《太陽與行星間的引力》名師教案1

1/46.2太陽與行星間的引力南京市中華中學(xué)唐超核心素養(yǎng)在《太陽與行星間的萬有引力》的學(xué)習(xí)和探究過程中，讓學(xué)生體會科學(xué)研究的一半步驟：提出問題→猜想假設(shè)→演繹推理→得出結(jié)論→檢驗論證。體會科學(xué)探究需要團隊精神、共享精神以及批判精神。教學(xué)目標（1）知道行星繞太陽運動的原因，知道太陽與行星間存在著引力作用。（2）知道行星繞太陽做勻速圓周運動的向心力來源。（3）知道太陽與行星間引力的方向和表達式，知道牛頓定律在推導(dǎo)太陽與行星間引力時的作用。教學(xué)重點對太陽與行星間引力的理解，圓周運動模型的建立，引力規(guī)律的推導(dǎo)過程及邏輯關(guān)系。教學(xué)難點物理模型建構(gòu)，行星對太陽引力的推導(dǎo)，太陽與行星間引力關(guān)系邏輯推理。學(xué)情分析學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了牛頓運動定律和開普勒三定律，初步具備了研究萬有引力的基礎(chǔ)知識條件。但是，學(xué)生從未經(jīng)歷過一個完整的科學(xué)探究過程，科學(xué)探究的方法和步驟還沒有形成體系，科學(xué)探究的精神和思想還沒有發(fā)展完備。因此，要充分抓住本節(jié)課的機遇，讓學(xué)生親歷科學(xué)探究的過程，體會科學(xué)探究的思想，為來的學(xué)習(xí)和研究做好鋪墊。教材分析本節(jié)教材的內(nèi)容知識內(nèi)容不多，主要以科學(xué)史、科學(xué)方法和科學(xué)觀的教育為主。本節(jié)內(nèi)容用一課時來完成，教學(xué)時間顯得比較寬松。教學(xué)中可以適當補充伽利略、笛卡爾、胡克、哈雷等科學(xué)家研究太陽對行星引力問題所做的一些工作。教學(xué)流程及設(shè)計意圖課前：登陸優(yōu)教平臺，發(fā)送預(yù)習(xí)任務(wù)。根據(jù)優(yōu)教平臺上學(xué)生反饋的預(yù)習(xí)情況，發(fā)現(xiàn)薄弱點，針對性教學(xué)。（優(yōu)教提示：請登陸優(yōu)教平臺，發(fā)送本節(jié)預(yù)習(xí)任務(wù)）一、圖片引入浩瀚無窮而又絢麗多彩的天空二、知識回顧開普勒三定律開普勒第一定律——軌道定律：所有行星都分別在大小不同的橢圓軌道上圍繞太陽運動，太陽在這些橢圓的一個焦點上；開普勒第二定律——面積定律：對每個行星來說，太陽和行星的連線在相等的時間掃過相等的面積；開普勒第三定律——周期定律：所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。三、提出問題開普勒定律被發(fā)現(xiàn)之后，人們開始更深入的思考：是什么原因使行星繞著太陽運動？四、猜想與假設(shè)猜想：存在引力作用；物理學(xué)家的猜想（QQ聊天的形式引入）伽利略：我認為一切物體都有合并的趨勢。吉爾伯特：我在用磁球模擬地球磁場時發(fā)現(xiàn)磁球周圍磁場和地磁場十分相似。因此，我認為行星和太陽間的作用是磁力。引力大小和物質(zhì)多少以及距離有關(guān)。開普勒：我深受吉爾伯特前輩啟發(fā)。我認為行星的運動是受到了來自太陽的類似于磁力的作用，與距離成反比。而且我認為海水的潮汐就是由于月球的磁力導(dǎo)致的。笛卡爾：行星的周圍有旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)(以太)作用在行星上，使得行星繞太陽運動。胡克：行星運動是太陽吸引的緣故，并且力的大小與到太陽距離的平方成反比。五、演繹推理1、確定思路：為了找出太陽對行星引力的規(guī)律，我們現(xiàn)有哪些可以使用的資料或者理論？2、簡化問題：橢圓軌道近似為圓軌道；3、建立模型：勻速圓周運動；4、太陽對行星的引力：5、行星對太陽的引力：6、太陽與行星間的引力：六、得出結(jié)論：七、檢驗論證：我們得到的這個結(jié)論是“萬有引力定律”嗎？那么接下來還需要做什么？檢驗論證任意兩個物體間的引力是否都滿足這個結(jié)論。八、總結(jié)提升：（優(yōu)教提示：請打開素材“科學(xué)世