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2019-2020年高中物理 6.2《太陽與行星間的引力》同步教案 新人教版必修2 課　　題 6．2太陽和行星間的引力 備課時(shí)間 上課時(shí)間 總課時(shí)數(shù) 課程目標(biāo) 知識(shí)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(dòng)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。 過程與 方法 通過推導(dǎo)太陽與行星間的引力公式，體會(huì)邏輯推理在物理學(xué)中的重要性。 情感態(tài)度與價(jià)值觀 感受太陽與行星間的引力關(guān)系，從而體會(huì)大自然的奧秘。 教學(xué)重點(diǎn) 據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)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(diǎn) 太陽與行星間的引力公式的推導(dǎo) 教學(xué)過程 二次備課 一、復(fù)習(xí)引入： 教師活動(dòng)：開普勒在前人的基礎(chǔ)上，經(jīng)過計(jì)算總結(jié)出了他的三條定律，請(qǐng)同學(xué)們回憶一下，三條定律的內(nèi)容是什么?（學(xué)生回答） 教師活動(dòng)：開普勒第三定律適用于圓軌道時(shí)，是怎樣表述的？（學(xué)生回答） 教師活動(dòng)：通過對(duì)開普勒定律的學(xué)習(xí)，知道了行星運(yùn)動(dòng)時(shí)所遵循的規(guī)律，即行星怎樣運(yùn)動(dòng)？那么行星為什么要做這樣的運(yùn)動(dòng)呢? 二、新課講解 教師活動(dòng)：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(dòng)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(dòng)：閱讀課文，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(dòng)：聽取學(xué)生代表的見解，點(diǎn)評(píng)、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(duì)行星的引力 教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，出示提綱，讓學(xué)生在練習(xí)本上獨(dú)立推導(dǎo)： 1、行星繞太陽作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，寫出行星需要的向心力表達(dá)式，并說明式中符號(hào)的物理意義。 2、行星運(yùn)動(dòng)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(dòng)：投影學(xué)生的推導(dǎo)過程，一起點(diǎn)評(píng)。 2、行星對(duì)太陽的引力 教師活動(dòng)：行星對(duì)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(qǐng)?jiān)诰毩?xí)本上用學(xué)過的知識(shí)推導(dǎo)出來。 學(xué)生活動(dòng)：在練習(xí)本上用牛頓第三定律推導(dǎo)行星對(duì)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(dòng)：投影學(xué)生的推導(dǎo)過程，一起點(diǎn)評(píng)。 3、太陽與行星間的引力 教師活動(dòng)：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(dòng)：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(dòng)：投影學(xué)生的推導(dǎo)過程，一起點(diǎn)評(píng)。 點(diǎn)評(píng)：通過學(xué)生獨(dú)立推導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力，同時(shí)讓學(xué)生感受探究新知的樂趣。 教師活動(dòng)：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(diǎn)評(píng)。 四、課堂小結(jié) 我們把行星繞太陽的橢圓運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)；我們一致認(rèn)為行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)需要向心力，這個(gè)向心力是由太陽對(duì)行星的引力提供的；我們預(yù)期太陽對(duì)行星的引力與太陽到行星的距離有關(guān)，希望通過行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力求出這個(gè)引力，通過兩次數(shù)學(xué)代換得到了太陽對(duì)行星的引力與太陽到行星的距離相關(guān)的數(shù)學(xué)表達(dá)式；通過類比得到了行星對(duì)太陽的引力與太陽到行星的距離相關(guān)的數(shù)學(xué)表達(dá)式；綜合概括得到了太陽與行星間引力的數(shù)學(xué)表達(dá)式。 【板書設(shè)計(jì)】 一、太陽對(duì)行星的引力： 物理意義：太陽對(duì)不同行星的引力，與行星的質(zhì)量成正比，與行星和太陽間距離的二次方成反比。 二、行星對(duì)太陽的引力： 物理意義：不同行星對(duì)太陽的引力，與太陽的質(zhì)量成正比，與行星和太陽間距離的二次方成反比。 三、太陽與行星間的引力： 物理意義：太陽與行星間引力的大小，與太陽的質(zhì)量、行星的質(zhì)量成正比，與兩者距離的二次方成反比。 寫成等式為： 式中是比例系數(shù)，與太陽、行星都沒有關(guān)系。 太陽與行星間引力的方向沿著二者的連線。