《太陽(yáng)與行星間的引力》名師教案1

1/46.2太陽(yáng)與行星間的引力南京市中華中學(xué)唐超核心素養(yǎng)在《太陽(yáng)與行星間的萬(wàn)有引力》的學(xué)習(xí)和探究過(guò)程中，讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)研究的一半步驟：提出問(wèn)題→猜想假設(shè)→演繹推理→得出結(jié)論→檢驗(yàn)論證。體會(huì)科學(xué)探究需要團(tuán)隊(duì)精神、共享精神以及批判精神。教學(xué)目標(biāo)（1）知道行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的原因，知道太陽(yáng)與行星間存在著引力作用。（2）知道行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力來(lái)源。（3）知道太陽(yáng)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(yáng)與行星間引力時(shí)的作用。教學(xué)重點(diǎn)對(duì)太陽(yáng)與行星間引力的理解，圓周運(yùn)動(dòng)模型的建立，引力規(guī)律的推導(dǎo)過(guò)程及邏輯關(guān)系。教學(xué)難點(diǎn)物理模型建構(gòu)，行星對(duì)太陽(yáng)引力的推導(dǎo)，太陽(yáng)與行星間引力關(guān)系邏輯推理。學(xué)情分析學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了牛頓運(yùn)動(dòng)定律和開(kāi)普勒三定律，初步具備了研究萬(wàn)有引力的基礎(chǔ)知識(shí)條件。但是，學(xué)生從未經(jīng)歷過(guò)一個(gè)完整的科學(xué)探究過(guò)程，科學(xué)探究的方法和步驟還沒(méi)有形成體系，科學(xué)探究的精神和思想還沒(méi)有發(fā)展完備。因此，要充分抓住本節(jié)課的機(jī)遇，讓學(xué)生親歷科學(xué)探究的過(guò)程，體會(huì)科學(xué)探究的思想，為來(lái)的學(xué)習(xí)和研究做好鋪墊。教材分析本節(jié)教材的內(nèi)容知識(shí)內(nèi)容不多，主要以科學(xué)史、科學(xué)方法和科學(xué)觀的教育為主。本節(jié)內(nèi)容用一課時(shí)來(lái)完成，教學(xué)時(shí)間顯得比較寬松。教學(xué)中可以適當(dāng)補(bǔ)充伽利略、笛卡爾、胡克、哈雷等科學(xué)家研究太陽(yáng)對(duì)行星引力問(wèn)題所做的一些工作。教學(xué)流程及設(shè)計(jì)意圖課前：登陸優(yōu)教平臺(tái)，發(fā)送預(yù)習(xí)任務(wù)。根據(jù)優(yōu)教平臺(tái)上學(xué)生反饋的預(yù)習(xí)情況，發(fā)現(xiàn)薄弱點(diǎn)，針對(duì)性教學(xué)。（優(yōu)教提示：請(qǐng)登陸優(yōu)教平臺(tái)，發(fā)送本節(jié)預(yù)習(xí)任務(wù)）一、圖片引入浩瀚無(wú)窮而又絢麗多彩的天空二、知識(shí)回顧開(kāi)普勒三定律開(kāi)普勒第一定律——軌道定律：所有行星都分別在大小不同的橢圓軌道上圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)在這些橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上；開(kāi)普勒第二定律——面積定律：對(duì)每個(gè)行星來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)和行星的連線在相等的時(shí)間掃過(guò)相等的面積；開(kāi)普勒第三定律——周期定律：所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。三、提出問(wèn)題開(kāi)普勒定律被發(fā)現(xiàn)之后，人們開(kāi)始更深入的思考：是什么原因使行星繞著太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)？四、猜想與假設(shè)猜想：存在引力作用；物理學(xué)家的猜想（QQ聊天的形式引入）伽利略：我認(rèn)為一切物體都有合并的趨勢(shì)。吉爾伯特：我在用磁球模擬地球磁場(chǎng)時(shí)發(fā)現(xiàn)磁球周圍磁場(chǎng)和地磁場(chǎng)十分相似。因此，我認(rèn)為行星和太陽(yáng)間的作用是磁力。引力大小和物質(zhì)多少以及距離有關(guān)。開(kāi)普勒：我深受吉爾伯特前輩啟發(fā)。我認(rèn)為行星的運(yùn)動(dòng)是受到了來(lái)自太陽(yáng)的類似于磁力的作用，與距離成反比。而且我認(rèn)為海水的潮汐就是由于月球的磁力導(dǎo)致的。笛卡爾：行星的周圍有旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)(以太)作用在行星上，使得行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。胡克：行星運(yùn)動(dòng)是太陽(yáng)吸引的緣故，并且力的大小與到太陽(yáng)距離的平方成反比。五、演繹推理1、確定思路：為了找出太陽(yáng)對(duì)行星引力的規(guī)律，我們現(xiàn)有哪些可以使用的資料或者理論？2、簡(jiǎn)化問(wèn)題：橢圓軌道近似為圓軌道；3、建立模型：勻速圓周運(yùn)動(dòng)；4、太陽(yáng)對(duì)行星的引力：5、行星對(duì)太陽(yáng)的引力：6、太陽(yáng)與行星間的引力：六、得出結(jié)論：七、檢驗(yàn)論證：我們得到的這個(gè)結(jié)論是“萬(wàn)有引力定律”嗎？那么接下來(lái)還需要做什么？檢驗(yàn)論證任意兩個(gè)物體間的引力是否都滿足這個(gè)結(jié)論。八、總結(jié)提升：（優(yōu)教提示：請(qǐng)打開(kāi)素材“科學(xué)世