【一】
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)：
1、使學(xué)生掌握萬(wàn)有引力定律并應(yīng)用萬(wàn)有引力定律解決簡(jiǎn)單問(wèn)題．
2、使學(xué)生能應(yīng)用萬(wàn)有引力定律解決天體問(wèn)題及衛(wèi)星問(wèn)題．
3、了解我國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展情況并用所學(xué)知識(shí)解釋（我國(guó)近幾年在航天事業(yè)上有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，如：長(zhǎng)征一號(hào)、長(zhǎng)征二號(hào)、風(fēng)云一號(hào)、風(fēng)云二號(hào)、神州一號(hào)、二號(hào)、三號(hào)等）．
能力目標(biāo)
通過(guò)圖片或自制教具展示卡文迪許扭秤的設(shè)計(jì)方法，滲透科學(xué)發(fā)現(xiàn)與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法論教育．
情感目標(biāo)
通過(guò)了解卡文迪許扭秤的設(shè)計(jì)過(guò)程，使學(xué)生了解卡文迪許這位偉大的科學(xué)家是如何攻克難關(guān)、戰(zhàn)勝困難的．
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
一、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)：本節(jié)是關(guān)于萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用，主要通過(guò)例題的講解加深學(xué)生對(duì)該部分知識(shí)的理解以及運(yùn)用。
二、教學(xué)過(guò)程：
�。ㄒ唬┲v解例題
例題1：已知地球的半徑為，地球的自轉(zhuǎn)角速度為，地球表面的重力加速度為。在赤道上空有一顆相對(duì)地球靜止的同步通訊衛(wèi)星離地面的高度是多少？
解：關(guān)于同步衛(wèi)星的知識(shí)請(qǐng)學(xué)生回答：
1、同步衛(wèi)星的周期是24h；
2、同步衛(wèi)星的角速度與地球的自轉(zhuǎn)角速度相等；
3、同步衛(wèi)星必須在赤道上空；（追問(wèn)學(xué)生為什么？）
由萬(wàn)有引力定律得：
解得：
在解決此題時(shí)應(yīng)讓學(xué)生充分討論和充分理解，讓學(xué)生建立一個(gè)清晰的衛(wèi)星繞地球的軌道。
例題2：已知地球的質(zhì)量為，地球的半徑為，地球表面的重力加速度為。求萬(wàn)有引力恒量是多少？
解：由萬(wàn)有引力定律得：
解得：
學(xué)生在解決此題后，教師提出問(wèn)題：
1、萬(wàn)有引力恒量是誰(shuí)首先測(cè)量的？
學(xué)生回答后，教師可以補(bǔ)充說(shuō)明：卡文迪許是富有的學(xué)者，有學(xué)問(wèn)的富翁，并對(duì)卡文迪許加以較詳細(xì)的介紹。
亨利·卡文迪許是英國(guó)杰出的物理學(xué)家和化學(xué)家，他的一生為科學(xué)的發(fā)展作出了重要的貢獻(xiàn)。也許這位科學(xué)家在生活中不是一個(gè)出色者，但在科學(xué)研究中不愧為一顆閃亮的明星。1731年10月10日，卡文迪許生于法國(guó)尼斯的一個(gè)貴族家庭。他的父親是英國(guó)公爵的后裔，因?yàn)樗哪赣H喜歡法國(guó)的氣候，才搬到法國(guó)居住。當(dāng)卡文迪許兩歲的時(shí)候，他的母親就去世了。由于早年喪母，他形成一種過(guò)于孤獨(dú)而羞怯的習(xí)性。
2、萬(wàn)有引力恒量是用什么方法測(cè)量的？
教師可用展示扭秤實(shí)驗(yàn)的圖片并詳細(xì)解釋有關(guān)物理問(wèn)題。（教學(xué)建議中有資料）
需要注意兩個(gè)地方：
�。�1）兩個(gè)1千克的物體間的萬(wàn)有引力很小，他是如何解決的？
�。�2）力很小讀數(shù)如何解決的？
3、測(cè)量的萬(wàn)有引力恒量的數(shù)值和單位？
4、在現(xiàn)實(shí)生活中，兩物體間的萬(wàn)有引力我們無(wú)法觀察到呢？為什么？請(qǐng)學(xué)生討論并舉例說(shuō)明。
探究活動(dòng)
組織學(xué)生收集相關(guān)資料，完成以下的探究活動(dòng)．同時(shí)在完成題目1的基礎(chǔ)上分組自行設(shè)計(jì)一種測(cè)量萬(wàn)有引力常量的方法．
1、萬(wàn)有引力常量測(cè)量的歷史過(guò)程．
2、根據(jù)觀察和查閱資料設(shè)計(jì)一種測(cè)量萬(wàn)有引力常量的方法．
【二】
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1、在開普勒第三定律的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)得到萬(wàn)有引力定律，使學(xué)生對(duì)此定律有初步理解；
2、使學(xué)生了解并掌握萬(wàn)有引力定律；
3、使學(xué)生能認(rèn)識(shí)到萬(wàn)有引力定律的普遍性（它存在宇宙中任何有質(zhì)量的物體之間，不管它們之間是否還有其它作用力）．
能力目標(biāo)
1、使學(xué)生能應(yīng)用萬(wàn)有引力定律解決實(shí)際問(wèn)題；
2、使學(xué)生能應(yīng)用萬(wàn)有引力定律和圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)解決行星繞恒星和衛(wèi)星繞行星運(yùn)動(dòng)的天體問(wèn)題．
情感目標(biāo)
1、使學(xué)生在學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律的過(guò)程中感受到萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)是經(jīng)歷了幾代科學(xué)家的不斷努力，甚至付出了生命，后牛頓總結(jié)了前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上才發(fā)現(xiàn)的．讓學(xué)生在應(yīng)用萬(wàn)有引力定律的過(guò)程中應(yīng)多觀察、多思考．
教學(xué)建議
萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容固然重要，讓學(xué)生了解發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的過(guò)程更重要．建議教師在授課時(shí)，應(yīng)提倡學(xué)生自學(xué)和查閱資料．教師應(yīng)準(zhǔn)備的資料應(yīng)更廣更全面．通過(guò)讓學(xué)生閱讀“萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程”，讓學(xué)生根據(jù)牛頓提出的幾個(gè)結(jié)果自己去猜測(cè)萬(wàn)有引力與那些量有關(guān)．教師在授課時(shí)可以讓學(xué)生自學(xué)，也可由教師提出問(wèn)題讓學(xué)生討論，也可由教師展示出開普勒三定律和牛頓的一些故事引導(dǎo)學(xué)生討論．
萬(wàn)有引力定律的教學(xué)設(shè)計(jì)方案
教學(xué)目的：
1、了解萬(wàn)有引力定律得出的思路和過(guò)程；
2、理解萬(wàn)有引力定律的含義并會(huì)推導(dǎo)萬(wàn)有引力定律；
3、掌握萬(wàn)有引力定律，能解決簡(jiǎn)單的萬(wàn)有引力問(wèn)題；
教學(xué)難點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用
教學(xué)重點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律
教具：
展示第谷、哥白尼，伽利略、開普勒和牛頓等人圖片．
教學(xué)過(guò)程
�。ㄒ唬┬抡n教學(xué)(20分鐘)
1、引言
展示第谷、哥白尼，伽利略、開普勒和牛頓等人照片并講述物理學(xué)史：
十七世紀(jì)中葉以前的漫長(zhǎng)時(shí)間中，許多天文學(xué)家和物理學(xué)家(如第谷、哥白尼，伽利略和開普勒等人)，通過(guò)了長(zhǎng)期的觀察、研究，已為人類揭示了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．但是，長(zhǎng)期以來(lái)人們對(duì)于支配行星按照一定規(guī)律運(yùn)動(dòng)的原因是什么．卻缺乏了解，更沒(méi)有人敢于把天體運(yùn)動(dòng)與地面上物體的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來(lái)加以研究．
偉大的物理學(xué)家牛頓在哥白尼、伽利略和開普勒等人研究成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將地面上的動(dòng)力學(xué)規(guī)律推廣到天體運(yùn)動(dòng)中，研究、確立了《萬(wàn)有引力定律》．從而使人們認(rèn)識(shí)了支配行星按一定規(guī)律運(yùn)動(dòng)的原因，為天體動(dòng)力學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)．那么：
(1)牛頓是怎樣研究、確立《萬(wàn)有引力定律》的呢？
(2)《萬(wàn)有引力定律》是如何反映物體間相互作用規(guī)律的？
以上兩個(gè)問(wèn)題就是這節(jié)課要研究的重點(diǎn)．
2、通過(guò)舉例分析，引導(dǎo)學(xué)生粗略領(lǐng)會(huì)牛頓研究、確立《萬(wàn)有引力定律》的科學(xué)推理的思維方法．
蘋果在地面上加速下落：(由于受重力的原因)：
月亮繞地球作圓周運(yùn)動(dòng)：(由于受地球引力的原因)；
行星繞太陽(yáng)作圓周運(yùn)動(dòng)：(由于受太陽(yáng)引力的原因)，
(牛頓認(rèn)為)
牛頓將上述各運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來(lái)研究后提出：這些力是屬于同種性質(zhì)的力，應(yīng)遵循同一規(guī)律；并進(jìn)一步指出這種力應(yīng)存在于宇宙中任何具有質(zhì)量的物體之間．
3、引入課題．
板書：第二節(jié)、萬(wàn)有引力定律
(1)萬(wàn)有引力：宇宙間任何有質(zhì)量的物體之間的相互作用．(板書)
(2)萬(wàn)有引力定律：宇宙間的一切物體都是相互吸引的．兩個(gè)物體間的引力大小，跟他們之間質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比．(板書)
式中：為萬(wàn)有引力恒量；為兩物體的中心距離．引力是相互的(遵循牛頓第三定律)．
�。ǘ⿷�(yīng)用（例題及課堂練習(xí)）
學(xué)生中存在這樣的問(wèn)題：既然宇宙間的一切物體都是相互吸引的，哪為什么物體沒(méi)有被吸引到一起？（請(qǐng)學(xué)生帶著這個(gè)疑問(wèn)解題）
例題1、兩物體質(zhì)量都是1kg，兩物體相距1m，則兩物體間的萬(wàn)有引力是多少？
解：由萬(wàn)有引力定律得：
代入數(shù)據(jù)得：
通過(guò)計(jì)算這個(gè)力太小，在許多問(wèn)題的計(jì)算中可忽略
例題2.已知地球質(zhì)量大約是，地球半徑為km，地球表面的重力加速度．
求：
�。�1）地球表面一質(zhì)量為10kg物體受到的萬(wàn)有引力？
�。�2）地球表面一質(zhì)量為10kg物體受到的重力？
�。�3）比較萬(wàn)有引力和重力？
解：（1）由萬(wàn)有引力定律得：
代入數(shù)據(jù)得：
�。�2）
�。�3）比較結(jié)果萬(wàn)有引力比重力大．原因是在地球表面上的物體所受萬(wàn)有引力可分解為重力和自轉(zhuǎn)所需的向心力．
�。ㄈ┱n堂練習(xí)：
教師請(qǐng)學(xué)生作課本中的練習(xí)，教師引導(dǎo)學(xué)生審題，并提示使用萬(wàn)有引力定律公式解題時(shí)，應(yīng)注意因單位制不同，值也不同，強(qiáng)調(diào)用國(guó)際單位制解題．請(qǐng)學(xué)生同時(shí)到前面，在黑板上分別作1、2、3題．其它學(xué)生在座位上逐題解答．此時(shí)教師巡回指導(dǎo)學(xué)生練習(xí)隨時(shí)注意黑板上演算的情況．
�。ㄋ模┬〗Y(jié)：
1、萬(wàn)有引力存在于宇宙中任何物體之間(天體間、地面物體間、微觀粒子間)．天體間萬(wàn)有引力很大，為什么？留學(xué)生去想（它是支配天體運(yùn)動(dòng)的原因）．地面物體間，微觀粒子間：萬(wàn)有引力很小，為什么？它不足以影響物體的運(yùn)動(dòng)，故常�？珊雎圆挥�(jì)．
2、應(yīng)用萬(wàn)有引力定律公式解題，值選，式中所涉其它各量必須取國(guó)際單位制．
�。ㄎ澹┎贾米鳂I(yè)(3分鐘)：教師可根據(jù)學(xué)生的情況布置作業(yè)．
