
★新課標(biāo)要求
(一)知識與技能
1、理解太陽與行星間存在引力。
2、能根據(jù)開普勒行星運(yùn)動定律和牛頓第三定律推導(dǎo)出太陽與行星間的引力表達(dá)式。
(二)過程與方法
通過推導(dǎo)太陽與行星間的引力公式,體會邏輯推理在物理學(xué)中的重要性。
(三)情感、態(tài)度與價值觀
感受太陽與行星間的引力關(guān)系,從而體會大自然的奧秘。
★教學(xué)重點
據(jù)開普勒行星運(yùn)動定律和牛頓第三定律推導(dǎo)出太陽與行星間的引力公式
★教學(xué)難點
太陽與行星間的引力公式的推導(dǎo)
★教學(xué)方法
教師啟發(fā)、引導(dǎo),學(xué)生自主閱讀、思考,討論、交流學(xué)習(xí)成果。
★教學(xué)工具
計算機(jī)、投影儀等多媒體教學(xué)設(shè)備
★教學(xué)過程
(一)引入新課
教師活動:開普勒在前人的基礎(chǔ)上,經(jīng)過計算總結(jié)出了他的三條定律,請同學(xué)們回憶一下,三條定律的內(nèi)容是什么?
學(xué)生活動:思考并回答開普勒開普勒三條定律的內(nèi)容。
第一定律:所有行星繞太陽運(yùn)動的軌道都是橢圓,太陽處在橢圓的一個焦點上。
第二定律:對任意一個行星來說,它與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過相等的面積。
第三定律: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。即:
比值k是一個與行星無關(guān)的常量。
教師活動:開普勒第三定律適用于圓軌道時,是怎樣表述的?
學(xué)生活動:思考并回答問題。對某一行星來說,它繞太陽作勻速圓周運(yùn)動,其軌道半徑的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。
教師活動:通過對開普勒定律的學(xué)習(xí),知道了行星運(yùn)動時所遵循的規(guī)律,即行星怎樣運(yùn)動?那么行星為什么要做這樣的運(yùn)動呢?今天我們共同來學(xué)習(xí)、探討這一問題。
(二)進(jìn)行新課
教師活動:引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第一、二段,思考下面的問題:
1、在解釋行星繞太陽運(yùn)動的原因這一問題上,為什么牛頓能夠成功,而其他科學(xué)家卻失敗了?你認(rèn)為牛頓成功的關(guān)鍵是什么?
學(xué)生活動:閱讀課文,分組討論,從課文中找出相應(yīng)的答案。學(xué)生代表發(fā)言。
教師活動:聽取學(xué)生代表的見解,點評、總結(jié)。
過渡:這一節(jié)和下一節(jié),我們將追尋牛頓的足跡,用自己的手和腦,重新“發(fā)現(xiàn)”萬有引力定律。
1、太陽對行星的引力
教師活動:引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材,并投影出示以下提綱,讓學(xué)生在練習(xí)本上獨立推導(dǎo):
1、行星繞太陽作勻速圓周運(yùn)動,寫出行星需要的向心力表達(dá)式,并說明式中符號的物理意義。
2、行星運(yùn)動的線速度v與周期T的關(guān)系式如何?為何要消去v?寫出要消去v后的向心力表達(dá)式。
3、如何應(yīng)用開普勒第三定律消去周期T?為何要消去周期T?
4、寫出引力F與距離r的比例式,說明比例式的意義。
教師活動:投影學(xué)生的推導(dǎo)過程,一起點評。
2、行星對太陽的引力
教師活動:行星對太陽的引力與太陽的質(zhì)量M以及行星到太陽的距離r之間又有何關(guān)系?請在練習(xí)本上用學(xué)過的知識推導(dǎo)出來。
學(xué)生活動:在練習(xí)本上用牛頓第三定律推導(dǎo)行星對太陽的引力F′與太陽的質(zhì)量M以及行星到太陽的距離r之間的關(guān)系。
教師活動:投影學(xué)生的推導(dǎo)過程,一起點評。
3、太陽與行星間的引力
教師活動:綜合以上推導(dǎo)過程,推導(dǎo)出太陽與行星間的引力與太陽質(zhì)量、行星質(zhì)量、以及兩者距離的關(guān)系式??纯茨軌虻贸鍪裁唇Y(jié)論。
學(xué)生活動:在練習(xí)本上推導(dǎo)出太陽與行星間的引力表達(dá)式。
教師活動:投影學(xué)生的推導(dǎo)過程,一起點評。
點評:通過學(xué)生獨立推導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力,同時讓學(xué)生感受探究新知的樂趣。
教師活動:引導(dǎo)學(xué)生就課本“說一說”欄目中的問題進(jìn)行討論,一起總結(jié)、點評。
(三)課堂總結(jié)、點評
教師活動:讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個同學(xué)到黑板上總結(jié),其他同學(xué)在筆記本上總結(jié),然后請同學(xué)評價黑板上的小結(jié)內(nèi)容。
學(xué)生活動:認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容,并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié),看誰的更好,好在什么地方。
點評:總結(jié)課堂內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。
教師要放開,讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容,允許內(nèi)容的順序不同,從而構(gòu)建他們自己的知識框架。
(四)實例探究
[例]火星繞太陽的運(yùn)動可看作勻速圓周運(yùn)動,火星與太陽間的引力提供火星運(yùn)動的向心力。已知火星運(yùn)行的軌道半徑為r,運(yùn)行的周期為T,引力常量為G,試寫出太陽質(zhì)量M的表達(dá)式。
解析:火星與太陽間的引力表達(dá)式為,式中G為引力常量, M為太陽質(zhì)量,m為火星質(zhì)量, r為軌道半徑。設(shè)火星運(yùn)動的線速度為v,由F提供火星運(yùn)動的向心力,有
由線速度和周期的關(guān)系,
得太陽質(zhì)量
★課余作業(yè)
1、課后完成P69“問題與練習(xí)”中的問題。
★教學(xué)體會
思維方法是解決問題的靈魂,是物理教學(xué)的根本;親自實踐參與知識的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵,離開了思維方法和實踐活動,物理教學(xué)就成了無源之水、無本之木。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花,水中月。
附:
教材分析
這節(jié)課主要推導(dǎo)了行星與太陽之間的引力表達(dá)式,讓學(xué)生體會牛頓在前人工作的基礎(chǔ)上,憑借他超凡的數(shù)學(xué)能力證明萬有引力的一般規(guī)律的思路與方法。
這節(jié)課的主要思路是:由圓周運(yùn)動和開普勒運(yùn)動定律的知識,得出行星和太陽之間的引力跟行星的質(zhì)量成正比,跟行星到太陽的距離的平方成反比,并由引力的相互性得出引力也應(yīng)與太陽的質(zhì)量成正比。
這是一份2020-2021學(xué)年3.功率教學(xué)設(shè)計,共3頁。教案主要包含了教學(xué)目標(biāo),重點難點,教學(xué)方法,教學(xué)用具,教學(xué)過程,課外作業(yè),板書設(shè)計,教學(xué)隨感等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份高中物理2.功教案設(shè)計,共4頁。教案主要包含了教學(xué)目標(biāo),重點難點,教學(xué)方法,教學(xué)用具,教學(xué)過程,課外作業(yè),教學(xué)后記等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份高中物理人教版 (新課標(biāo))必修22.功教案,共3頁。教案主要包含了教學(xué)目標(biāo),重點難點,教學(xué)方法,教學(xué)用具,教學(xué)過程,課內(nèi)練習(xí),課外作業(yè),板書設(shè)計等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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