必修2《4.万有引力理论的成就》精品优质课教案设计

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3.掌握综合运用万有引力定律和圆周运动学知识分析具体问题的方法

过程与方法

1.培养学生归纳总结建立模型的能力与方法

2.通过求解太阳.地球的质量，培养学生理论联系实际的运用能力

情感态度与价值观

1.培养学生认真严禁的科学态度和大胆探究的心理品质

2.体会物理学规律的简洁性和普适性，领略物理学的优美

3.通过介绍用万有引力定律发现未知天体的过程，使学生懂得理论来源于实践，反过来又可以指导实践的辩证唯物主义观点

【教学重点】

有万有引力定律计算地球、太阳等中心天体的质量

【教学难点】

根据已知条件求解天体质量

【教学过程】

新课引入

在上节课的学习中我们学习了万有引力定律，万有引力定律的发现，给天文学的研究开辟了一条新的道路，可以用万有引力定律“称量”地球的质量，计算天体的质量，发现未知天体，这些累累硕果体现了万有引力定律的巨大理论价值。

一、“科学真是迷人”

师：物体的质量可以用天平称量，地球的质量可不可以用天平称量呢？

课件展示问题:1.推导出地球质量的表达式，说明卡文迪许为什么能把自己的实验说成是“称量地球的重量”？

2.设地面附近的重力加速度g=9．8m/s2，地球半径R =6．4×106m，引力常量G=6．67×10-11Nm2/kg2，试估算地球的质量。（结果取一位有效数字）

学生活动：阅读课本，推导出地球质量的表达式，在练习本上进行定量计算。

教师总结：1.若不考虑地球自转的影响，则有,其中M是地球质量， R是即地球半径，于是有，重力加速度g和地球半径R在卡文迪许之前就知道了，一旦测得引力常量G，则可以算出地球质量M。卡文迪许把自己的实验说成是“称量地球质量”就不无道理了。

2. kg

师：在实验室里测量几个铅球之间的相互作用力，就可以称量地球，这不能不说是一个科学奇迹。难怪一位外行人，著名文学家马克·吐温满怀激情地说“科学真是迷人。根据零星的事实，增添一点猜想，竟能赢得那么多的收获！”

二、计算天体的质量

师：刚才我们利用万有引力定律计算出了地球的质量，那我们能利用万有引力定律测量计算出太阳的质量吗？答案是：能！