物理教案 引力常量的测定

提起各科的教案，我相信大家都不陌生，做好一份教案有利于教学活动的开展，在教案中总结好经验与教训，我们才能逐步成熟起来。那么如何写一份高中教案？欢迎大家阅读小编为大家收集整理的《物理教案 引力常量的测定》。

教学目标

知识目标：

1、使学生掌握万有引力定律并应用万有引力定律解决简单问题．

2、使学生能应用万有引力定律解决天体问题及卫星问题．

3、了解我国航天事业的发展情况并用所学知识解释（我国近几年在航天事业上有了长足的进步，如：长征一号、长征二号、风云一号、风云二号、神州一号、二号、三号等）．

能力目标

通过图片或自制教具展示卡文迪许扭秤的设计方法，渗透科学发现与科学实验的方法论教育．

情感目标

通过了解卡文迪许扭秤的设计过程，使学生了解卡文迪许这位伟大的科学家是如何攻克难关、战胜困难的．

教学设计方案

一、教学过程设计：本节是关于万有引力定律的应用，主要通过例题的讲解加深学生对该部分知识的理解以及运用。

二、教学过程：

（一）讲解例题

例题1：已知地球的半径为，地球的自转角速度为，地球表面的重力加速度为。在赤道上空有一颗相对地球静止的同步通讯卫星离地面的高度是多少？

解：关于同步卫星的知识请学生回答：

1、同步卫星的周期是24h；

2、同步卫星的角速度与地球的自转角速度相等；

3、同步卫星必须在赤道上空；（追问学生为什么？）

由万有引力定律得：

解得：

在解决此题时应让学生充分讨论和充分理解，让学生建立一个清晰的卫星绕地球的轨道。

例题2：已知地球的质量为，地球的半径为，地球表面的重力加速度为。求万有引力恒量是多少？

解：由万有引力定律得：

解得：

学生在解决此题后，教师提出问题：

1、万有引力恒量是谁首先测量的？

学生回答后，教师可以补充说明：卡文迪许是最富有的学者，最有学问的富翁，并对卡文迪许加以较详细的介绍。

亨利卡文迪许是英国杰出的物理学家和化学家，他的一生为科学的发展作出了重要的贡献。也许这位科学家在生活中不是一个出色者，但在科学研究中不愧为一颗闪亮的明星。1731年10月10日，卡文迪许生于法国尼斯的一个贵族家庭。他的父亲是英国公爵的后裔，因为他的母亲喜欢法国的气候，才搬到法国居住。当卡文迪许两岁的时候，他的母亲就去世了。由于早年丧母，他形成一种过于孤独而羞怯的习性。

2、万有引力恒量是用什么方法测量的？

教师可用展示扭秤实验的图片并详细解释有关物理问题。（教学建议中有资料）

需要注意两个地方：

（1）两个1千克的物体间的万有引力很小，他是如何解决的？

（2）力很小读数如何解决的？

3、测量的万有引力恒量的数值和单位？

4、在现实生活中，两物体间的万有引力我们无法观察到呢？为什么？请学生讨论并举例说明。

探究活动

组织学生收集相关资料，完成以下的探究活动．同时在完成题目1的基础上分组自行设计一种测量万有引力常量的方法．

1、万有引力常量测量的历史过程．

2、根据观察和查阅资料设计一种测量万有引力常量的方法．

JK251.com延伸阅读

引力常量的测定 精选版

教学目标

知识目标：

1、使学生掌握万有引力定律并应用万有引力定律解决简单问题．

2、使学生能应用万有引力定律解决天体问题及卫星问题．

3、了解我国航天事业的发展情况并用所学知识解释（我国近几年在航天事业上有了长足的进步，如：长征一号、长征二号、风云一号、风云二号、神州一号、二号、三号等）．

能力目标

通过图片或自制教具展示卡文迪许扭秤的设计方法，渗透科学发现与科学实验的方法论教育．

情感目标

通过了解卡文迪许扭秤的设计过程，使学生了解卡文迪许这位伟大的科学家是如何攻克难关、战胜困难的．

教学设计方案

一、教学过程设计：本节是关于万有引力定律的应用，主要通过例题的讲解加深学生对该部分知识的理解以及运用。

二、教学过程：

（一）讲解例题

例题1：已知地球的半径为，地球的自转角速度为，地球表面的重力加速度为。在赤道上空有一颗相对地球静止的同步通讯卫星离地面的高度是多少？

解：关于同步卫星的知识请学生回答：

1、同步卫星的周期是24h；

2、同步卫星的角速度与地球的自转角速度相等；

3、同步卫星必须在赤道上空；（追问学生为什么？）

由万有引力定律得：

解得：

在解决此题时应让学生充分讨论和充分理解，让学生建立一个清晰的卫星绕地球的轨道。

例题2：已知地球的质量为，地球的半径为，地球表面的重力加速度为。求万有引力恒量是多少？

解：由万有引力定律得：

解得：

学生在解决此题后，教师提出问题：

1、万有引力恒量是谁首先测量的？

学生回答后，教师可以补充说明：卡文迪许是最富有的学者，最有学问的富翁，并对卡文迪许加以较详细的介绍。

亨利·卡文迪许是英国杰出的物理学家和化学家，他的一生为科学的发展作出了重要的贡献。也许这位科学家在生活中不是一个出色者，但在科学研究中不愧为一颗闪亮的明星。1731年10月10日，卡文迪许生于法国尼斯的一个贵族家庭。他的父亲是英国公爵的后裔，因为他的母亲喜欢法国的气候，才搬到法国居住。当卡文迪许两岁的时候，他的母亲就去世了。由于早年丧母，他形成一种过于孤独而羞怯的习性。

2、万有引力恒量是用什么方法测量的？

教师可用展示扭秤实验的图片并详细解释有关物理问题。（教学建议中有资料）

需要注意两个地方：

（1）两个1千克的物体间的万有引力很小，他是如何解决的？

（2）力很小读数如何解决的？

3、测量的万有引力恒量的数值和单位？

4、在现实生活中，两物体间的万有引力我们无法观察到呢？为什么？请学生讨论并举例说明。

探究活动

组织学生收集相关资料，完成以下的探究活动．同时在完成题目1的基础上分组自行设计一种测量万有引力常量的方法．

1、万有引力常量测量的历史过程．

2、根据观察和查阅资料设计一种测量万有引力常量的方法．

引力常量的测定(小编推荐)

教学目标

知识目标：

1、使学生掌握万有引力定律并应用万有引力定律解决简单问题．

2、使学生能应用万有引力定律解决天体问题及卫星问题．

3、了解我国航天事业的发展情况并用所学知识解释（我国近几年在航天事业上有了长足的进步，如：长征一号、长征二号、风云一号、风云二号、神州一号、二号、三号等）．

能力目标

通过图片或自制教具展示卡文迪许扭秤的设计方法，渗透科学发现与科学实验的方法论教育．

情感目标

通过了解卡文迪许扭秤的设计过程，使学生了解卡文迪许这位伟大的科学家是如何攻克难关、战胜困难的．

教学设计方案

一、教学过程设计：本节是关于万有引力定律的应用，主要通过例题的讲解加深学生对该部分知识的理解以及运用。

二、教学过程：

（一）讲解例题

例题1：已知地球的半径为，地球的自转角速度为，地球表面的重力加速度为。在赤道上空有一颗相对地球静止的同步通讯卫星离地面的高度是多少？

解：关于同步卫星的知识请学生回答：

1、同步卫星的周期是24h；

2、同步卫星的角速度与地球的自转角速度相等；

3、同步卫星必须在赤道上空；（追问学生为什么？）

由万有引力定律得：

解得：

在解决此题时应让学生充分讨论和充分理解，让学生建立一个清晰的卫星绕地球的轨道。

例题2：已知地球的质量为，地球的半径为，地球表面的重力加速度为。求万有引力恒量是多少？

解：由万有引力定律得：

解得：

学生在解决此题后，教师提出问题：

1、万有引力恒量是谁首先测量的？

学生回答后，教师可以补充说明：卡文迪许是最富有的学者，最有学问的富翁，并对卡文迪许加以较详细的介绍。

亨利·卡文迪许是英国杰出的物理学家和化学家，他的一生为科学的发展作出了重要的贡献。也许这位科学家在生活中不是一个出色者，但在科学研究中不愧为一颗闪亮的明星。1731年10月10日，卡文迪许生于法国尼斯的一个贵族家庭。他的父亲是英国公爵的后裔，因为他的母亲喜欢法国的气候，才搬到法国居住。当卡文迪许两岁的时候，他的母亲就去世了。由于早年丧母，他形成一种过于孤独而羞怯的习性。

2、万有引力恒量是用什么方法测量的？

教师可用展示扭秤实验的图片并详细解释有关物理问题。（教学建议中有资料）

需要注意两个地方：

（1）两个1千克的物体间的万有引力很小，他是如何解决的？

（2）力很小读数如何解决的？

3、测量的万有引力恒量的数值和单位？

4、在现实生活中，两物体间的万有引力我们无法观察到呢？为什么？请学生讨论并举例说明。

探究活动

组织学生收集相关资料，完成以下的探究活动．同时在完成题目1的基础上分组自行设计一种测量万有引力常量的方法．

1、万有引力常量测量的历史过程．

2、根据观察和查阅资料设计一种测量万有引力常量的方法．

关于物理教案 万有引力定律的高中教案推荐

教学目标

知识目标

1、在开普勒第三定律的基础上，推导得到万有引力定律，使学生对此定律有初步理解；

2、使学生了解并掌握万有引力定律；

3、使学生能认识到万有引力定律的普遍性（它存在宇宙中任何有质量的物体之间，不管它们之间是否还有其它作用力）．

能力目标

1、使学生能应用万有引力定律解决实际问题；

2、使学生能应用万有引力定律和圆周运动知识解决行星绕恒星和卫星绕行星运动的天体问题．

情感目标

1、使学生在学习万有引力定律的过程中感受到万有引力定律的发现是经历了几代科学家的不断努力，甚至付出了生命，最后牛顿总结了前人经验的基础上才发现的．让学生在应用万有引力定律的过程中应多观察、多思考．

教学建议

万有引力定律的内容固然重要，让学生了解发现万有引力定律的过程更重要．建议教师在授课时，应提倡学生自学和查阅资料．教师应准备的资料应更广更全面．通过让学生阅读“万有引力定律的发现过程”，让学生根据牛顿提出的几个结果自己去猜测万有引力与那些量有关．教师在授课时可以让学生自学，也可由教师提出问题让学生讨论，也可由教师展示出开普勒三定律和牛顿的一些故事引导学生讨论．

万有引力定律的教学设计方案

教学目的：

1、了解万有引力定律得出的思路和过程；

2、理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律；

3、掌握万有引力定律，能解决简单的万有引力问题；

教学难点：万有引力定律的应用

教学重点：万有引力定律

教具：

展示第谷、哥白尼，伽利略、开普勒和牛顿等人图片．

教学过程

（一）新课教学(20分钟)

1、引言

展示第谷、哥白尼，伽利略、开普勒和牛顿等人照片并讲述物理学史：

十七世纪中叶以前的漫长时间中，许多天文学家和物理学家(如第谷、哥白尼，伽利略和开普勒等人)，通过了长期的观察、研究，已为人类揭示了行星的运动规律．但是，长期以来人们对于支配行星按照一定规律运动的原因是什么．却缺乏了解，更没有人敢于把天体运动与地面上物体的运动联系起来加以研究．

伟大的物理学家牛顿在哥白尼、伽利略和开普勒等人研究成果的基础上，进一步将地面上的动力学规律推广到天体运动中，研究、确立了《万有引力定律》．从而使人们认识了支配行星按一定规律运动的原因，为天体动力学的发展奠定了基础．那么：

(1)牛顿是怎样研究、确立《万有引力定律》的呢？

(2)《万有引力定律》是如何反映物体间相互作用规律的？

以上两个问题就是这节课要研究的重点．

2、通过举例分析，引导学生粗略领会牛顿研究、确立《万有引力定律》的科学推理的思维方法．

苹果在地面上加速下落：(由于受重力的原因)：

月亮绕地球作圆周运动：(由于受地球引力的原因)；

行星绕太阳作圆周运动：(由于受太阳引力的原因)，

(牛顿认为)

牛顿将上述各运动联系起来研究后提出：这些力是属于同种性质的力，应遵循同一规律；并进一步指出这种力应存在于宇宙中任何具有质量的物体之间．

3、引入课题．

板书：第二节、万有引力定律

(1)万有引力：宇宙间任何有质量的物体之间的相互作用．(板书)

(2)万有引力定律：宇宙间的一切物体都是相互吸引的．两个物体间的引力大小，跟他们之间质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比．(板书)

式中：为万有引力恒量；为两物体的中心距离．引力是相互的(遵循牛顿第三定律)．

（二）应用（例题及课堂练习）

学生中存在这样的问题：既然宇宙间的一切物体都是相互吸引的，哪为什么物体没有被吸引到一起？（请学生带着这个疑问解题）

例题1、两物体质量都是1kg，两物体相距1m，则两物体间的万有引力是多少？

解：由万有引力定律得：

代入数据得：

通过计算这个力太小，在许多问题的计算中可忽略

例题2.已知地球质量大约是，地球半径为km，地球表面的重力加速度．

求：

（1）地球表面一质量为10kg物体受到的万有引力？

（2）地球表面一质量为10kg物体受到的重力？

（3）比较万有引力和重力？

解：（1）由万有引力定律得：

代入数据得：

（2）

（3）比较结果万有引力比重力大．原因是在地球表面上的物体所受万有引力可分解为重力和自转所需的向心力．

（三）课堂练习：

教师请学生作课本中的练习，教师引导学生审题，并提示使用万有引力定律公式解题时，应注意因单位制不同，值也不同，强调用国际单位制解题．请学生同时到前面，在黑板上分别作1、2、3题．其它学生在座位上逐题解答．此时教师巡回指导学生练习随时注意黑板上演算的情况．

（四）小结：

1、万有引力存在于宇宙中任何物体之间(天体间、地面物体间、微观粒子间)．天体间万有引力很大，为什么？留学生去想（它是支配天体运动的原因）．地面物体间，微观粒子间：万有引力很小，为什么？它不足以影响物体的运动，故常常可忽略不计．

2、应用万有引力定律公式解题，值选，式中所涉其它各量必须取国际单位制．

（五）布置作业(3分钟)：教师可根据学生的情况布置作业．

探究活动

组织学生编写相关小论文，通过对资料的收集，了解万有引力定律的发现过程，了解科学家们对知识的探究精神，下面就是相关的题目．

1、万有引力定律发现的历史过程．

2、第谷在发现万有引力定律上的贡献．

物理教案 行星的运动

教学目标

知识目标

通过学习物理学史的知识，使学生了解地心说（托勒密）和日心说（哥白尼）分别以不同的参照物观察天体运动的观点；通过学习开普勒对行星运动的描述，了解牛顿是通过总结前人的经验的基础上提出了万有引力定律．

能力目标

通过学生的阅读使学生知道开普勒对行星运动的描述；

情感目标

使学生在了解地心说和日心说两种不同的观点，也使学生懂得科学的道路并不是平坦的光明大道，也是要通过斗争，甚至会付出生命的代价；

说明：

1、日心、地心学说及两者之间的争论有许多内容可向学生介绍，教材为了简单明了地简述开普勒关于行星运动的规律，没有过多地叙述这些内容.教学中可根据学生的实际情况加以补充.

2、这一节的教学除向学生介绍日心、地心学说之争外，还要注意向学生说明古时候人们总是认为天体做匀速圆周运动是由于它遵循的运动规律与地面上物体运动的规律不同.

3.学习这一节的主要目的是为了下一节推导万有引力定律做铺垫，因此教材中没有过重地讲述开普勒的三大定律，而是将三大定律的内容综合在一起加以说明，节后也没有安排练习.希望老师能合理地安排这一节的教学.

教学建议

教材分析

本节教材首先让学生在上课前准备大量的资料并进行阅读，如：第谷在1572年时发现在仙后座中有一颗很亮的新星，从此连续十几个月观察这颗星从明亮到消失的过程，并用仪器定位确证是恒星（后称第谷星，是银河系一颗超新星），打破了历来“恒星不变”的学说．伽利略开创了以实验事实为基础并具有严密逻辑体系和数学表述形式的近代科学．为推翻以亚里士多德为旗号的经院哲学对科学的禁锢、改变与加深人类对物质运动和宇宙的科学认识而奋斗了一生，因此被誉为“近代科学之父”．开普勒幼年时期的不幸，通过自身不懈的努力完成了第谷未完成的工作．这些物理学家的有关资料可以帮助学生在了解万有引力定律发现的过程中体会科学家们追求真理、实事求是、不畏强权的精神．

教法建议

具体授课中教师可以用故事的形式讲述．也可通过放资料片和图片的形式讲述．也可大胆的让学生进行发言．

在讲授“日心说”和“地心说”时，先不要否定“地心说”，让学生了解托勒密巧妙的解释，同时让学生明白哥白尼的理论推翻了统治人类长达一千余年的地球是宇宙中心的“地心说”理论，为宣传和捍卫这一学说，意大利的思想家布鲁诺惨遭烧死，伽利略也为此受到残酷迫害．不必给结论，让学生自行得出结论．

典型例题

关于开普勒的三大定律

例1月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍，运行周期约为27天。应用开普勒定律计算：在赤道平面内离地面多少高度，人造地球卫星可以随地球一起转动，就像停留在无空中不动一样．

分析：月球和人造地球卫星都在环绕地球运动，根据开普勒第三定律，它们运行轨道的半径的三次方跟圆周运动周期的二次方的比值都是相等的．

解：设人造地球卫星运行半径为R，周期为T，根据开普勒第三定律有：

同理设月球轨道半径为，周期为，也有：

由以上两式可得：

在赤道平面内离地面高度：

km

点评：随地球一起转动，就好像停留在天空中的卫星，通常称之为定点卫星．它们离地面的高度是一个确定的值，不能随意变动。

利用月相求解月球公转周期

例2若近似认为月球绕地球公转与地球绕日公转的轨道在同一平面内，且都为正圆.又知这两种转动同向，如图所示，月相变化的周期为29.5天（图是相继两次满月，月、地、日相对位置示意图）．

解：月球公转（2π+）用了29.5天．

故转过2π只用天．

由地球公转知．

所以=27.3天．

例3如图所示，A、B、C是在地球大气层外的圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，下列说法中正确的是哪个？（）

A．B、C的线速度相等，且大于A的线速度

B．B、C的周期相等，且大于A的周期

C．B、C的向心加速度相等，且大于A的向心加速度

D．若C的速率增大可追上同一轨道上的B

分析：由卫星线速度公式可以判断出，因而选项A是错误的．

由卫星运行周期公式，可以判断出，故选项B是正确的．

卫星的向心加速度是万有引力作用于卫星上产生的，由，可知，因而选项C是错误的．

若使卫星C速率增大，则必然会导致卫星C偏离原轨道，它不可能追上卫星B，故D也是错误的．

解：本题正确选项为B。

点评：由于人造地球卫星在轨道上运行时，所需要的向心力是由万有引力提供的，若由于某种原因，使卫星的速度增大。则所需要的向心力也必然会增加，而万有引力在轨道不变的时候，是不可能增加的，这样卫星由于所需要的向心力大于外界所提供的向心力而会作离心运动。

探究活动

1、观察月亮的运动现象.

2、观察日出现象.

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