高中必修第二册《2 万有引力定律》优质课教案下载

高中必修第二册《2 万有引力定律》优质课教案教学设计下载

科学探究：通过对万有引力的学习，使学生体会在科学规律发现过程猜想与求证的重要性

科学态度与责任：理解科学发现、发展的过程和规律；感悟自然界的统一、和谐美；感悟科学家追求和宣传科学真理所表现出的坚定信念和献身精神。

1、教学重点：万有引力定律的内容及数学表达式

2、教学难点：万有引力定律发现的思路

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【新课导入】复习导入：

开普勒三大定律

1、开普勒第一定律——轨道定律

所有行星都分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳是在这些椭圆的一个焦点上

2、开普勒第二定律——面积定律

对每个行星来说，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积;

3、开普勒第三定律——周期定律

所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。

行星绕太阳做的匀速圆周运动，与我们平常生活中见到的匀速圆周运动是否一样也需要向心力？什么力提供了行星做圆周运动的向心力？这种力有什么特点？

一、太阳与行星之间的引力

许多科学家都对运动的原因提出了各种猜想。牛顿在前人对惯性研究的基础上，认为：以任何方式改变速度（包括方向）都需要力。因此，使行星沿圆或椭圆运动，需要指向圆心或椭圆焦点的力，这个力应该是太阳对它的引力，所以，牛顿利用他的运动定律把行星的向心加速度与太阳对它的引力联系起来了。

(一)建立理想化模型

(1)匀速圆周运动模型：由于太阳系中行星绕太阳做椭圆运动的轨迹的两个焦点靠得很近，行星的运动轨迹非常接近圆，所以将行星的运动看成匀速圆周运动。

简化成

(2)质点模型：由于天体间的距离很远，研究天体间的引力时将天体看成质点，即天体的质量集中在球心上。

（二）太阳对行星的引力

假设地球以太阳为圆心做匀速圆周运动，那么太阳对地球的引力就为做匀速圆周运动的地球提供向心力．设地球的质量为m，运动线速度为v，地球到太阳的距离为r，太阳的质量为M．则由匀速圆周运动的规律可知

， ①

． ②

由①②得 ． ③