幾個實(shí)驗(yàn)的說明1.活動：探究位移合成的規(guī)律（P6）28幾個實(shí)驗(yàn)的說明這個實(shí)驗(yàn)對學(xué)生來說，簡易可行，只要一支筆、一把尺、一張紙即可，通常畫出的軌跡是不規(guī)則的，但連接曲線首尾得到筆尖走過的位移，與兩個分位移比較，可以得到它們的關(guān)系，即遵循矢量合成的定則。有利于區(qū)分路徑與位移的概念，結(jié)論具有普遍性。幾個實(shí)驗(yàn)的說明這個實(shí)驗(yàn)對學(xué)生來說，簡易可行，只要一支筆、一把29幾個實(shí)驗(yàn)的說明2.活動：研究合外力做功與動能變化的關(guān)系（P69）動能定理并不是實(shí)驗(yàn)得來的規(guī)律，它是應(yīng)用功的概念和牛頓第二定律得到的推論，因此教材中把實(shí)驗(yàn)置于驗(yàn)證的地位。這個活動也不要求重做實(shí)驗(yàn)，而是利用牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)得到的打點(diǎn)紙帶，對其進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，從而得到與理論推導(dǎo)一致的關(guān)系式。這樣的安排更符合科學(xué)發(fā)現(xiàn)的多樣性和教學(xué)的效率要求。幾個實(shí)驗(yàn)的說明2.活動：研究合外力做功與動能變化的關(guān)30幾個實(shí)驗(yàn)的說明3.學(xué)生實(shí)驗(yàn)（分組）：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律機(jī)械能守恒定律是力學(xué)中的一條重要規(guī)律，由于對學(xué)生難以做出較嚴(yán)格的理論推導(dǎo)，因此安排實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是必要的。實(shí)驗(yàn)采用自由落體打點(diǎn)紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，由于在必修1中沒有做過自由落體運(yùn)動的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，因此這里要求做實(shí)驗(yàn)。圖4-5-6幾個實(shí)驗(yàn)的說明3.學(xué)生實(shí)驗(yàn)（分組）：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定31幾個實(shí)驗(yàn)的說明在對紙帶處理中，沒有要求以靜止點(diǎn)為原點(diǎn)，只要求在紙帶點(diǎn)跡清晰的部分，沿下落方向依次取若干個連續(xù)的點(diǎn)，標(biāo)為0、1、2、3、4等。用“平均速度為中點(diǎn)時刻瞬時速度”的方法求出各點(diǎn)的瞬時速度和對應(yīng)的動能。由學(xué)生任選某一點(diǎn)為計算重力勢能的參考點(diǎn)，量出各點(diǎn)至參考點(diǎn)的距離（注意取值正負(fù)），再算出對應(yīng)的重力勢能。再驗(yàn)證是否符合機(jī)械能守恒定律，并討論誤差的來源。幾個實(shí)驗(yàn)的說明在對紙帶處理中，沒有要求以靜止點(diǎn)為原點(diǎn)，只要求32對“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)”的案例評析該實(shí)驗(yàn)分組進(jìn)行（2人一組）。實(shí)驗(yàn)給學(xué)生較多的自主權(quán)，各組的實(shí)驗(yàn)會不一樣（所選的0點(diǎn)和參考點(diǎn)不同）。不必要考慮選紙帶的靜止點(diǎn)到其后一點(diǎn)距離要求。通過自主處理數(shù)據(jù)和匯報交流，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)與理論的理解會更深刻。對“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)”的案例評析該實(shí)驗(yàn)分組進(jìn)行（2人一33三、關(guān)于科學(xué)思想與人文精神的滲透挖掘物理學(xué)原本存在的教育因素關(guān)注三維目標(biāo)的有機(jī)融合三、關(guān)于科學(xué)思想與人文精神的滲透挖掘物理學(xué)原本存在的教育因素34（一）萬有引力的案例（一）萬有引力的案例35萬有引力定律建立的偉大意義17世紀(jì)后期，牛頓等建立了萬有引力定律，它使人們第一次用統(tǒng)一的理論來認(rèn)識神秘的天上運(yùn)動和地上運(yùn)動。它不僅在當(dāng)時的科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新中發(fā)揮著基礎(chǔ)理論的指導(dǎo)作用，也為人類實(shí)現(xiàn)飛出地球的夢想指出了方向。聯(lián)系到此前發(fā)生的圍繞宇宙圖景的近代科學(xué)革命，后人看到了科學(xué)對人類精神文明發(fā)展的巨大貢獻(xiàn)。因此萬有引力這一章的意義遠(yuǎn)比了解一些知識更重要。萬有引力定律建立的偉大意義17世紀(jì)后期，牛頓等建立了萬有引力36傳統(tǒng)教材的不足但是，我們卻沒有感受到這一章的重要，雖然我們很佩服牛頓，他是偉大的天才，但好象萬有引力定律也只是復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)的結(jié)果。因?yàn)槲覀儼涯繕?biāo)定位在定律本身上了。而看不到牛頓的智力苦斗，看不到他的創(chuàng)造性思維的過程。傳統(tǒng)教材的不足但是，我們卻沒有感受到這一章的重要，雖然我們很37教科版“萬有引力定律”的編寫意圖分為四節(jié)：天體運(yùn)動；萬有引力定律；萬有引力定律的應(yīng)用；人造衛(wèi)星，宇宙速度?？缭搅藦墓糯浆F(xiàn)代的歷史進(jìn)程，反映了探究的歷程及其對人類社會發(fā)展的影響。第二節(jié)，分為三部分：與引力有關(guān)的思考；萬有引力定律；引力常量。首先討論了萬有引力是怎樣被提出來的，再揭示了定律推導(dǎo)的思路和定律本身的內(nèi)容，然后介紹定律的直接實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和引力常量的意義。這對于物理科學(xué)發(fā)現(xiàn)是不可缺少的基本環(huán)節(jié)。教科版“萬有引力定律”的編寫意圖分為四節(jié)：天體運(yùn)動；萬有引力38萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的三個階段思想孕育階段：萬有引力的提出。定律推演階段；萬有引力定律的推導(dǎo)事實(shí)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證階段。下面是“與引力有關(guān)現(xiàn)象的思考”教學(xué)的分析與建議。萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的三個階段思想孕育階段：萬有引力的提出。39萬有引力的提出，序?qū)π行沁\(yùn)動問題了解得比較清楚之后，人們更深入地思考是什么原因使行星繞著太陽運(yùn)轉(zhuǎn)？

在開普勒時代有些人對此的回答是：小天使在后面拍打翅膀，推動著行星沿軌道飛行。而牛頓為代表的一些科學(xué)家則意識到太陽可能是支配行星運(yùn)動的那些力的淵源。萬有引力的提出，序?qū)π行沁\(yùn)動問題了解得比較清楚之后，人們更深40創(chuàng)造性思考的開端牛頓22歲在劍橋大學(xué)取得學(xué)士學(xué)位后，由于瘟疫流行，回到了自家的農(nóng)場。在此后的18個月中，牛頓經(jīng)過不斷地思考和論證，奠定了萬有引力理論的基礎(chǔ)。

創(chuàng)造性思考的開端牛頓22歲在劍橋大學(xué)取得學(xué)士學(xué)位后，由于瘟疫41教科版高中物理必修2課件42牛頓在思考過程中得到的認(rèn)識蘋果下落和月球圍繞地球旋轉(zhuǎn)都來自于同一種力，那就是地球的引力；這種引力不只存在于地球和月球之間，還存在于太陽系中太陽與各行星之間以及行星與衛(wèi)星之間；這種引力不只限于天體，還存在于地球上的一切物體之間；推而廣之，宇宙間的每一對物體之間都存在這種引力的作用。牛頓在思考過程中得到的認(rèn)識蘋果下落和月球圍繞地球旋轉(zhuǎn)都來自于43討論交流

對于上述萬有引力的概念，你有什么困惑和看法？蘋果下落，為什么月球不落下？月球繞地旋轉(zhuǎn)，蘋果也能繞地旋轉(zhuǎn)嗎？為什么我們沒有察覺地球上物體之間有引力？討論交流對于上述萬有引力的概念，你有什么困惑和看法？44蘋果與月球有共同之處嗎？牛頓對行星運(yùn)動的研究工作首先是從研究月球軌道開始的。蘋果和月球除了兩者大致都是圓的以外，可能再也找不出它們的共同點(diǎn)，牛頓卻看到了它們的相同之處。牛頓認(rèn)為蘋果在往下掉，月球也在往下掉，你同意這種看法嗎？蘋果與月球有共同之處嗎？牛頓對行星運(yùn)動的研究工作首先是從研究45思考與交流

月球?yàn)槭裁床粫w出去？思考與交流

月球?yàn)槭裁床粫w出去？46誰說月球沒有下落？如上圖所示，當(dāng)一個蘋果落向地面時，它必定受到地球?qū)λ睦ψ饔?，蘋果的速度和加速度的方向以及地球的引力方向，都指向地心。月球是繞地球做圓周運(yùn)動的，它的速度方向環(huán)繞地球而不是指向地心。由牛頓第一定律，如果月球沒有受到任何力的作用，它就保持勻速直線運(yùn)動，也就是說，月球?qū)w出地球（圖中由A向B運(yùn)動）。誰說月球沒有下落？如上圖所示，當(dāng)一個蘋果落向地面時，它必定受47誰說月球沒有下落？而實(shí)際上月球卻是沿圓周運(yùn)動到C點(diǎn)。使月球偏離直線運(yùn)動，必須有一個指向地心的力作用于它，牛頓假設(shè)這個力與拉蘋果向下的力的來源相同，就是地球的引力。名人名言：當(dāng)每個人都認(rèn)為月亮不往下掉的時候，只有牛頓這樣的人才看到月亮正在往下掉?！呷R里（1871-1945，法國詩人和哲學(xué)家）誰說月球沒有下落？而實(shí)際上月球卻是沿圓周運(yùn)動到C點(diǎn)。使月球偏48說明

實(shí)際上，牛頓還從另一角度思考了引力的問題：蘋果也可以不落向地面嗎？說明實(shí)際上，牛頓還從另一角度思考了引力的問題：49牛頓的又一論證如果我們水平地拋出一個物體，由于受地球引力的作用，它將沿彎曲的路徑落向地面。如果拋出的速度越大，則它繞過地球表面的落點(diǎn)越遠(yuǎn)?？梢韵胂?，拋出的速度大到一定程度，物體就會進(jìn)入地球軌道而不落下。正是由于這樣的原因，月球雖受地球的引力而不落到地球上。

牛頓的又一論證如果我們水平地拋出一個物體，由于受地球引力的作50從蘋果、月球與地球到天體的推廣牛頓還作出了更具有普遍性的思考。正像月球繞著地球轉(zhuǎn)動一樣，行星繞著太陽轉(zhuǎn)動，太陽對每一個行星都有引力的作用。根據(jù)牛頓第三定律，每一個行星也對太陽產(chǎn)生引力的作用。任意兩個天體之間都有引力的作用。

從蘋果、月球與地球到天體的推廣牛頓還作出了更具有普遍性的思考51進(jìn)一步的推廣引力不只限于天體之間。地球上的任意兩個物體之間也存在引力的作用，不過物體之間的引力很小罷了，使你感覺不到這個力的存在。因此牛頓指出，引力是普遍（萬有）存在的力——每個物體都吸引任何其他的物體。這就是牛頓引力理論的中心思想。

進(jìn)一步的推廣引力不只限于天體之間。地球上的任意兩個物體之間也52萬有引力定律部分的分析前面主要介紹了牛頓對引力問題的思考，在這一段的開頭，引伸介紹了其他科學(xué)家的貢獻(xiàn)和牛頓的獨(dú)特工作。教材中數(shù)學(xué)推導(dǎo)的過程不是牛頓的推導(dǎo)過程，他應(yīng)用微積分的方法解決了橢圓軌道下的表達(dá)式。教材從高中學(xué)生的水平出發(fā)，簡化了推導(dǎo)過程。最后指出定律是幾代科學(xué)家長期探索、研究的結(jié)果，牛頓是一個集大成者。正確地評價了科學(xué)家個人的作用。萬有引力定律部分的分析前面主要介紹了牛頓對引力問題的思考，在53名人名言在地球上摘朵花，你就移動了最遠(yuǎn)的星球！——狄拉克

想象，太奇妙了！名人名言54（二）“萬有引力”案例評析（二）“萬有引力”案例評析55天才的智力苦斗不要認(rèn)為萬有引力定律只是數(shù)學(xué)天才的邏輯演繹結(jié)果。正如愛因斯坦所言：“只有通過那種以對經(jīng)驗(yàn)的共鳴的理解為依據(jù)的直覺，才能得到這些定律?！?/p>

“想象力比知識更重要，因?yàn)橹R是有限的，而想象（力）概括著世界上的一切，推動著進(jìn)步，并且是知識進(jìn)化的源泉。嚴(yán)格地說，想象（力）是科學(xué)研究中的實(shí)在因素?！?/p>

天才的智力苦斗不要認(rèn)為萬有引力定律只是數(shù)學(xué)天才的邏輯演繹結(jié)果56對本案例的評析如何利用物理學(xué)史的寶貴資源？借鑒歷史，但不是簡單陳述歷史事實(shí)。把學(xué)生帶進(jìn)歷史的探究中去。在過程中理解知識。在過程中領(lǐng)悟方法和培養(yǎng)能力。把歷史和現(xiàn)代的發(fā)展聯(lián)系起來。對本案例的評析如何利用物理學(xué)史的寶貴資源？57四、關(guān)注面向全體學(xué)生和照顧不同學(xué)生的個性特長四、關(guān)注面向全體學(xué)生和58注意層次區(qū)別教材分必學(xué)和選學(xué)兩部分，如斜拋運(yùn)動、圓周運(yùn)動與人類文明、了解相對論、初識量子論都是選學(xué)要求。教材中的練習(xí)和習(xí)題，分為：①“練習(xí)與評價”，多為節(jié)后的概念辨析、定律的理解以及基本應(yīng)用練習(xí)；②章后的“習(xí)題”，比前者稍有提高，以及章內(nèi)的基本綜合應(yīng)用題；③“發(fā)展空間”，除了某些知識的拓展和加深，還有一些研究性的課題和要求適當(dāng)提高的習(xí)題。“發(fā)展空間”不是對全體學(xué)生的要求。注意層次區(qū)別教材分必學(xué)和選學(xué)兩部分，如斜拋運(yùn)動、圓周運(yùn)動與人59注意控制面向全體學(xué)生的深度要求例如，斜拋運(yùn)動，知道用合成和分解的方法，但不要求討論斜拋的軌道方程。知道彈性勢能及與那些因素有關(guān)，不要求推導(dǎo)彈性勢能的公式。知道向心加速度，但不要求用極限的方法推導(dǎo)其公式。有的是在過程中提高的，不要一次到位。注意控制面向全體學(xué)生的深度要求例如，斜拋運(yùn)動，知道用合成和分60向一定特長的學(xué)生推薦適合的課題向一定特長的學(xué)生推薦適合的課題61向一定特長的學(xué)生推薦適合的課題估測太陽的密度，可推薦給喜歡實(shí)驗(yàn)和有一定思維能力的學(xué)生。估測人在水平路面上行走時克服重力做功的功率，估測上拋石塊所做的功，可對喜歡實(shí)驗(yàn)的學(xué)生。鼓勵網(wǎng)上查閱資料，如軍事題材、航天題材、永動機(jī)題材等，以小論文的形式進(jìn)行整理、交流。向一定特長的學(xué)生推薦適合的課題估測太陽的密度，可推薦給喜歡實(shí)62謝謝各位！謝謝各位！63普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《物理必修2》（教科版）教材分析與教學(xué)建議劉炳昇普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《物理必修2》（教科版）教材64一、必修2教材結(jié)構(gòu)分析一、必修2教材結(jié)構(gòu)分析65必修結(jié)構(gòu)必修1必修2小結(jié)運(yùn)動的描述→勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律力力與運(yùn)動的關(guān)系曲線運(yùn)動萬有引力定律機(jī)械能和能源經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性必修結(jié)構(gòu)必修1運(yùn)動的描述→勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律力力與運(yùn)動的關(guān)66必修2教材的章節(jié)結(jié)構(gòu)第一章拋體運(yùn)動第二章勻速圓周運(yùn)動第三章萬有引力定律第四章機(jī)械能和能源第五章經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性不同于有的教材把拋體運(yùn)動與圓周運(yùn)動合為一章；有的教材把機(jī)械能放在最前一章；有的教材把經(jīng)典力學(xué)的成就和局限性放在機(jī)械能的前面，萬有引力之后。必修2教材的章節(jié)結(jié)構(gòu)第一章拋體運(yùn)動67我們的想法1.拋體運(yùn)動與圓周運(yùn)動同屬于曲線運(yùn)動，但從加速度來分類，它們是兩種不同的運(yùn)動，分為兩章更有利于理解和教學(xué)。2.拋體運(yùn)動和圓周運(yùn)動是必修1中直線運(yùn)動的自然延伸和運(yùn)動定律的拓展應(yīng)用，邏輯聯(lián)系緊密，學(xué)生理解比較順暢。況且學(xué)生學(xué)過力的合成和分解，緊接著學(xué)習(xí)拋體運(yùn)動，有利于矢量運(yùn)算方法的遷移。3.如果把機(jī)械能放在前面或插在中間，從內(nèi)在邏輯和學(xué)生思維角度看都顯得生硬。我們的想法1.拋體運(yùn)動與圓周運(yùn)動同屬于曲線運(yùn)動，但從加68我們的想法4.學(xué)過了直線運(yùn)動、曲線運(yùn)動，再學(xué)習(xí)機(jī)械能，對于豐富和深化對機(jī)械能的理解是有益的，也有利于領(lǐng)會應(yīng)用機(jī)械能解決問題的意義。5.經(jīng)典力學(xué)的成就和局限性作為必修1和必修2模塊全部內(nèi)容的總結(jié)，放在最后一章是比較合適的。我們的想法4.學(xué)過了直線運(yùn)動、曲線運(yùn)動，再學(xué)習(xí)機(jī)械能，69教材結(jié)構(gòu)設(shè)計的思想教材結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)當(dāng)綜合考慮學(xué)科邏輯、學(xué)生認(rèn)知、學(xué)生情感這三個因素，體現(xiàn)學(xué)科、學(xué)生認(rèn)知和心理發(fā)展的統(tǒng)一。

考慮但不過于強(qiáng)調(diào)學(xué)科結(jié)構(gòu)邏輯的嚴(yán)密性。關(guān)注學(xué)生的心理特點(diǎn)、認(rèn)知水平和思維方式，促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。教材結(jié)構(gòu)設(shè)計的思想教材結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)當(dāng)綜合考慮學(xué)科邏輯、學(xué)生認(rèn)70單元結(jié)構(gòu)及微觀呈現(xiàn)模式的討論學(xué)生對教材宏觀結(jié)構(gòu)的認(rèn)識開始時是比較粗略的，學(xué)到一定的時候再回過頭來看自己學(xué)過的知識，如同爬山到了山頂俯視全景，就會清晰得多。對于微觀知識學(xué)生會感覺比較實(shí)在，但卻容易“井底觀天”，看不清微觀知識之間的聯(lián)系。因此，教材中觀的單元結(jié)構(gòu)的設(shè)計更為重要，它指導(dǎo)教師幫助學(xué)生不斷地擴(kuò)展和深化認(rèn)知建構(gòu)的量和質(zhì)的水平。

單元結(jié)構(gòu)及微觀呈現(xiàn)模式的討論學(xué)生對教材宏觀結(jié)構(gòu)的認(rèn)識開始時是71關(guān)于勻速圓周運(yùn)動單元結(jié)構(gòu)的討論勻速圓周運(yùn)動的概念和規(guī)律占有重要的基礎(chǔ)性地位，是教學(xué)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。常規(guī)的研究思路是：運(yùn)動的描述→運(yùn)動的規(guī)律→運(yùn)動變化的原因→力和運(yùn)動的關(guān)系。即，勻速圓周運(yùn)動的速度（角速度）→向心加速度→向心力→向心力與向心加速度的關(guān)系。關(guān)于勻速圓周運(yùn)動單元結(jié)構(gòu)的討論勻速圓周運(yùn)動的概念和規(guī)律占有重72從必修1到必修2研究思路可能的變化必修1中運(yùn)動類型局限于直線運(yùn)動，研究的思路是先研究運(yùn)動學(xué)問題再研究動力學(xué)問題。但不意味對其他類型的運(yùn)動都要按常規(guī)思路（例如對振動問題的思路就與其相反），必修1所學(xué)知識已經(jīng)為下面思路的變化提供了準(zhǔn)備，創(chuàng)造了可能性。從必修1到必修2研究思路可能的變化必修1中運(yùn)動類型局限于直線73看一看“平拋運(yùn)動”的研究思路觀察思考：猜想平拋運(yùn)動的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)探究：驗(yàn)證猜想。理論探究：為什么可以做這樣的分解？建立水平和豎直方向上的運(yùn)動方程。可以看出，在對平拋運(yùn)動規(guī)律研究時，介入了動力學(xué)規(guī)律的思考和應(yīng)用。看一看“平拋運(yùn)動”的研究思路觀察思考：猜想平拋運(yùn)動的特點(diǎn)。74對勻速圓周運(yùn)動結(jié)構(gòu)設(shè)計的思考如果先建立向心加速度的概念，學(xué)生缺少實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的感受，也很難用實(shí)驗(yàn)的方法來研究。對于向心加速度的理論探究，回避不了矢量方向變化中的極限問題，從而加大了學(xué)習(xí)的抽象程度和理解難度，這對大多數(shù)學(xué)生，不是一個好的決策。對勻速圓周運(yùn)動結(jié)構(gòu)設(shè)計的思考如果先建立向心加速度的概念，學(xué)生75教科版教材的一些做法采用先向心力再向心加速度的結(jié)構(gòu)。對向心力，學(xué)生容易獲得直觀感受，也比較容易用實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行定性或半定量的探究，在此基礎(chǔ)上陳述向心力的表達(dá)式及其意義。然后，從牛頓第二定律出發(fā)，建立向心加速度的概念和推導(dǎo)向心加速度的公式。對部分理科思維水平較高的學(xué)生可以通過“發(fā)展空間”自學(xué)向心加速度的理論推導(dǎo)過程。教科版教材的一些做法采用先向心力再向心加速度的結(jié)構(gòu)。76二、關(guān)于實(shí)施探究教學(xué)的建議關(guān)注多種教學(xué)方式的有機(jī)結(jié)合！二、關(guān)于實(shí)施探究教學(xué)的建議關(guān)注多種教學(xué)方式的有機(jī)結(jié)合！77【案例】曲線運(yùn)動1.通過觀察和回憶，了解什么是曲線運(yùn)動，知道曲線運(yùn)動是十分常見的運(yùn)動形式。（可以讓學(xué)生舉例）（a）汽車在環(huán)形立交橋上的運(yùn)動（b）過山車的運(yùn)動（c）飛機(jī)的飛行表演圖1-1-2形形色色的曲線運(yùn)動【案例】曲線運(yùn)動1.通過觀察和回憶，了解什么是曲線運(yùn)動78【案例】曲線運(yùn)動2.實(shí)驗(yàn)探究：曲線運(yùn)動的速度方向?？梢杂密浰芰瞎芴娲！景咐壳€運(yùn)動2.實(shí)驗(yàn)探究：曲線運(yùn)動的速度方向。79【案例】曲線運(yùn)動3.理論探究：從割線到切線的變化過程的分析。4.實(shí)驗(yàn)探究：曲線運(yùn)動的條件。根據(jù)牛頓第二定律和教材旁批的提示問題做出猜想，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?！景咐壳€運(yùn)動3.理論探究：從割線到切線的變化過程80【案例】曲線運(yùn)動結(jié)論得出后，就兩個實(shí)例進(jìn)行交流和討論。【案例】曲線運(yùn)動結(jié)論得出后，就兩個實(shí)例進(jìn)行交流和討論。81【案例】平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)探究前面已經(jīng)介紹了平拋運(yùn)動探究的整體思路，這里再介紹一下其中的實(shí)驗(yàn)探究部分。1.準(zhǔn)備：通過觀察討論提出猜想；2.觀察平拋豎落的實(shí)驗(yàn)：在同一高度，不同的路徑，但同時落地；改變平拋速度，仍然同時落地；改變高度，仍同時落地。【案例】平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)探究前面已經(jīng)介紹了平拋運(yùn)動探究的整體思82【案例】平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)探究結(jié)論：平拋物體運(yùn)動，在豎直方向上與自由落體運(yùn)動有相同的規(guī)律，可視為自由落體運(yùn)動。3.觀察頻閃照片，討論：照片為我們提供了哪些信息？水平方向和豎直方向上做什么運(yùn)動？【案例】平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)探究結(jié)論：平拋物體運(yùn)動，在豎直方向上與83【案例】平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)探究4.用理論的方法得出平拋運(yùn)動規(guī)律。5.學(xué)生（分組）實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動。不是用這個實(shí)驗(yàn)得出規(guī)律，而是用實(shí)驗(yàn)的方法描出運(yùn)動軌跡，驗(yàn)證規(guī)律和應(yīng)用規(guī)律，求平拋的初速度?！景咐科綊佭\(yùn)動的實(shí)驗(yàn)探究4.用理論的方法得出平拋運(yùn)動84案例評析案例的設(shè)計貫穿科學(xué)探究和認(rèn)知建構(gòu)的思想，力求突出本質(zhì)特征，而不在意探究的形式，也沒有千篇一律的程序。關(guān)注外在活動（觀察實(shí)驗(yàn)）與內(nèi)在活動（思考與理論分析）的結(jié)合，以交流和討論為結(jié)合點(diǎn)。重視實(shí)驗(yàn)，提供動手、動腦的機(jī)會，各類、各層次實(shí)驗(yàn)結(jié)合。關(guān)注過程設(shè)計的結(jié)構(gòu)性思考。案例評析案例的設(shè)計貫穿科學(xué)探究和認(rèn)知建構(gòu)的思想，力求突出本質(zhì)85【案例】探究勻速圓周運(yùn)動的向心力設(shè)計思想：從感性到理性；從定性到定量，關(guān)注對概念規(guī)律的理解和對有關(guān)概念的認(rèn)識誤區(qū)。1.活動：感受向心力。采用在水平桌面上的定性實(shí)驗(yàn)，避免對以后學(xué)習(xí)圓錐擺模型造成的干擾。為學(xué)習(xí)向心力的概念提供感性認(rèn)識。【案例】探究勻速圓周運(yùn)動的向心力設(shè)計思想：從感性到理性；從定86【案例】探究勻速圓周運(yùn)動的向心力2.通過對月球繞地球運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)秋千圖片的觀察，交流討論可能是什么力使物體做勻速圓周運(yùn)動。從而使學(xué)生認(rèn)識：使物體做勻速圓周運(yùn)動的力不可能沿切線方向；不改變速度大?。恢荒苁侵赶驁A心。這個力可能由彈力提供，也可能由其他性質(zhì)的力提供；可以是一個力也可以是幾個力的合力提供。這個指向圓心的合力就叫做向心力。【案例】探究勻速圓周運(yùn)動的向心力2.通過對月球繞地球運(yùn)87【案例】探究勻速圓周運(yùn)動的向心力3.實(shí)驗(yàn)探究：探究向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑之間的關(guān)系。教材上采用廠制儀器的演示實(shí)驗(yàn)，觀察：保持角速度和半徑相同，探究向心力與質(zhì)量的關(guān)系；保持質(zhì)量和半徑相同，探究向心力與角速度的關(guān)系；保持角速度和質(zhì)量相同，探究向心力與半徑的關(guān)系；【案例】探究勻速圓周運(yùn)動的向心力3.實(shí)驗(yàn)探究：探究向心88【案例】探究勻速圓周運(yùn)動的向心力該實(shí)驗(yàn)裝置可用廠制學(xué)生實(shí)驗(yàn)儀器，改為學(xué)生實(shí)驗(yàn)。也可以用手搖轉(zhuǎn)盤的自制教具做定性的演示。橡皮筋m1m2轉(zhuǎn)盤【案例】探究勻速圓周運(yùn)動的向心力該實(shí)驗(yàn)裝置可用廠制學(xué)生實(shí)驗(yàn)儀89【案例】探究勻速圓周運(yùn)動的向心力4.陳述說明，精確實(shí)驗(yàn)所得到的結(jié)論和向心力大小的兩種表達(dá)式。5.交流與討論：兩種表達(dá)式中，一式中向心力大小與半徑成正比，而另一式中向心力大小卻與半徑成反比，它們相互矛盾嗎？【案例】探究勻速圓周運(yùn)動的向心力4.陳述說明，精確實(shí)驗(yàn)90幾個實(shí)驗(yàn)的說明1.活動：探究位移合成的規(guī)律（P6）幾個實(shí)驗(yàn)的說明1.活動：探究位移合成的規(guī)律（P6）91幾個實(shí)驗(yàn)的說明這個實(shí)驗(yàn)對學(xué)生來說，簡易可行，只要一支筆、一把尺、一張紙即可，通常畫出的軌跡是不規(guī)則的，但連接曲線首尾得到筆尖走過的位移，與兩個分位移比較，可以得到它們的關(guān)系，即遵循矢量合成的定則。有利于區(qū)分路徑與位移的概念，結(jié)論具有普遍性。幾個實(shí)驗(yàn)的說明這個實(shí)驗(yàn)對學(xué)生來說，簡易可行，只要一支筆、一把92幾個實(shí)驗(yàn)的說明2.活動：研究合外力做功與動能變化的關(guān)系（P69）動能定理并不是實(shí)驗(yàn)得來的規(guī)律，它是應(yīng)用功的概念和牛頓第二定律得到的推論，因此教材中把實(shí)驗(yàn)置于驗(yàn)證的地位。這個活動也不要求重做實(shí)驗(yàn)，而是利用牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)得到的打點(diǎn)紙帶，對其進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，從而得到與理論推導(dǎo)一致的關(guān)系式。這樣的安排更符合科學(xué)發(fā)現(xiàn)的多樣性和教學(xué)的效率要求。幾個實(shí)驗(yàn)的說明2.活動：研究合外力做功與動能變化的關(guān)93幾個實(shí)驗(yàn)的說明3.學(xué)生實(shí)驗(yàn)（分組）：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律機(jī)械能守恒定律是力學(xué)中的一條重要規(guī)律，由于對學(xué)生難以做出較嚴(yán)格的理論推導(dǎo)，因此安排實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是必要的。實(shí)驗(yàn)采用自由落體打點(diǎn)紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，由于在必修1中沒有做過自由落體運(yùn)動的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，因此這里要求做實(shí)驗(yàn)。圖4-5-6幾個實(shí)驗(yàn)的說明3.學(xué)生實(shí)驗(yàn)（分組）：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定94幾個實(shí)驗(yàn)的說明在對紙帶處理中，沒有要求以靜止點(diǎn)為原點(diǎn)，只要求在紙帶點(diǎn)跡清晰的部分，沿下落方向依次取若干個連續(xù)的點(diǎn)，標(biāo)為0、1、2、3、4等。用“平均速度為中點(diǎn)時刻瞬時速度”的方法求出各點(diǎn)的瞬時速度和對應(yīng)的動能。由學(xué)生任選某一點(diǎn)為計算重力勢能的參考點(diǎn)，量出各點(diǎn)至參考點(diǎn)的距離（注意取值正負(fù)），再算出對應(yīng)的重力勢能。再驗(yàn)證是否符合機(jī)械能守恒定律，并討論誤差的來源。幾個實(shí)驗(yàn)的說明在對紙帶處理中，沒有要求以靜止點(diǎn)為原點(diǎn)，只要求95對“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)”的案例評析該實(shí)驗(yàn)分組進(jìn)行（2人一組）。實(shí)驗(yàn)給學(xué)生較多的自主權(quán)，各組的實(shí)驗(yàn)會不一樣（所選的0點(diǎn)和參考點(diǎn)不同）。不必要考慮選紙帶的靜止點(diǎn)到其后一點(diǎn)距離要求。通過自主處理數(shù)據(jù)和匯報交流，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)與理論的理解會更深刻。對“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)”的案例評析該實(shí)驗(yàn)分組進(jìn)行（2人一96三、關(guān)于科學(xué)思想與人文精神的滲透挖掘物理學(xué)原本存在的教育因素關(guān)注三維目標(biāo)的有機(jī)融合三、關(guān)于科學(xué)思想與人文精神的滲透挖掘物理學(xué)原本存在的教育因素97（一）萬有引力的案例（一）萬有引力的案例98萬有引力定律建立的偉大意義17世紀(jì)后期，牛頓等建立了萬有引力定律，它使人們第一次用統(tǒng)一的理論來認(rèn)識神秘的天上運(yùn)動和地上運(yùn)動。它不僅在當(dāng)時的科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新中發(fā)揮著基礎(chǔ)理論的指導(dǎo)作用，也為人類實(shí)現(xiàn)飛出地球的夢想指出了方向。聯(lián)系到此前發(fā)生的圍繞宇宙圖景的近代科學(xué)革命，后人看到了科學(xué)對人類精神文明發(fā)展的巨大貢獻(xiàn)。因此萬有引力這一章的意義遠(yuǎn)比了解一些知識更重要。萬有引力定律建立的偉大意義17世紀(jì)后期，牛頓等建立了萬有引力99傳統(tǒng)教材的不足但是，我們卻沒有感受到這一章的重要，雖然我們很佩服牛頓，他是偉大的天才，但好象萬有引力定律也只是復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)的結(jié)果。因?yàn)槲覀儼涯繕?biāo)定位在定律本身上了。而看不到牛頓的智力苦斗，看不到他的創(chuàng)造性思維的過程。傳統(tǒng)教材的不足但是，我們卻沒有感受到這一章的重要，雖然我們很100教科版“萬有引力定律”的編寫意圖分為四節(jié)：天體運(yùn)動；萬有引力定律；萬有引力定律的應(yīng)用；人造衛(wèi)星，宇宙速度?？缭搅藦墓糯浆F(xiàn)代的歷史進(jìn)程，反映了探究的歷程及其對人類社會發(fā)展的影響。第二節(jié)，分為三部分：與引力有關(guān)的思考；萬有引力定律；引力常量。首先討論了萬有引力是怎樣被提出來的，再揭示了定律推導(dǎo)的思路和定律本身的內(nèi)容，然后介紹定律的直接實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和引力常量的意義。這對于物理科學(xué)發(fā)現(xiàn)是不可缺少的基本環(huán)節(jié)。教科版“萬有引力定律”的編寫意圖分為四節(jié)：天體運(yùn)動；萬有引力101萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的三個階段思想孕育階段：萬有引力的提出。定律推演階段；萬有引力定律的推導(dǎo)事實(shí)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證階段。下面是“與引力有關(guān)現(xiàn)象的思考”教學(xué)的分析與建議。萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的三個階段思想孕育階段：萬有引力的提出。102萬有引力的提出，序?qū)π行沁\(yùn)動問題了解得比較清楚之后，人們更深入地思考是什么原因使行星繞著太陽運(yùn)轉(zhuǎn)？

在開普勒時代有些人對此的回答是：小天使在后面拍打翅膀，推動著行星沿軌道飛行。而牛頓為代表的一些科學(xué)家則意識到太陽可能是支配行星運(yùn)動的那些力的淵源。萬有引力的提出，序?qū)π行沁\(yùn)動問題了解得比較清楚之后，人們更深103創(chuàng)造性思考的開端牛頓22歲在劍橋大學(xué)取得學(xué)士學(xué)位后，由于瘟疫流行，回到了自家的農(nóng)場。在此后的18個月中，牛頓經(jīng)過不斷地思考和論證，奠定了萬有引力理論的基礎(chǔ)。

創(chuàng)造性思考的開端牛頓22歲在劍橋大學(xué)取得學(xué)士學(xué)位后，由于瘟疫104教科版高中物理必修2課件105牛頓在思考過程中得到的認(rèn)識蘋果下落和月球圍繞地球旋轉(zhuǎn)都來自于同一種力，那就是地球的引力；這種引力不只存在于地球和月球之間，還存在于太陽系中太陽與各行星之間以及行星與衛(wèi)星之間；這種引力不只限于天體，還存在于地球上的一切物體之間；推而廣之，宇宙間的每一對物體之間都存在這種引力的作用。牛頓在思考過程中得到的認(rèn)識蘋果下落和月球圍繞地球旋轉(zhuǎn)都來自于106討論交流

對于上述萬有引力的概念，你有什么困惑和看法？蘋果下落，為什么月球不落下？月球繞地旋轉(zhuǎn)，蘋果也能繞地旋轉(zhuǎn)嗎？為什么我們沒有察覺地球上物體之間有引力？討論交流對于上述萬有引力的概念，你有什么困惑和看法？107蘋果與月球有共同之處嗎？牛頓對行星運(yùn)動的研究工作首先是從研究月球軌道開始的。蘋果和月球除了兩者大致都是圓的以外，可能再也找不出它們的共同點(diǎn)，牛頓卻看到了它們的相同之處。牛頓認(rèn)為蘋果在往下掉，月球也在往下掉，你同意這種看法嗎？蘋果與月球有共同之處嗎？牛頓對行星運(yùn)動的研究工作首先是從研究108思考與交流

月球?yàn)槭裁床粫w出去？思考與交流

月球?yàn)槭裁床粫w出去？109誰說月球沒有下落？如上圖所示，當(dāng)一個蘋果落向地面時，它必定受到地球?qū)λ睦ψ饔茫O果的速度和加速度的方向以及地球的引力方向，都指向地心。月球是繞地球做圓周運(yùn)動的，它的速度方向環(huán)繞地球而不是指向地心。由牛頓第一定律，如果月球沒有受到任何力的作用，它就保持勻速直線運(yùn)動，也就是說，月球?qū)w出地球（圖中由A向B運(yùn)動）。誰說月球沒有下落？如上圖所示，當(dāng)一個蘋果落向地面時，它必定受110誰說月球沒有下落？而實(shí)際上月球卻是沿圓周運(yùn)動到C點(diǎn)。使月球偏離直線運(yùn)動，必須有一個指向地心的力作用于它，牛頓假設(shè)這個力與拉蘋果向下的力的來源相同，就是地球的引力。名人名言：當(dāng)每個人都認(rèn)為月亮不往下掉的時候，只有牛頓這樣的人才看到月亮正在往下掉。——瓦萊里（1871-1945，法國詩人和哲學(xué)家）誰說月球沒有下落？而實(shí)際上月球卻是沿圓周運(yùn)動到C點(diǎn)。使月球偏111說明

實(shí)際上，牛頓還從另一角度思考了引力的問題：蘋果也可以不落向地面嗎？說明實(shí)際上，牛頓還從另一角度思考了引力的問題：112牛頓的又一論證如果我們水平地拋出一個物體，由于受地球引力的作用，它將沿彎曲的路徑落向地面。如果拋出的速度越大，則它繞過地球表面的落點(diǎn)越遠(yuǎn)