高中物理必修二——万有引力与航天&&知识点总结
高中物理必修二——万有引力与航天&&知识点总结
一、开普勒行星运动定律
（1）、所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上，
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ALT="高中物理必修二&&万有引力与航天&&知识点总结"
TITLE="高中物理必修二&&万有引力与航天&&知识点总结" />（2）、对于每一颗行星，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积，
（3）、所有行星的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。
二、万有引力定律
1．内容：宇宙间的一切物体都是互相吸引的，两个物体间的引力大小，跟它们的质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比．
2．公式：F＝Gr2(m1m2)，其中G＝6.67&10－11&N·m2/kg2，称为引力常量．
3．适用条件：严格地说公式只适用于质点间的相互作用，当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，公式也可近似使用，但此时r应为两物体重心间的距离．对于均匀的球体，r是两球心间的距离．
三、万有引力定律的应用
1．解决天体(卫星)运动问题的基本思路
(1)把天体(或人造卫星)的运动看成是匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供，关系式：
Gr2(Mm)＝mr(v2)＝mω2r＝mT(2π)2r.
(2)在地球表面或地面附近的物体所受的重力等于地球对物体的万有引力，即mg＝GR2(Mm)，gR2＝GM.
2．天体质量和密度的估算
通过观察卫星绕天体做匀速圆周运动的周期T，轨道半径r，由万有引力等于向心力，即Gr2(Mm)＝mT2(4π2)r，得出天体质量M＝GT2(4π2r3).
(1)若已知天体的半径R，则天体的密度
ρ＝V(M)＝πR3(4)＝GT2R3(3πr3)
(2)若天体的卫星环绕天体表面运动，其轨道半径r等于天体半径R，则天体密度ρ＝GT2(3π)
可见，只要测出卫星环绕天体表面运动的周期，就可求得天体的密度．
3．人造卫星
(1)研究人造卫星的基本方法
看成匀速圆周运动，其所需的向心力由万有引力提供．Gr2(Mm)＝mr(v2)＝mrω2＝mrT2(4π2)＝ma向．
(2)卫星的线速度、角速度、周期与半径的关系
&#9312;由Gr2(Mm)＝mr(v2)得v＝r(GM)，故r越大，v越小．
&#9313;由Gr2(Mm)＝mrω2得ω＝r3(GM)，故r越大，ω越小．
&#9314;由Gr2(Mm)＝mrT2(4π2)得T＝GM(4π2r3)，故r越大，T越大
(3)人造卫星的超重与失重
&#9312;人造卫星在发射升空时，有一段加速运动；在返回地面时，有一段减速运动，这两个过程加速度方向均向上，因而都是超重状态．
&#9313;人造卫星在沿圆轨道运动时，由于万有引力提供向心力，所以处于完全失重状态．在这种情况下凡是与重力有关的力学现象都会停止发生．
(4)三种宇宙速度
&#9312;第一宇宙速度(环绕速度)v1＝7.9&km/s.
这是卫星绕地球做圆周运动的最大速度，也是卫星的最小发射速度．若7.9&km/s≤v&11.2&km/s，物体绕地球运行．
&#9313;第二宇宙速度(脱离速度)v2＝11.2&km/s.
这是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度．若11.2&km/s≤v&16.7&km/s，物体绕太阳运行．
&#9314;第三宇宙速度(逃逸速度)v3＝16.7&km/s这是物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度．若v≥16.7&km/s，物体将脱离太阳系在宇宙空间运行．&&
1．求星球表面的重力加速度
在星球表面处万有引力等于或近似等于重力，则：GR2(Mm)＝mg，所以g＝R2(GM)(R为星球半径，M为星球质量)．由此推得两个不同天体表面重力加速度的关系为：g2(g1)＝R12(R22)·M2(M1).
2．求某高度处的重力加速度
若设离星球表面高h处的重力加速度为gh，则：G(R＋h)2(Mm)＝mgh，所以gh＝(R＋h)2(GM)，可见随高度的增加重力加速度逐渐减小．g(gh)＝(R＋h)2(R2).
3．近地卫星与同步卫星
(1)近地卫星其轨道半径r近似地等于地球半径R，其运动速度v＝R(GM)＝＝7.9&km/s，是所有卫星的最大绕行速度；运行周期T＝85&min，是所有卫星的最小周期；向心加速度a＝g＝9.8&m/s2是所有卫星的最大加速度．
(2)地球同步卫星的五个“一定”
&#9312;周期一定T＝24&h.&&#9313;距离地球表面的高度(h)一定&#9314;线速度(v)一定&#9315;角速度(ω)一定
&#9316;向心加速度(a)一定
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高一物理万有引力定律的应用
作者：佚名 教案来源：网络 点击数： &&&
高一物理万有引力定律的应用
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文 章来源莲山 课件 w w w.5Y
第2节　万有引力定律的应用从容说课一、教材分析这节课通过对一些天体运动的实例分析，使学生了解：通常物体之间的万有引力很小，常常觉察不出来，但在天体运动中，由于天体的质量很大，万有引力将起决定性作用，对天文学的发展起了很大的推动作用，其中一个重要的应用就是计算天体的质量.在讲课时，应用万有引力定律有两条思路要交待清楚：1.把天体（或卫星）的运动看成是匀速圆周运动，即F引=F向，用于计算天体（中心体）的质量，讨论卫星的速度、角速度、周期及半径等问题.2.在地面附近把万有引力看成物体的重力，即F引=mg.主要用于计算涉及重力加速度的问题.这节内容是这一章的重点，这是万有引力定律在实际中的具体应用.主要知识点就是如何求中心体质量及其他应用，还是可发现未知天体的方法.万有引力定律是物理学中的重要基本定律，为了使学生对定律的发现历史和背景有所了解，如果条件允许，希望教师能讲一讲.还可补充讲讲地球上物体重量的变化.这样有助于学生认识万有引力定律的意义，并可起到巩固知识、应用知识的作用.通过这节的应使学生了解，通常物体之间的万有引力很小，以致察觉不出，但在天体运动中，由于天体的质量很大，万有引力将起决定性的作用，万有引力定律的发现对天文学的发展起了很大推动作用.万有引力定律的发现把地面上的运动与天体运动统一起来，对人类文化的发展具有重要意义.中可以通过典例讲解使学生具体体会到，地面上物体所受地球的重力与月球所受地球的引力，是同一性质的力，即服从平方反比定律的万有引力.本节教材重点讲述了人造地球卫星的发射原理，推导了第一宇宙速度.应使学生确切地理解第一宇宙速度是卫星轨道半径等于地球半径时，即卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动的速度.当轨道半径r大于地球半径时，卫星环绕地球做匀速圆周运动的速度小.由公式v＝（GM/r）1/2可知，v∝r-1/2.清楚地了解这一点，才能比较卫星在不同轨道上运行时某一物理量的大小.应用万有引力定律解决天体问题主要解决的是：天体的质量、天体的密度、天体的重力加速度、天体运行的速度等天文学的初步知识.二、备课时应了解下列问题1.天体表面的重力加速度是由天体的质量和半径决定的.g=GM/R22.地球上物体的重力和地球对物体的万有引力的关系：物体随地球的自转所需的向心力，是由地球对物体引力的一个分力提供的，引力的另一个分力才是通常所说的物体受到的重力.&教学重点1.人造卫星、月球绕地球的运动、行星绕太阳的运动的向心力是由万有引力提供的，第一宇宙速度的计算；2.会用已知条件求中心天体的质量.教学难点根据已有条件求中心天体的质量.教具准备多媒体设备一套.课时安排1课时三维目标一、知识与技能1.通过对行星绕恒星的运动及卫星绕行星的运动的研究，初步掌握研究此类问题的基本方法：万有引力作为圆周运动的向心力；2.初步了解人造卫星的发射、运行等状况，建立正确的物理模型图景；3.能应用万有引力定律解决天体问题；4.通过万有引力定律计算天体的质量、天体的密度、天体的重力加速度、天体运行的速度等.二、过程与方法1.通过万有引力定律在天文学上的应用使学生能熟练地掌握万有引力定律；2.通过学习万有引力定律在天文学上的应用，了解世界和中国的航天事业的发展.三、情感态度与价值观通过学习万有引力定律在天文学上的应用，能解决实际问题，增强学生学习物理的热情.教学过程导入新课教师提问：卡文迪许实验测万有引力常量的原理是什么？学生回答：利用引力矩与金属丝的扭转力矩的平衡来求得.教师提问：万有引力常量的测出的物理意义是什么？学生回答：使万有引力定律有了其实际意义，可以求得地球的质量等.万有引力常量一经测出，万有引力定律对天文学的发展起了很大的推动作用，这节课我们来学习万有引力定律在天文学上的应用.推进新课学生阅读有关内容教师提问：行星绕太阳运动的向心力是什么？学生回答：太阳对行星的万有引力提供向心力.教师提问：如果我们知道某个行星与太阳之间的距离是r,T是行星公转的周期，列一下方程,能否求出太阳的质量M呢？学生回答：设行星的质量为m.根据万有引力提供行星绕太阳运动的向心力，有：即有 ，得 .由开普勒第三定律，绕太阳做圆周运动的行星都有 =常数.所以太阳的质量M也是定值，和行星的轨道半径及周期无关.老师总结：应用万有引力定律计算天体质量的基本思路是：根据行星（或卫星）运动的情况，求出行星（或卫星）的向心力，而F向=F万有引力.根据这个关系列方程即可.一、人造卫星上天人造地球卫星：教师活动：知道了行星的运动规律，学习了万有引力定律，现在来讨论引言中提出的问题：为什么宇宙飞船能登上月球？为什么飞船能像月亮那样围绕地球旋转？飞船在什么条件下能挣脱地球的束缚？在进一步的探索中，人类会对更遥远的星球有些什么了解？&在《自然哲学的数学原理》一书中，牛顿用一张图解释行星能保持在某轨道运行的原因.其实，这张图已隐含了飞船上天并绕地球运行的奥秘（如图）.牛顿认为“由于向心力，行星会沿某一个轨道运动.如果考虑抛体运动，这一点就容易理解了：投掷一块石头，该石头理应做直线运动，但是由于其自身重力，石头离开直线路径，做曲线运动，最终落回地面；投掷速度越大，落地点距投掷点越远.于是我们假设随着速度的不断增大，石头在落地前画出1、2、5、10、100或1 000英里长的弧线，直至最后超出地球的限度，进入空间永远不回到地球.”只要抛出的速度足够大，被抛出的物体就会像月球那样不再掉下来，这实际上就是人造地球卫星或宇宙飞船上天的原理.日，世界上第一颗人造地球卫星高速穿过大气层进入太空，绕地球旋转了1 400周，它的成功发射，是人类迈向太空的第一步，这就是苏联发射的“人造地球卫星”1号.该卫星为球形，外直径为58厘米，质量为83千克，发射于苏联的拜科努尔发射场.很早以前，人们认识到月球是围绕地球旋转的唯一天然卫星时，就开始向往着制造人造地球卫星（简称人造卫星）.年及年曾两度举行了国际合作科学研究活动，参加的各国学者集中研究了地球的各种性质和与太空飞行有关的各种因素.特别是第二次世界大战后，火箭技术发展迅速，人们已经看到：在积累了研制现代火箭系统经验的基础上，研制人造卫星已成为可能.1954年7月在维也纳召开的为1957年7月~1958年12月“国际地球物理年”进行准备的国际会议上，国际地球物理年的计划委员会通过一项正式决议，要求与会国对于在地球物理年计划利用人造卫星的问题给予关注.对此，美国和苏联积极响应，并开始着手人造卫星用运载火箭的探索与准备工作.1956年，苏联获悉美国的运载火箭已经进行了飞行实验，而苏联正在研制的人造卫星较为复杂，短期内难以完成.为了提前发射，苏联将原计划推迟，改为先发射两颗简易卫星.日，苏联将P─7洲际导弹改装成的“卫星”号运载火箭首次全程试射成功.同年10月4日，苏联用“卫星”号运载火箭将世界第一颗人造卫星送入太空.该卫星带有两台无线电发射机、测量内部温压的感应元件、磁强计和辐射计数器，其姿态控制采用最简单的自旋稳定方式.这颗卫星虽然简陋，但它却在国际上产生了巨大的影响.为人类的航天史开创了新纪元.从地球有了第一颗人造卫星至今仅50年，各国的空间技术都有了突飞猛进的发展.50年代末到60年代初，人造卫星的发射主要用于探测地球空间环境和进行各种卫星技术试验.60年代中，人造卫星进入了应用阶段.70年代起，各种新型专用卫星的性能不断提高，诸多卫星已为人类作出了重要贡献. 要让人造地球卫星获得足够大的速度，以致能像月亮那样绕地球运行，通常需要多级火箭的作用.教材94页图519展示了多级火箭发射卫星上天，使卫星进入地球轨道的大致过程.如果卫星绕地球运行的轨道可视为圆形，并且卫星距地面的高度远小于地球半径，则卫星轨道半径可近似为地球半径r=6.38×106 m，这时卫星所受地球的引力与卫星做圆周运动所需的向心力相等.假设卫星质量为m，地球质量为M，根据向心力公式有： ， =7.9 km/s.人们称7.9 km/s为第一宇宙速度，也称环绕速度.当卫星具有第一宇宙速度时，围绕地球运动的轨道是圆形.如果人造地球卫星运行速度大于7.9 km/s，它将沿椭圆轨道围绕地球运行，甚至会摆脱地球引力，远离地球而去.通过计算知道，人造卫星脱离地球引力所需的速度为11.2 km/s，人们称11.2 km/s为第二宇宙速度，也称脱离速度.脱离地球吸引力的人造卫星还受到太阳引力的作用，相当于“人造行星”.当其速度达到16.7 km/s时，就会挣脱太阳引力束缚飞出太阳系，人们称16.7 km/s为第三宇宙速度，也称逃逸速度.二、预测未知天体万有引力对研究天体运动有着重要的意义.海王星、冥王星就是这样发现的.已知中心天体的质量及绕其运动的行星的运动情况，在太阳系中，行星绕太阳运动的半径r为多少呢？学生推导：根据 ,可得 代入已知数据即可得到轨道半径.但是在18世纪发现的第七个行星――天王星的运动轨道，总是同根据万有引力定律计算出来的有一定偏离.当时有人预测，肯定在其轨道外还有一颗未发现的新星.后来，亚当斯和勒维列在预言位置的附近找到了这颗新星.后来，科学家利用这一原理还发现了许多行星的卫星，由此可见，万有引力定律在天文学上的应用，有极为重要的意义.三、巩固练习1.根据观察，在土星外层有一个环，为了判断是土星的连续物还是小卫星群，可测出环中各层的线速度v与该层到土星中心的距离R之间的关系.下列判断正确的是 …（　　）A.若v与R成正比，则环是连续物B.若v2与R成正比，则环是小卫星群C.若v与R成反比，则环是连续物D.若v2与R成反比，则环是小卫星群2.已知地球的半径为R，地面的重力加速度为g，引力常量为G，如果不考虑地球自转的影响，那么地球的平均密度的表达式为____________.3.某人在某一星球上以速度v竖直上抛一物体，经时间t落回抛出点，已知该星球的半径为R，若要在该星球上发射一颗靠近该星运转的人造星体，则该人造星体的速度大小为多少？4.一艘宇宙飞船绕一个不知名的、半径为R的行星表面飞行，环绕一周飞行时间为T.求该行星的质量和平均密度.参考答案:1.AD　2.3g/4πGR3.解析：星球表面的重力加速度 人造星体靠近该星球运转时：& (M:星球质量.m:人造星体质量)所以 .4.解析：设宇宙飞船的质量为m，行星的质量为M.宇宙飞船围绕行星的中心做匀速圆周运动，有：&所以 又 所以 .课堂小结本节课的主要内容为：一、人造卫星上天第一宇宙速度的计算： =7.9 km/s；第二宇宙速度和第三宇宙速度.二、求某星体表面的重力加速度三、预测未知天体.布置作业1.阅读本节内容；2.课本P98作业2、3、5、6.板书设计&活动与探究一、组织学生收集资料，编写相关论文，可以参考下列题目：1.月球有自转吗？（对于地球能否自转，学生会很容易回答出来，但是关于月球的自转情况却不一定很清楚，教师可以加以引申，比如月球自转周期，为什么我们看不到月球的另一面？）2.观察月亮有条件的学生观察月亮以及其他星体，收集相关资料，联系天文地理知识编写小论文.二、收集资料.组织学生编写相关论文.我国的人造卫星现在在天空中飞翔的有多少颗及它们的周期. 文 章来源莲山 课件 w w w.5Y
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高一物理万有引力定律说课稿
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高一物理万有引力定律说课稿
A．教材分析一、在教材中的地位本节内容在《2004年高考大纲理科综合》中属Ⅰ级要求，本节和前一节波的衍射共同讲解波的特有现象，为后面电磁波及光波的教学打下基础。
二、教材设计流程波的干涉是波的一种特殊的叠加现象，所以对波的叠加现象的理解是认识波的干涉现象的基础。教材首先讲了波的叠加现象，即两列波相遇而发生叠加时，对某一质点而言，它每一时刻振动的总位移，都等于该时刻两列波在该质点引起的位移的矢量和。在学生理解波的叠加的基础上，再进一步说明在特殊情况下，即当两列波的频率相同时，叠加的结果就会出现稳定的特殊图样，即某些点两列波引起的振动始终加强，某些点两列波引起的振动始终减弱，并且加强点与减弱点相互间隔，这就是干涉现象。由于对干涉现象的理解，需要一定的空间想象能力，可借助图片、计算机模拟，尽可能使学生形象、直观地理解干涉现象。
三、教学目标1、知识目标（1）知道波的叠加原理。（2）知道什么是波的干涉现象和干涉图样。（3）理解干涉现象的形成原理。（4）知道干涉现象是波所特有的现象。2、能力目标（1）培养观察、分析、归纳和空间想象能力。（2）学习将三维空间运动转化为二维平面运动进行分析的思维方法（3）学习在动态变化中抓住瞬间状态进行分析的思维方法3、德育目标&&&&&& 培养学生辩证唯物主义的思想和实事求是的精神。
四、教学重点&&& 干涉条件和干涉图样
五、教学难点干涉现象形成的原理
B．教法分析一、理论依据为充分体现学生的学习主体地位，准备采用前苏联教育家马赫穆托夫、列尔涅尔、斯卡特金等人所倡导的问题教学法。其基本程序是：提出问题——引导学生观察实验——启发学生分析和解决问题。解决问题一般要经过四个阶段：即教师提出问题→学生独立思考、观察、讨论分析→教师根据学生交流的情况进行点拨引导→总结得出结论、进行论证。
二、主要目的充分体现学生的主体地位和作用，让学生在问题中激发兴趣，在问题的争论中辨清问题，在问题的解决中提升能力。
三、主要设想1、为了形象直观，打算在课堂中采用播放录相、实验演示、电脑动画模拟辅助手段，帮助学生建立形象直观的认识，降低难度。2、在引导学生分析清楚不连续的脉冲波的叠加情形之后，顺势通过提问让学生思考连续波的叠加情况。引入波的干涉现象。3、通过对波的干涉现象的观察与分析，分析波的干涉形成的原理，得出波的干涉条件。
四、突破重难点的方法1、为了能让学生更好的理解波的干涉形成原理，可以采取变“静”为“动”,“动”中取“静”的分析方法。波的干涉现象是一种动态中的稳态，要分析这种现象，应该采用对某一瞬间状态进行分析的思维方法，并且将立体转化为平面进行形象的分析，充分利用计算机动画化动为静、化快为慢的特点，能有效地化解难点.具体操作流程如下:首先做演示实验，让学生观察叙述实验现象，然后将水波的干涉图样用三维动画模拟在计算机上，让学生先看三维图的俯视图，再看三维图侧视剖视图，在边缘上放上质点，与上面讲到的波的叠加实验联系起来，让学生从感观上和知识上清楚的意识到，波的干涉实际上是一种特殊的叠加现象。在这个过程中,还可以使学生将三维空间运动转化为二维平面运动进行分析的思维方法得到提高.2、在讨论波的干涉图样和干涉条件时，可以提出以下的问题4和5，请学生看课本上的干涉图样，引导学生思考与讨论，然后大面积提问，最后，由教师在黑坂上画图分析总结。在师生的互动中,将重点难点一一化解
C．学法分析一、问题展示1．什么是波的衍射？产生明显衍射现象的条件是什么？2．在同一界质中两列波在同时传播，这两列波之间会怎样相互作用、最终将会发生什么现象呢？3．为什么在波的干涉现象中，会出现有些质点振动振幅很大，有些却很小，甚至为零？4．振动的加强点和减弱点是交替出现还是固定不变？5．干涉的形成是否还需要条件呢？回到教材图10-23分析——如果波源S1和S2所激发的波的波长不同a、某时刻是否会形成规则的强弱
b、半个周期后，强弱点的分布是否还在原处？6．波的干涉现象是不是很普遍？譬如声音叠加后，会经常出现干涉现象吗？
二、过程推进针对上述系列问题，教师边演示、边提问，让学生边观察、边思考，最大限度地调动学生积极参与活动。在教材难点处适当放慢节奏，给学生充分的时间进行思考和讨论，教师可给予恰当的思维点拨，必要时可进行大面积课堂提问，让学生充分发表意见。
三、结果预测采用问题式课堂教学模式，既有利于化解难点，也有利于充分发挥学生的主体作用，使课堂气氛更加活跃。让学生在生生互动、师生互动中掌握新知识，提高解决问题的能力。
D、教学过程设想一、复习＆引入（约５分钟）1．复习提问：什么是波的衍射？产生明显衍射现象的条件是什么？2．请学生回答以上问题，然后请学生评论，答案是否正确。3．引入提问：在同一界质若有两列波在同时传播，这两列波之间会怎样相互作用、最终将会发生什么现象呢？4．实验由实验导入课题，激发学生的探索兴趣和求知欲，同时培养观察能力
二、新课教学（约30分钟）（一）波的独立传播特性1．设问：把两块石子在不同的地方投入池塘的水中，就有两列波在水面上传播，两列波相遇时，会不会像两个小球相碰时那样，都改变原来的运动状态呢？（约1分钟）2．学生实验：水波的相向传播[改进课本传统实验]（约2分钟）3．引导让学生叙述实验现象。（1分钟）5．总结：（约2分钟）（二）波的叠加原理1．计算机模拟绳波的传播。请同学叙述在它们的重叠区域里，质点的位移的发生了什么变化。（约2分钟）2．原理（约2分钟）3．画图分析4．讲解三种典型情况：峰-峰叠加、峰-谷叠加、谷-谷叠加。（约3分钟）5．总结（这部分知识涉及矢量运算，对学生来说是困难，教师应该画图直观，仔细讲解,同时配以计算机模拟）（约1分钟）（三）波的干涉1．实验：背投式发波水槽演示水波的干涉[改进实验仪器]（约1分钟）1．计算机模拟：请学生叙述观察到的现象．（约2分钟）2．设问：为什么在两列波相遇后，会出现有些质点振动振幅很大，有些却很小，甚至为零？3．引导学生讨论课本图１０－２３分析ａ，ｂ这两个质点的运动情况．（约6分钟）(设问：振动的加强点和减弱点是交替出现还是固定不变？)4．分析，归纳，总结．（约2分钟）5．让学生看课本得出波的干涉的定义．（约1分钟）（四）波的干涉的条件（约5分钟）1．设问：波的干涉的形成是否还需要条件呢？2．引导学生分析：教材图10-23——如果波源S1和S2所激发的波的波长不同a、某时刻是否会形成规则的强弱分布？b、半个周期后，强弱点的分布是否还在原处？3．大面积提问，让学生回答自己得出的结论。4．总结：5．实验检验。
三、教学小结（约3分钟）体现本节知识结构，突出教学重点四、反馈练习及评讲（约5分钟）五、作业布置（约1分钟）阅读教材；教材P58第（1）、（2）、（3）题，上作业本
D．媒体应用&&& 录相、实验演示、动画模拟
E．板书设计一、波的独立传播特性&&& 两列波相遇前后都保持各自运动状态.二、波的叠加&&& 波的叠加：几列波在同一介质相遇，相遇时，重叠部分的介质点参与几列波引起的振动,质点位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和.三、波的干涉频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，而且加强和减弱的区域相互间隔，这种现象叫波的干涉，所形成的图样叫干涉图样。四、波的干涉的条件:频率相同的波源（相干波源）&&
《万有引力定律》这一课节选自高一物理第六章第二节，其教学对象为高一学生，整个分为五大部分： 　　
　　一、 课程设计理念： 　　
　　素质教育的目的是培养身心、智能全面发展的人才，也就是说，中学教育其目的不是培养专家，而是在普及基础教育的同时，使学生德智体等方面都得到发展。教学的核心是知识与能力并重，教学的目标是知识与能力协调发展。(选自人民日报)由此可见，智能不是教育的唯一目的，智能不应只局限在学科能力本身。具体说，物理教学除了要提高全体学生的科学素养以外，还应包括情感、态度与价值观的形成。表达、多角度思维、操作技能、创新、等能力，还包括运用辩证唯物主义评价事物的能力等。而江泽民主席说过“创新是一个民族进步的灵魂”，所以我们在教学中更要体现出对学生创造能力的培养。 　　
　　《国务院关于基础教育改革与发展的决定》中专门提及合作学习，指出：“鼓励合作学习，促进学生之间的相互交流、共同发展，促进师生教学相长。”由此可见国家决策部门对合作学习的重视。 　　
　　教育观是新一轮课程改革的核心。知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观是三位一体的课程目标。这就要求我们把课堂教学作为切入点,设定双主体下的互惠教学;这就要求我们把重建课堂作为重点,在课堂中设立问题站、问题小组。使得师生交流、生生交流、问题小组之间交流即师生搭挡、互动互惠;这就要求我们把课堂教学中教师的教、学生的学的方式的转变作为课改的主要标志即课堂中学习者的学、教方式是自主、探究、合作、具有团队精神。（选自教育研究院理科科长：杨炳华，“让学习者转变学、教方式”） 　　
　　正是在这种环境下本人把“小组探究”的教学、“合作学习”的学习方法结合到教研室、我校实践了一个多学期的问题教学法中，力图通过转变教师的教学方式、学生的学习方式，给学生创造条件培养他们自主、探究、合作、具有团队精神，满足提高全体学生的科学素养的需求。 　　
　　二、 说学生 　　
　　1.学生已有学科知识分析 　　
　　高一学生已经学习了牛顿的三个定律，了解了物体运动的条件，又学习了圆周运动的知识，知道做圆周运动的条件与规律，另外又学习了开普勒三定律，知道了行星的周期的平方与轨道半长轴的三次方成正比及行星运动的规律，已经积累了一定的知识。理论上已经具备了接受万有引力定律的能力。 　　
　　2. 学生能力分析 　　
　　高一学生正处于从初中物理的定性分析到高中物理的定量讨论；从初中的形象思维到高中的抽象思维；从初中简单的逻辑思维到高中复杂的分析推理的转变过程中。从心理学的角度分析他们的一般能力已经具备，具有一定的观察力、记忆力、抽象概括力、想象力。但其创造能力还比较欠缺，对于利用已有知识创造出新的概念、理论的能力很弱；（创造能力：利用已有知识创造出新的概念、理论的能力。选自《在职攻读教育硕士专业学位—全国统考—心理学》）在学习过程中对知识点的把握还不是很准确，数学的推理能力较弱；但学生对感性材料的认知能力较强，接受新知识的能力也很强；而且学生的社交能力也正处于发展阶段，需要得到不断的锻炼。 　　
　　3.学生所处环境、自身素质分析 　　
　　一方面我国在航天事业上的突破（成功发射了“神州五号”载人宇宙飞船）、太阳系第十大行星的发现的报道（未经证实）极大的激发了学生学习有关宇宙、航天、卫星知识的兴趣。另一方面学生已有的有关宇宙、航天、卫星的知识仅局限于认知阶段，对于它们的规律知之甚少，甚至于存在的错误的概念。所以对学习本课内容学生的愿望是迫切的，积极性很高。 　　
　　三、 说教材 　　
　　1.教材分析 　　
　　本章作为圆周运动的一个应用实例，是对第五章《曲线运动》所涉及的基本概念和规律在理解和应用上的进一步加深。 　　
　　本章的编写主要按以下线索展开：开普勒对行星运动学规律的描述为万有引力定律的发现奠定了基础——牛顿在前人的研究的基础上发现了万有引力定律——卡文迪许用实验较准确地测定了引力常量，使得万有引力定律有了更实际的应用——利用万有引力定律及有关的知识讨论天体和人造卫星的运动情况。 　　
　　而本节本节通过叙述了伽利略等科学家不断的探索，牛顿在前人的基础上，由于他超凡的数学能力及创造力发现万有引力定律这一历史。通过万有引力定律把地面上的物体运动和天体运动统一起来，揭示了自然界中一种基本的相互作用规律（四种作用力之一）。打破了人们认为天体运动神圣而不可了解的神秘感，为人类认识宇宙、发展航天事业奠定了基础。在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑，对人类文化的发展有巨大的影响。 　　
　　在认识到学生对学习新知识的迫切愿望、学生实际的知识与能力水平的现有状况；综合考虑了本节课的内容与性质、以及大纲后，确定了本课的基本理念： 　　1. 课的目的：提高全体学生的科学素养；——了解科学史实、掌握研究方法。 　　2. 课的结构：注重共同基础，体现选择性——教学有层次感、因材施教。 　　3. 课的内容：体现课程的时代性、基础性和选择性——联系生活、有浅及深。 　　4. 课的实施：注重自主学习，鼓励学生参与——采用问题教学法。 　　在基本的教学理念的指导下制定了本节课的教学目标。 　　
　　2.教学目标 　　
　　① 知识与技能： 　　A.叙述牛顿之前科学家对地球和太阳引力的研究（表述） 　　B.结合圆周运动分析，建立行星绕日运动的规律（应用） 　　C.通过对引力规律的推广，建立万有引力定律，写出数学表达式（应用） 　　D.说出万有引力常量的大小和单位（标识） 　　E.运用万有引力定律，解决简单的实际问题（应用） 　　F.叙述万有引力定律的认识论意义（表述） 　　② 过程与方法 　　A. 认识科学的探究方法：猜想——证明——检验。 　　B. 通过合作学习，锻炼自主、探究、合作学习方法 　　C. 尝试发表自己的见解，能与同组成员及组间成员进行交换意见 　　能协调本组成员对存在的问题作出回答 　　D. 通过讨论学习锻炼人际交往能力 　　③ 情感态度与价值观 　　A.注意万有引力定律形成过程，认可并赞同各位科学家的贡献（接受） 　　B.对人类认识万有引力定律过程作出自己的评价，掌握科学的研究方法（反应） 　　C.正确评价万有引力定律，并能运用解决实际问题（信奉） 　　④ 人际交往 　　A.在课堂中充分参与，敢于发表自己的见解（参与） 　　B.能与同组成员及组间成员进行交换意见（交流） 　　C.能协调本组成员对存在的问题作出回答（合作） 　　基于学生的学科知识水平、能力水平及个人常识，在完成教学大纲的要求下对本课的重点与难点作了如下处理： 　　
　　3.教学重点、难点 　　
　　随着我国素质教育的不断实施、推进，时代需要我们不仅要提高全体学生的科学素养，还应包括情感、态度与价值观的形成。表达、多角度思维、操作技能、创新、等能力，还包括运用辩证唯物主义评价事物的能力等。 　　
　　而本节课的重点就是牛顿的创造力的体现（创造能力：利用已有知识创造出新的概念、理论的能力。选自《在职攻读教育硕士专业学位—全国统考—心理学》） 　　
　　而从我们的学生情况分析，他们的创造能力还在发展中，（从心理学的角度分析他们的一般能力已经具备，具有一定的观察力、记忆力、抽象概括力、想象力。但其创造能力还比较欠缺，对于利用已有知识创造出新的概念、理论的能力很弱；选自《在职攻读教育硕士专业学位—全国统考—心理学》）。 　　
　　在这节课的准备中我认识到了我们的社会需要我们培养学生的创造能力——学生的创造能力很弱——万有引力定律这节课体现了牛顿的创造能力，认真的考虑了以上的关系后我把本课的重点、难点如下制定： 　　① 重点： 　　A.强调人类对天体运动的认识过程，牛顿发现万有引力定律的思路，培养学生的创造能力 　　B.理解万有引力定律的含义（万有与引力）并能正确运用 　　② 难点： 　　A.牛顿证明万有引力定律的思路 　　基于以上的学生特点特制定以下的教学方法。 　　
　　四、 说方法与过程 　　
　　1.教学方法的制定 　　考虑到我的重点是要培养学生的创造能力，自主探究的能力以及共同合作学习的能力在参考了美国芝加哥大学教授塞勒(H.Thelen)于20世纪50年代提出“小组探究”的教学、学习方法，（后来又由以色列太埃威大学教授沙瑞(S.Sharan)和他的同事在80年代进行了更深入的研究，形成了目前国际上普遍认同和使用的一种教学模式。其教育哲学思想的核心在于，学校教育不应只向学生传授课本上现成的知识，还要让学生尽可能多地接触和了解社会生活实际，获取应用性知识，着手解决各种现实问题，并且学会与他人合作，为将来步入社会打下良好的基础。）、在这种教育理念指导下，小组探究具有以下突出特征。 　　(一) 学生之间建立合作学习的关系 　　(二) 学生成为学习活动的主人 　　(三) 学生进入丰富多彩的“课堂” 　　《国务院关于基础教育改革与发展的决定》中专门提及“合作学习”。（“鼓励合作学习，促进学生之间的相互交流、共同发展，促进师生教学相长。”） 　　正是在这种环境下本人把“小组探究”的教学、“合作学习”的学习方法结合到教研室与我校实践了一个多学期的问题教学法中，(四大板块：目标板块、情景板块、师生互动板块、评价反思板块)力图使用问题教学法达到培养学生的创造能力：培养他们自主、探究、合作、具有团队精神，满足提高全体学生的科学素养的需求。 　　针对学生在学科知识水平上已经达到了推导万有引力定律的可能性，但学生的创造能力还比较欠缺，对于利用已有知识创造出新的概念、理论的能力很弱；对最近有关的天文、航天事例比较感兴趣，参与、表现欲望较强，但已有的知识水平较低、甚至还有错误的认识。在这两个矛盾的基础上确定主要采用问题教学法授课，同时使用讨论法和演示法，既有利于发挥学生的主动性与参与性，又可以锻炼学生的创造能力，从而达到认可本课的社会文化价值，掌握科学的研究放法，解决简单的应用问题的目的。 　　
　　2.重点、难点的突破 　　因为本课的叙述性（万有引力定律的发现史）、理论性较强（万有引力定律的推导），参与性、操作性教弱故在重点与难点的突破上采用如下设置： 　　① 设置情景，激发学生的学习兴趣、增强学生的操作性； 　　实验（模拟双星），视频（神州五号），图文（太阳系第十行星）。 　　② 通过有目的的复习，启发学生的思维，整理有待创造的素材。 　　③ 采用多媒体教学，再现行星运动，增强学生的感性认识。 　　④ 采用问题教学法，增强学生的参与度。 　　⑤ 强调月地计算的作用，变理论为现实，突破难点。
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