鲁科2003课标版《第1节万有引力定律及引力常量的测定》优质课教案设计

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3.了解引力常量的测量及意义。

过程与方法

1.通过月地检验感觉逻辑推理的严谨。

2.感受牛顿在推导出万有引力定律过程中的魄力。

3.体会物理学中将微波形变放大的思想。

情感态度与价值观

1.让学生体验感受物理研究过程中的严谨与魅力，激发学生研究物理的兴趣。

2.感受科学知识在生产生活中的巨大作用力。

★教学重点

万有引力推导的过程。

万有引力公式的体会及应用。

★教学难点

万有引力推导的过程。

万有引力公式的体会及应用。

★教学过程

一、引入

通过上节课的学习我们了解到：行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力是由太阳与行星间的引力提供的，引力大小为，与两星体质量的乘积成正比，与两星体距离的平方成反比。牛顿接着又思考：月球绕地球做匀速圆周运动的向心力是不是类似地由地球与月球间的引力提供？地球和月球间的引力与太阳和行星的引力会不会是同一性质的力，遵循同一规律呢？正当牛顿在思考这个问题时，苹果偶然落地引起了他的遐想。月球肯定会受到地球给它的重力的，月球绕地球做圆周运动的向心力就是由月球受到的的重力提供的。于是牛顿作了一个大胆的猜想：地球对苹果的力、地球对月球的力及太阳对行星的力可能是同一种性质的力，它们可能遵循相同的规律。

二、月地检验

猜想必须由事实来验证。由于当时已经能够精确测定地球表面的重力加速度g=9.8m/s2，也能比较精确地测定月球与地球的距离为60倍地球半径，r=3.8×108m；月球公转的周期为27.3天。所以牛顿就想到了月地检验。

如果你是牛顿，你如何利用这些已知量对你的猜想进行验证呢？学生思考，教师巡视，应该有不少学生能够思考出来一点头绪。

如果它们是同一种性质的力，满足同一规律则对于苹果必有

对于地球对月球的引力即向心力，则向心加速度为而根据实验观测数据T=27.3天，r=3.8×108m，用公式

【实验结论】：实验表明，地面物体所受地球的引力，月球所受地球的引力，以及太阳与行星间的引力，真的遵循的规律

三、万有引力

在月地检验后，牛顿作了更大胆的设想：是否任意两个物体之间都存在这样的引力？很可能是一般物体的质量比天体质量小得多，它们之间的引力我们不易觉察罢了。于是牛顿将结论大胆推广到宇宙中的一切物体：自然界中任何两个物体之间都相互吸引，引力大小与m1m2乘积成正比，与r2成反比，即。