必修2《4.万有引力理论的成就》集体备课教案设计

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2．教学过程概述

本节课从宇宙中具有共同特点的几幅图片入手，对万有引力提供天体圆周运动的向心力进行了复习引入万有引力在天体运动中有什么应用呢？接下来，通过“假设你成为了一名宇航员，驾驶宇宙飞船……发现前方未知天体”，围绕“你有什么办法可以测出该天体的质量吗”全面展开教学。密度的计算以及海王星的发现自然过渡和涉及。在教材的处理上，既立足于教材，但不被教科书所限制，除了介绍教科书中重要的基本内容外，关注科技新进展和我国天文观测技术的发展，时代气息浓厚，反映课改精神，着力于培养学生的科学素养。

三、教学目标

1.知识与技能

（1）通过 “计算天体质量”的学习，学会估算中数据的近似处理办法，学会运用万有引力定律计算天体的质量；

（2）通过“发现未知天体”，“成功预测彗星的回归”等内容的学习，了解万有引力定律在天文学上的重要应用。

2.过程与方法

运用万有引力定律计算天体质量，体验运用万有引力解决问题的基本思路和方法。

3.情感、态度、价值观

（1）通过“发现未知天体”、“成功预测彗星的回归”的学习，体会科学定律在人类探索未知世界的作用；

（2）通过了解我国天文观测技术的发展，激发学习的兴趣，养成热爱科学的情感。

四、教学重点

1.中心天体质量的计算；

2. “称量地球的质量”和海王星的发现，加强物理学史的教学。

五、教学准备??实验器材、PPT课件等多媒体教学设备

六、教学过程

（一）、图片欣赏复习引入

问题一：已知地球的质量M=6.0×1024kg,地球半径R=6.4×103km.请根据以上数据计算:(1)在赤道表面上质量为60 kg的物体所受的重力及万有引力(2)该物体随地球自转所需的向心力.根据以上计算结果，在忽略地球自转的影响的情况下，你能得出什么结论？

设计思想:学生通过计算比较既巩固了已学的知识,又理解了为什么可以忽略地球自转的影响。学生很自然的得出下列关系：地面上质量为m的物体所受的重力mg等于地球对物体的引力，即：

EMBED Equation.3

（二）、创设情境 ?解决中心问题

问题二：现有下列器材：弹簧秤、天平。请设计称量地球质量的实验方案。（地球半径已知）

设计思想:在明确上述关系式后，紧接着设置这样一个实验设计题，让学生设计实验方案，一方面让学生及时巩固所学知识，另一方面使学生应用知识的能力得到进一步提高。另外，实验设计题对学生要求较高，教师要注意引导学生积极进行讨论。

问题三：2003年10月15日9时，我国神州五号宇宙飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，把杨利伟送入太空。飞船绕地球飞行14圈后，于10月16日6时23分安全降落在内蒙古主着陆场。下面请同学们帮助杨利伟设计测量地球质量的方案。提供器材：计时器，飞船的飞行高度已知。

设计思想:此题的设置目的在于引导学生利用 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 这一方程解决称量中心天体质量的另一种方法。可能较难，可充分交给学生讨论，教师适当进行点拨，如：给你们计时器的目的是什么等。