太陽與行星的引力課件

時(shí)間：2021-06-11 09:22:30 課件我要投稿

太陽與行星的引力課件

　　【學(xué)習(xí)內(nèi)容分析】

太陽與行星的引力課件

　　在行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律與萬有引力定律兩節(jié)內(nèi)容之間安排本節(jié)內(nèi)容，是為了更突出發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的這個(gè)科學(xué)過程。如果說上一節(jié)內(nèi)容是從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度描述行星運(yùn)動(dòng)的話，那么，本節(jié)內(nèi)容是從動(dòng)力學(xué)角度來研究行星運(yùn)動(dòng)的，研究過程是依據(jù)已有規(guī)律進(jìn)行的演繹推理過程。教科書在尊重歷史事實(shí)的前提下，通過一些邏輯思維的鋪墊，讓學(xué)生以自己現(xiàn)有的知識基礎(chǔ)身于歷史的背景下，經(jīng)歷一次“發(fā)現(xiàn)”萬有引力的過程，因此體驗(yàn)物理學(xué)研究問題的方法就成為主要的教學(xué)目標(biāo)。

　　【學(xué)情分析】

　　在學(xué)太陽對行星的引力之前，學(xué)生已經(jīng)對力、重力、向心力、加速度、重力加速度、向心加速度等概念有了較好的理解，并且掌握自由落體運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)等運(yùn)動(dòng)規(guī)律，能熟練運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決動(dòng)力學(xué)問題。已經(jīng)完全具備深入探究和學(xué)習(xí)萬有引力定律的起點(diǎn)能力。所以在推導(dǎo)太陽與行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，教師可以要求學(xué)生自主地運(yùn)用原有的知識進(jìn)行推導(dǎo)，并要求說明每一步推理的理論依據(jù)是什么，教師僅在難點(diǎn)問題上做適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥。

　　【教學(xué)目標(biāo)】

　　一、知識與技能

　　1.了解關(guān)于行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的不同觀點(diǎn)和引力思想形成的歷程。

　　2.知道行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的原因，知道太陽與行星間存在著引力作用，知道行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力來源。

　　3.知道太陽與行星間引力的方向和表達(dá)式，知道牛頓定律在推導(dǎo)太陽與行星間引力時(shí)的作用，領(lǐng)會(huì)將不易測量的物理量轉(zhuǎn)化為易測量物理量的方法。

　　二、過程與方法

　　1.追尋得出太陽與行星間引力的科學(xué)探究過程，認(rèn)識科學(xué)探究中交流和獨(dú)創(chuàng)的意義;

　　2.了解物理學(xué)的研究方法，認(rèn)識物理模型和數(shù)學(xué)工具在物理學(xué)發(fā)展過程中的作用;

　　3.通過思維程序“提出問題→猜想與假設(shè)→理論分析→實(shí)驗(yàn)觀測→驗(yàn)證結(jié)論”培養(yǎng)學(xué)生探究思維能力。

　　三、情感態(tài)度與價(jià)值觀

　　1.領(lǐng)略自然界的奇妙與和諧，蘊(yùn)涵其中的規(guī)律之簡潔，發(fā)展對科學(xué)的好奇心與求知欲，樂于探究自然界的奧秘，體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。

　　2.培育與他人合作的精神，將自己的見解與他人交流的愿望。

　　【教學(xué)重難點(diǎn)】

　　1.太陽與行星間的引力的推導(dǎo)思路和過程。

　　2.突出教學(xué)重難點(diǎn)的方法：引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手參與推導(dǎo)過程，關(guān)注學(xué)生推導(dǎo)細(xì)節(jié)并及時(shí)交流和反饋，總結(jié)推導(dǎo)步驟;教師呈現(xiàn)推導(dǎo)過程要層次分明，突出關(guān)鍵。

　　【教學(xué)資源】

　　1.教學(xué)課件(PPT文件)

　　2.行星運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)(excel文件)

　　3.曲線擬合工具(excel軟件)

　　4.多媒體教學(xué)設(shè)備

　　【教學(xué)過程設(shè)計(jì)】

　　復(fù)習(xí)舊課：

　　(引導(dǎo)學(xué)生回答，教師及時(shí)糾正補(bǔ)充)

　　教師活動(dòng)：請同學(xué)們從運(yùn)動(dòng)的描述角度思考，開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的物理意義?(提問)

　　學(xué)生活動(dòng)：第一定律揭示了描述行星運(yùn)動(dòng)的參考系、及其運(yùn)動(dòng)軌跡;第二定律揭示了行星在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過不同位置的快慢情況，近日點(diǎn)附近速度大，遠(yuǎn)日點(diǎn)附近速度小;第三定律：揭示了不同行星雖然橢圓軌道和環(huán)繞周期不同，但由于中心天體相同，所以共同遵循軌道半長軸的三次方與周期的二次方比值相同的規(guī)律。

　　教師活動(dòng)：課件展示開普勒三定律：

　　開普勒第一定律也叫橢圓軌道定律，它的具體內(nèi)容是：所有行星分別在大小不同的軌道上圍繞太陽運(yùn)動(dòng)。太陽在這些橢圓的`一個(gè)焦點(diǎn)上。他的這條定律否定了行星軌道為圓形的理論。

　　開普勒第二定律：對任意行星來說，他與太陽的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積。

　　開普勒第三定律的具體表述是：行星繞太陽運(yùn)動(dòng)軌道半長軸R的立方與運(yùn)動(dòng)周期T的平方成正比。

　　教師活動(dòng)：

　　開普勒在1609和1619年發(fā)表了行星運(yùn)動(dòng)的三個(gè)定律，解決了描述行星運(yùn)動(dòng)的問題，但好奇的人們，面向天穹，深情地叩問：是什么力量支配著行星繞著太陽做如此和諧而有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)呢?(問題的提出：)

　　引導(dǎo)學(xué)生思考：

　　問題1：行星在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)是否需要力?這個(gè)力是什么力提供的?大小跟太陽與行星間的距離有什么關(guān)系嗎?

　　學(xué)生活動(dòng)：行星在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)需要力，這個(gè)力可能是太陽與行星之間引力提供的，大小跟太陽與行星間的距離應(yīng)有關(guān)。

　　問題2：行星的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是橢圓運(yùn)動(dòng)，但我們還不知道求出橢圓運(yùn)動(dòng)加速度的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，我們現(xiàn)在怎么辦?把它簡化為什么運(yùn)動(dòng)呢?

　　學(xué)生活動(dòng)：猜測可以簡化為圓周運(yùn)動(dòng)。

　　問題3：既然把行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)簡化為圓周運(yùn)動(dòng)。那么行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)可進(jìn)一步簡化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)嗎?為什么?

　　學(xué)生活動(dòng)：猜測可以簡化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

　　教師活動(dòng)：多媒體展示八大行星的軌道數(shù)據(jù)。

　　總結(jié)：行星做曲線運(yùn)動(dòng)→必受到力的作用→把行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)簡化為圓周運(yùn)動(dòng)→進(jìn)一步簡化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

　　設(shè)計(jì)說明：依照已學(xué)知識點(diǎn)提出問題，然后讓學(xué)生個(gè)體作答解決問題，同時(shí)不斷拋出新的討論點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生積極參與討論探究。模型簡化也經(jīng)過先猜測再推理的過程。

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