萬有引力定律說課稿【篇1】
1.了解萬有引力定律得出的思路和過程,知道地球上的重物下落與天體運動的統(tǒng)一性。
2. 知道萬有引力是一種存在于所有物體之間的吸引力,知道萬有引力定律的適用范圍。
3. 會用萬有引力定律解決簡單的引力計算問題,知道萬有引力定律公式中r的物理意義,
了解引力常量G的測定在科學歷史上的重大意義。
1.通過演繹牛頓當年發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程,體會在科學規(guī)律發(fā)現(xiàn)過程中猜想與求證
的重要性。
1. 感受自然界任何物體間引力的關系,從而體會大自然的奧秘.
2. 通過演繹牛頓當年發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程和卡文迪許測定萬有引力常量的實驗,讓
學生體會科學家們勇于探索、永不知足的精神和發(fā)現(xiàn)真理的曲折與艱辛。 教學重點、難點
1.萬有引力定律的推導過程,既是本節(jié)課的重點,又是學生理解的難點。
2.由于一般物體間的萬有引力極小,學生對此缺乏感性認識。 教學方法
如果行星的運動軌道是圓,則行星將作勻速圓周運動。根據(jù)勻速圓周運動的條件可知,行星必然要受到一個引力。牛頓認為這是太陽對行星的引力,
那么,太陽對行星的引力F提供行星作勻速圓周運動所需的向心力。
教師:牛頓得到這個規(guī)律以后是不是就停止思考了呢?假如你是牛頓,你又
會想到什么呢?
學生回答基礎上教師總結(jié):
猜想一:既然行星與太陽之間的力遵從這個規(guī)律,那么其他天體之間的力是
師生: 因為其他天體的運動規(guī)律與之類似,根據(jù)前面的推導所以月球與地球
之間的力,其他行星的衛(wèi)星和該行星之間的力,都滿足上面的規(guī)律,而且都是同一種性質(zhì)的力。
教師:但是牛頓的思考還是沒有停止。假如你是牛頓,你又會想到什么呢? 學生回答基礎上教師總結(jié):
猜想二:地球與月球之間的力,和地球與其周圍物體之間的力是否遵從相同
的規(guī)律?
那么,地球?qū)ζ渲車矬w的力是否也滿足以上規(guī)律呢?即F’=G 從以上推導可知:地球?qū)υ虑虻囊ψ駨囊陨弦?guī)律,即F=GMm' 2R
此等式是否成立呢?
68 已知:地球半徑R=6.37×10m , 月球繞地球的軌道半徑r=3.8×10 m ,
月球繞地球的公轉(zhuǎn)周期T=27.3天, 重力加速度g=9.8 (以上數(shù)據(jù)在當時都已經(jīng)能夠精確測量)
學生回答基礎上教師總結(jié):
假設此關系式成立,即F’=Gs2 Mm'是否成立? 2RMm' 2R
F’=m’g=GMm' 2R2兩式相比得: a/g=R / r 但此等式是在以上假設成立的基礎上得到的,反過來若能通過其他途徑證明此等式成立,也就證明了前面的假設是成立的。代人數(shù)據(jù)計算: 2
22 即a/g=R / r 成立,從而證明以上假設是成立的,說明地球與其周圍
這就是牛頓當年所做的著名的“月-地”檢驗,結(jié)果證明他的猜想是正確的。從而驗證了地面上的重力與地球吸引月球、太陽吸引行星的力是同一性質(zhì)的力,遵守同樣的規(guī)律。
教師:不過牛頓的思考還是沒有停止,假如你是牛頓,此時你又會想到什么呢?
學生回答基礎上教師總結(jié):
猜想三:自然界中任何兩個物體間的作用力是否都遵從相同的規(guī)律?
牛頓在研究了這許多不同物體間的作用力都遵循上述引力規(guī)律之后。于是他大膽地把這一規(guī)律推廣到自然界中任意兩個物體間,于1687年正式發(fā)表了具有劃時代意義的萬有引力定律。
萬有引力定律說課稿【篇2】
1、知道:質(zhì)量的概念、國際單位、常用單位及換算,并理解質(zhì)量是物體的固有屬性,它不隨位置、溫度、狀態(tài)、形狀改變。
2、知道:一個雞蛋的質(zhì)量為50克(1兩),一把面的質(zhì)量為1千克(1公斤),一個中學生的質(zhì)量為50kg
導課:平時我們說:買2斤面,1斤糖,這就是說的質(zhì)量的多少。大鐵塊比小鐵塊含的鐵多,這些都是說的質(zhì)量。今天這節(jié)課我們就來學習質(zhì)量及相關知識。
環(huán)顧我們生活的這個世界,有各種各樣的東西,如:樓房、桌椅、汽車、輪船, 所有這些東西叫做物體。
物體是由空氣、水、金屬、木頭 等材料構(gòu)成的,這些材料叫做物質(zhì)。因此我們通常說:由物質(zhì)組成的實物叫物體。例如:桌子是物體,而桌子是木頭做的,木頭則稱之為物質(zhì)。
質(zhì)量不隨物體的 、、、的改變而改變。例如:一塊冰由于溫度升高, 化成了水,它的形狀、狀態(tài)、體積都改變了,但它的質(zhì)量 .又例如:一副杠鈴,無論是放在地球上還是帶到月球上,其質(zhì)量并不隨地理位置的改變而質(zhì)量 (變、不變。)
(1) 在國際單位制中,質(zhì)量的單位是 ,其它單位有 等。
1、(3)對質(zhì)量的單位要形成具體的概念。如5分硬幣的質(zhì)量約為2克,1個雞蛋的質(zhì)量約為50克,成人的質(zhì)量約為60千克等。一把面的質(zhì)量為1千克(1公斤),一個中學生的質(zhì)量為50kg
托盤天平的實質(zhì)是一個等臂杠桿,由左、右托盤、底座、橫梁(含平衡螺母)、分度盤、指針、標尺、游碼組成
①把托盤天平放在 桌面上,把游碼放在標尺左端的 處。
②調(diào)節(jié)橫梁右端的 ,使指針指在分度盤的中線處,這時橫梁平衡。
③把被測物放在 盤里,在 盤里加砝碼,按先大后小順序選擇適當砝碼,用 向右盤里增減砝碼并調(diào)節(jié)游碼在標尺上的位置,直到橫梁平衡。
萬有引力定律說課稿【篇3】
一.活動目標
1.通過演示、實驗等方法,對物體下落現(xiàn)象產(chǎn)生興趣。
2.觀察、認識物體下落的必然性。
二.活動準備
1.“轱轆轱轆”學教具、“美麗下落路”學教具。
2. 沙包、毛絨玩具、紙球、棉花等。
三.活動過程
(一)發(fā)現(xiàn)物體會下落的特征。
1.玩“轱轆轱轆”。
①幼兒玩“轱轆轱轆”, 感受物體往下落。
把手放開后瓶子會怎么樣?(會下落)瓶子落到哪里?(落到地上)
T:我們不動瓶子,它會自己上來嗎?(不會)怎么讓它上來?(搖動把手)
放開手后會怎么樣?(落到地上)
②師幼發(fā)現(xiàn):轱轆上吊著的物體是會往下落的。
2.再次探索
①提供多種材料供幼兒自由探索。(沙包、毛絨玩具、紙球、棉花等)
②在探索的過程中,老師提示:
先將這些物體拿在手中,手放開后會怎么樣?它們都落到哪里去了?
將它們輕輕地往上拋后,它們又落到了那里?
將它們重重地往上拋后,它們又落到了那里?
③師幼發(fā)現(xiàn):物體無論是放開手后、輕輕地、重重地往上拋,最后物體都落到了地上。
3.探討生活中看到的物體下落現(xiàn)象。
①觀看視頻:水往下流、蘋果往下落
②幼兒列舉生活中看到的物體下落的現(xiàn)象。
③師幼發(fā)現(xiàn):生活中所有的物體都是往下落的。
4.師幼共同小結(jié):
我們的地球是有吸引力的,把物體都往下吸。
(二)玩“美麗下落路”
1.出示“美麗下落路”,教師示范將顏料倒入盒中,請幼兒猜一猜顏料會往那里走。
T:老師將顏料舀入盒子中,旋轉(zhuǎn)盒子,你們說顏料會往哪里走?(不管怎樣轉(zhuǎn)動盒,顏料都是往下流的,)為什么?(因為我們的地球有吸引力)
2. 幼兒自由玩“美麗下落路”。
T:孩子們,你們真是太聰明了,我們用地球有吸引力的原理來創(chuàng)作一幅神奇有趣的“美麗下落路”吧。
3. 幼兒自主創(chuàng)作,教師巡回指導。
(三)結(jié)束
原來地球的吸引力還能讓我們創(chuàng)作出這么美麗的作品,我們把它們帶回活動室展示出來吧。
萬有引力定律說課稿【篇4】
(1)知道溫度表示物體的冷熱程度,知道攝氏溫度的規(guī)定。
(2)了解液體溫度計的工作原理,會使用溫度計測量溫度。
(3)培養(yǎng)學生的動手能力和自學能力。
2、過程與方法目標:
(1)培養(yǎng)學生的觀察分析、提出問題的能力。
(2)初步培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造能力。
3、情感態(tài)度和價值觀目標:
(1)培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度及相互協(xié)作、友好相處的健康心態(tài)。(2)培養(yǎng)學生愛護環(huán)境的意識。
(說明:教學目標的設置充分體現(xiàn)了《物理課程標準》的概念。在本節(jié)教學中,不僅要讓學生了解溫度計的'原理和構(gòu)造,掌握溫度計的正確使用等基本知識和技能,更為重要的是這節(jié)課以以上知識為載體來培養(yǎng)學生樂于探索、勇于創(chuàng)新的科學態(tài)度及相互協(xié)作、友好相處的健康心理,培養(yǎng)學生學習物理的興趣。)
教學重點:
1、以自制演示溫度計為器材,通過學生觀察、分析、創(chuàng)造,自己得出液體溫度計的原理和構(gòu)造。
2、通過學生自己動手實驗,閱讀教材,相互討論,總結(jié)出如何正確使用溫度計。
教學難點:
教學過程中如何逐步培養(yǎng)起后進生自主性學習的意識。
(說明:教學重點、難點的確立重在培養(yǎng)學生動手、自學、觀察、分析、創(chuàng)造的能力,及在學習中相互協(xié)作、主動參與學習的意識。)
學生用手觸摸熱水杯和冷水杯,并說出自己的感覺。引導學生總結(jié)出溫度的概念:物理學中把物體的冷熱程度叫做溫度。(冷的物體溫度低、熱的物體溫度高)
再讓少數(shù)同學觸摸兩杯水。
老師:憑感覺判斷溫度準確嗎?要想準確的知道物體的溫度應該怎么辦?
學生分組討論,提出問題。
(說明:老師板書學生提出的本節(jié)課重點解決的問題;對積極提出問題的學生給予表揚,某些學生可能提出與本節(jié)內(nèi)容不太相符的問題,老師不要置之不理,要給予合理的解釋,不要挫傷學生愛思考、愛發(fā)言的積極性
1、老師演示自制溫度計。
老師:當把這個裝置放進盛有熱水的燒杯里,同學們猜想一下,可能會發(fā)生什么現(xiàn)象?
學生討論、回答。老師把裝置放到盛有熱水的燒杯里,學生觀察。
老師:現(xiàn)在把此裝置從熱水中取出,放進盛有冷水的燒杯中,又會發(fā)生什么現(xiàn)象?學生猜想后回答。
老師把裝置從熱水中取出,放入盛有冷水的燒杯中。學生觀察現(xiàn)象。
老師:根據(jù)液體的熱脹冷縮原理能否制作一個測溫裝置?這個裝置叫做什么?
老師手舉自制溫度計。
老師:能否用此裝置測量液體的溫度?你認為它有哪些缺陷?
(說明:此問題的設計主要是通過學生觀察,把學生的情感因素,激發(fā)了學生的學習熱情。)
老師:這支溫度計經(jīng)過改造,已經(jīng)很完美?,F(xiàn)在大家看看這只溫度計,你們滿意嗎?
學生閱讀課本P69并討論:攝氏度、100攝氏度、1攝氏度是如何規(guī)定的。
2、攝氏溫度的讀寫:出示天氣預報稿,請學生扮演播音員播報天氣預報,誰愿意?
觀眾朋友們,大家好! 寧夏地區(qū)今天夜間到明天白天晴轉(zhuǎn)多云,北風34級,氣溫—15℃到2℃、明天夜間到后天白天多云。近期氣溫較低,請觀眾朋友們注意防寒保暖。
3、認識溫度計計的構(gòu)造,介紹溫度計上的量程和分度值。
學生閱讀課本P49“溫度計的使用”,并作反饋。
老師:使用溫度計常出現(xiàn)哪些錯誤?如何正確使用溫度計?學生閱讀P49使用溫度計的幾個要點,并測量水的溫度,小組展示
(說明:學生通過親自動手實踐、自學、討論,展示,總結(jié)出如何正確使用溫度計,印象深刻,同時提高了自學能力和分析問題的能力。)
1、老師出示體溫計,學生觀察,認識體溫計的構(gòu)造,特別是縮口的作用,量程老師:同學們在哪里見過體溫計,醫(yī)生在使用之前是怎么做的?學生:在醫(yī)院見過,醫(yī)生使用之前要甩幾下
老師:生病正常,同學們要加強鍛煉,盡量少去醫(yī)院。
萬有引力定律說課稿【篇5】
自然界中任何兩個物體都是相互吸引的,引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比。
如果用m1和m2表示兩個物體的質(zhì)量,用r表示它們的距離,那么萬有引力
-1122說明:1.G為引力常量,在SI制中,G=6.67×10N?m/kg.
2.萬有引力定律中的物體是指質(zhì)點而言,不能隨意應用于一般物體。 a.對于相距很遠因而可以看作質(zhì)點的物體,公式中的r 就是指兩個質(zhì)點間的距離;
b.對均勻的球體,可以看成是質(zhì)量集中于球心上的質(zhì)點,這是一種等效的簡化處理方法。
教師:牛頓雖然得到了萬有引力定律,但并沒有很大的.實際應用,因為當時
他沒有辦法測定引力常量G的數(shù)值。直到一百多年后英國的另一位物理學家卡文迪許才用實驗測定了G的數(shù)值。
利用多媒體演示說明卡文迪許的扭秤裝置及其原理。
扭秤的主要部分是這樣一個T字形輕而結(jié)實的框架,把這個T形架倒掛在一根石英絲下。若在T形架的兩端施加兩個大小相等、方向相反的力,石英絲就會扭轉(zhuǎn)一個角度。力越大,扭轉(zhuǎn)的角度也越大。反過來,如果測出T形架轉(zhuǎn)過的角度,也就可以測出T形架兩端所受力的大小。現(xiàn)在在T形架的兩端各固定一個小球,再在每個小球的附近各放一個大球,大小兩個球間的距離是可以較容易測定的。根據(jù)萬有引力定律,大球會對小球產(chǎn)生引力,T形架會隨之扭轉(zhuǎn),只要測出其扭轉(zhuǎn)的角度,就可以測出引力的大小。當然由于引力很小,這個扭轉(zhuǎn)的角度會很小。怎樣才能把這個角度測出來呢?卡文迪許在T形架上裝了一面小鏡子,用一束光射向鏡子,經(jīng)鏡子反63萬有引力定律教案射后的光射向遠處的刻度尺,當鏡子與T形架一起發(fā)生一個很小的轉(zhuǎn)動時,刻度尺上的光斑會發(fā)生較大的移動。這樣,就起到一個化小為大的效果,通過測定光斑的移動,測定了T形架在放置大球前后扭轉(zhuǎn)的角度,從而測定了此時大球?qū)π∏虻囊???ㄎ牡显S用此扭秤驗證了牛頓萬有引力定律,并測定出萬有引力恒量G的數(shù)值。這個數(shù)值與近代用更加科學的方法測定的數(shù)值是非常接近的。
卡文迪許測定的G值為6.754×10 N?m/kg,現(xiàn)在公認的G值為6.67-1122×10 N?m/kg。由于萬有引力恒量的數(shù)值非常小,所以一般質(zhì)量的物體之間的萬有引力是很小的,我們可以估算一下,兩個質(zhì)量50kg的同學相距
-70.5m時之間的萬有引力有多大(可由學生回答:約6.67×10N),這么小的
力我們是根本感覺不到的。只有質(zhì)量很大的物體對一般物體的引力我們才能感覺到,如地球?qū)ξ覀兊囊Υ笾戮褪俏覀兊闹亓?,月球?qū)Q蟮囊е铝顺毕F(xiàn)象。而天體之間的引力由于星球的質(zhì)量很大,又是非常驚人的:如
22太陽對地球的引力達3.56×10N。
17世紀自然科學最偉大的成果之一,它把地面上的物體運動的規(guī)律和天體運動的規(guī)律統(tǒng)一了起來,對以后物理學和天文學的發(fā)展具有深遠的影響,而且它第一次揭示 了自然界中的一種基本相互作用的規(guī)律,在人類認識自然的歷史上樹立了一座里程碑。
萬有引力定律說課稿【篇6】
萬有引力是由于物體具有質(zhì)量而在物體之間產(chǎn)生的一種相互作用。它的大小和物體的質(zhì)量以及兩個物體之間的距離有關。物體的質(zhì)量越大,它們之間的萬有引力就越大;物體之間的距離越遠,它們之間的萬有引力就越小。
兩個可看作質(zhì)點的物體之間的萬有引力,可以用以下公式計算:f=gmm/r^2,即萬有引力等于引力常量乘以兩物體質(zhì)量的乘積除以它們距離的平方。其中g(shù)代表引力常量,其值約為6.6710的負11次方單位nm2/kg2。為英國科學家卡文迪許通過扭秤實驗測得。
1.開普勒第三定律:t2/r3=k(=42/gm){r:軌道半徑,t:周期,k:常量(與行星質(zhì)量無關,取決于中心天體的質(zhì)量)}
2.萬有引力定律:f=gm1m2/r2(g=6.6710-11nm2/kg2,方向在它們的連線上)
3.天體上的重力和重力加速度:gmm/r2=mg;g=gm/r2{r:天體半徑(m),m:天體質(zhì)量(kg)}
4.衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期:v=(gm/r)1/2;=(gm/r3)1/2;t=2(r3/gm)1/2{m:中心天體質(zhì)量}
5.第一(二、三)宇宙速度:v1=(g地r地)1/2=(gm/r地)1/2=7.9km/s;v2=11.2km/s;v3=16.7km/s
6.地球同步衛(wèi)星:gmm/(r地+h)2=m42(r地+h)/t2{h36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半徑}
注:
(1)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,f向=f萬;
(2)應用萬有引力定律可估算天體的質(zhì)量密度等;
(3)地球同步衛(wèi)星只能運行于赤道上空,運行周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同;
(4)衛(wèi)星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變小(一同三反);
2.磁體:具有磁性的物體叫磁體(吸鐵性)。它有指向性:指南北。
① 任何磁體都有兩個磁極,一個是北極(N極);另一個是南極(S極)
萬有引力定律說課稿【篇7】
1、了解什么是激光和激光的特性。
通過組織學生從不同的媒體中學習有關激光的知識同時,讓學生了解我國的科學事業(yè),培養(yǎng)學生的愛國熱情。
本節(jié)內(nèi)容可以作為閱讀材料,指導學生自學,教師采取多種方式安排教學活動,以提高學生的學習興趣,比如:組織學生觀看有關激光的科技電影片,發(fā)動學生收集相關材料,組織閱讀、參觀等均可。以鍛煉學生的自主學習能力。
讓學生通過學習了解以下兩點:
激光與自然光比較,具有以下幾個重要特點:
(1)普通光源發(fā)出的是混合光,激光的頻率單一。因此激光相干性非常好,顏色特別純,
(2)激光束的平行度和方向性非常好。
(3)激光的強度特別大,亮度很高。
激光的應用非常多,發(fā)展前景非常廣闊,目前的重要應用有:光纖通信、精確測距、目標跟蹤、激光光盤、激光致熱切割、激光核聚變等等。
關于本節(jié)內(nèi)容,可以作為閱讀材料,指導學生自學,在自學的時候,可以讓學生思考如下幾個問題:
1、究竟什么是激光呢?
2、激光是如何產(chǎn)生的?
3、激光都有那些特性和用途呢?
萬有引力定律說課稿【篇8】
教學目標
知識目標:
1、了解萬有引力定律得出的思路和過程。
2、理解萬有引力定律的含義并會推導萬有引力定律。
3、知道任何物體間都存在著萬有引力,且遵守相同的規(guī)律
能力目標:
1、培養(yǎng)學生研究問題時,抓住主要矛盾,簡化問題,建立理想模型的處理問題的能力。
2、訓練學生透過現(xiàn)象(行星的運動)看本質(zhì)(受萬有引力的作用)的判斷、推理能力
德育目標:
1、通過牛頓在前人的基礎上發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思考過程,說明科學研究的長期性,連續(xù)性及艱巨性,滲透科學發(fā)現(xiàn)的方法論教育。
2、培養(yǎng)學生的猜想、歸納、聯(lián)想、直覺思維能力。
教學重難點
教學重點:
月——地檢驗的推倒過程
教學難點:
任何兩個物體間都存在萬有引力
教學過程
(一)引入:
太陽對行星的引力是行星做圓周運動的向心力,,這個力使行星不能飛離太陽;地面上的物體被拋出后總要落到地面上;是什么使得物體離不開地球呢?是否是由于地球?qū)ξ矬w的引力造成的呢?
若真是這樣,物體離地面越遠,其受到地球的引力就應該越小,可是地面上的物體距地面很遠時受到地球的引力似乎沒有明顯減小。如果物體延伸到月球那里,物體也會像月球那樣圍繞地球運動。地球?qū)υ虑虻囊?,地球?qū)Φ孛嫔系奈矬w的引力,太陽對行星的引力,是同一種力。你是這樣認為的嗎?
(二)新課教學:
一.牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程
(引導學生閱讀教材找出發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思路)
假想——理論推導——實驗檢驗
(1)牛頓對引力的思考
牛頓看到了蘋果落地發(fā)現(xiàn)了萬有引力,這只是一種傳說。但是,他對天體和地球的引力確實作過深入的思考。牛頓經(jīng)過長期觀察研究,產(chǎn)生如下的假想:太陽、行星以及離我們很遠的恒星,不管彼此相距多遠,都是互相吸引著,其引力隨距離的增大而減小,地球和其他行星繞太陽轉(zhuǎn),就是靠劂的引力維持。同樣,地球不僅吸引地面上和表面附近的物體,而且也可以吸引很遠的物體(如月亮),其引力也是隨距離的增大而減弱。牛頓進一步猜想,宇宙間任何物體間都存在吸引力,這些力具有相同的本質(zhì),遵循同樣的力學規(guī)律,其大小都與兩者間距離的平方成反比。
(2)牛頓對定律的推導
首先,要證明太陽的引力與距離平方成反比,牛頓憑著他對于數(shù)學和物理學證明的驚人創(chuàng)造才能,大膽地將自己從地面上物體運動中總結(jié)出來的運動定律,應用到天體的運動上,結(jié)合開普勒行星運動定律,從理論上推導出太陽對行星的引力F與距離r的平方成反比,還證明引力跟太陽質(zhì)量M和行星質(zhì)量m的乘積成正比,牛頓再研究了衛(wèi)星的運動,結(jié)論是:
它們間的引力也是與行星和衛(wèi)星質(zhì)量的乘積成正比,與兩者距離的平方成反比。
(3)。牛頓對定律的檢驗
以上結(jié)論是否正確,還需經(jīng)過實驗檢驗。牛頓根據(jù)觀測結(jié)果,憑借理想實驗巧...
萬有引力定律說課稿【篇9】
(1)了解聚變反應的特點及其條件;
(2)了解可控熱核反應及其研究和發(fā)展;
(3)知道輕核的聚變能夠釋放出很多的能量,如果能加以控制將為人類提供廣闊的能源前景。
2、過程與:通過讓自己閱讀課本,培養(yǎng)他們歸納與概括知識的和提出問題的
(1)通過,使學生進一步認識導科學技術(shù)的重要性,更加熱愛科學、勇于獻身科學;
(2)認識核能的和平利用能為人類造福,但若用于戰(zhàn)爭目的將給人類帶來災難,希望同學們努力學習,為人類早日和平利用核聚變能而作出自己的努力。
教學重點:
聚變核反應的特點。聚變反應的條件。
教學方法:
啟發(fā)、引導,學生討論、交流。
教學用具:
1967年6月17日,我國第一顆氫彈爆炸。從第一顆原子彈爆炸到第一顆氫彈爆炸,我國僅用了兩年零八個月。前蘇聯(lián)用了四年,美國用了7年。氫彈爆炸釋放核能是通過輕核的聚變來實現(xiàn)的。這節(jié)課我們就來研究聚變的問題。
提問:什么叫輕核的聚變?(兩個輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核,這樣的反應叫做聚變)
提問:為什么輕核的聚變反應能夠比重核的裂變反應釋放更多的核能?(因為較輕的原子核比較重的原子核核子的平均質(zhì)量更大,聚變成質(zhì)量較大的原子核能產(chǎn)生更多的質(zhì)量虧損,所以平均每個核子釋放的能量就更大)
21H+21H→31He+11H+4 MeV、21H+31H→42He+10n+17.6 MeV
(2)釋放能量:
ΔE=Δmc2=17.6 MeV,平均每個核子釋放能量3 MeV以上,約為裂變反應釋放能量的3~4倍
提問:請同學們試從微觀和宏觀兩個角度說明核聚變發(fā)生的條件?
結(jié)論:
微觀上:參與反應的原子核必須接近到原子核大小的尺寸范圍,即10-15 m,要使原子核接近到這種程度,必須使它們具有很大的動能以克服原子核之間巨大的庫侖斥力。
宏觀上:要使原子核具有如此大的動能,就要把它加熱到幾百萬攝氏度的高溫。
聚變反應一旦發(fā)生,就不再需要外界給它能量,靠自身產(chǎn)生的熱就可以維持反應持續(xù)進行下去,在短時間釋放巨大的能量,這就是聚變引起的核爆炸。
說明:
(1)熱核反應在宇宙中時時刻刻地進行著,太陽和很多恒星的內(nèi)部溫度高達107 K以上,因而在那里進行著激烈的熱核反應,不斷向外界釋放著巨大的能量。太陽每秒釋放的能量約為3.8×1026 J,地球只接受了其中的二十億分之一。太陽在“核燃燒”的過程中“體重”不斷減輕。它每秒有7億噸原子核參與碰撞,轉(zhuǎn)化為能量的物質(zhì)是400萬噸。科學家估計,太陽的這種“核燃燒”還能維持90億~100億年。當然,與人類相比,這個時間很長很長!
(2)上世紀四十年代,人們利用核聚變反應制成了用于戰(zhàn)爭的氫彈,氫彈是利用熱核反應制造的一種在規(guī)模殺傷武器,在其中進行的是不可控熱核反應,它的威力是原子彈的十幾倍。
閱讀教材:課本圖19.7-1是氫彈原理圖,它需要用原子炸藥來引爆,以獲得熱核反應所需要的高溫,而這些原子炸藥又要用普通炸藥來點燃。
提問:目前,人們還不能控制核聚變的速度,但科學家們正在努力研究和嘗試可控熱核反應,以使核聚變造福于人類。我國在這方面的研究和實驗也處于世界領先水平。請同學們自學教材,了解聚變與裂變相比有哪些優(yōu)點?
可控熱核反應發(fā)展進程:
例1:一個氘核和一個氚核發(fā)生聚變,其核反應方程是21H+31H→42He+10n,其中氘核的質(zhì)量:mD=2.014 102 u、氚核的質(zhì)量:mT=3.016 050 u、氦核的質(zhì)量:mα=4.002 603 u、中子的質(zhì)量:mn=1.008 665 u、1u=1.660 6×10-27kg,e = 1.602 2×10-19C,請同學們求出該核反應所釋放出來的能量。
根據(jù)質(zhì)能方程,釋放出的能量為:
平均每個核子放出的能量約為3.3MeV,而鈾核裂變時平均每個核子釋放的能量約為1MeV。
總結(jié):聚變與裂變相比,這是優(yōu)點之一,即輕核聚變產(chǎn)能高。
常見的聚變反應:21H+21H→31He+11H+4MeV、21H+31H→42He+10n+17.6 MeV。在這兩個反應中,前一反應的材料是氘,后一反應的材料是氘和氚,而氚又是前一反應的產(chǎn)物,所以氘是實現(xiàn)這兩個反應的原始材料,而氘是重水的組成部分,在覆蓋地球表面三分之二的海水中是取之不盡的。從這個意義上講,輕核聚變是能源危機的終結(jié)者。
總結(jié):聚變與裂變相比,這是優(yōu)點之二,即地球上聚變?nèi)剂系膬α控S富。
如1L海水中大約有0.03g氘,如果發(fā)生聚變,放出的能量相當于燃燒300L汽油。
總結(jié):聚變與裂變相比,優(yōu)點之三,是輕核聚變反應更為安全、清潔。
實現(xiàn)核聚變需要高溫,一旦出現(xiàn)故障,高溫不能維持,反應就自動終止了。另外,氘和氚聚就反應中產(chǎn)生的氦是沒有放射性的,放射性廢物主要是泄漏的氚以及聚變時高速中子、質(zhì)子與其他物質(zhì)反應而生成的放射性物質(zhì),比裂就所生成的廢物的數(shù)量少,容易處理。
(2)我國在可控熱核反應方面的研究和實驗發(fā)展情況。
EAST全超導托卡馬克實驗裝置以探索無限而清潔的核聚變能源為目標,這個裝置也被通稱為“人造太陽”,能夠像太陽一樣給人類提供無限清潔的能源。目前,由中科院等離子體物理研究所設計制造的EAST全超導非圓截面托卡馬克實驗裝置大部件已安裝完畢,進入抽真空降溫試驗階段。我國的科學家就率先建成了世界上第一個全超導核聚變“人造太陽”實驗裝置,模擬太陽產(chǎn)生能量。
萬有引力定律說課稿【篇10】
一、教學目標
1.了解萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)思路和過程;知道什么是萬有引力定律;知道萬有引力常量以及它的測量方法。
2.通過逐步建立萬有引力定律的過程,提高演繹思維能力與歸納概括能力。
3.感受物理學的科學魅力,形成嚴謹?shù)乃季S方式。
二、教學重難點
重點:萬有引力定律的內(nèi)容。
難點:對萬有引力定律的理解。
三、教學過程
(一)溫故知新導入
提出問題:開普勒定律的內(nèi)容是什么?(第一定律(軌道定律)):所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓,太陽處在橢圓的一個焦點上;第二定律(面積定律):對任意一個行星來說,它與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積;第三定律(周期定律):所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。其數(shù)學表達式為:
教師引導:開普勒定律只是描述了行星如何繞太陽運動,但它沒有說明是什么原因使它們在各自的軌道上運動,那么到底是什么原因使行星能夠繞太陽運動呢?我們本節(jié)課就繼續(xù)學習萬有引力定律。
(二)新課講授
1.萬有引力的猜想
讀書指導:學生自己閱讀教材中伽利略、開普勒、胡克的研究,并根據(jù)他們的研究和猜想進行簡單的交流和討論。
教師引導:英國科學家牛頓也一直在思考為何行星做橢圓運動,據(jù)傳說,牛頓的思考源于蘋果落地,接下來我們就看一看牛頓是如何思考的。
小組討論:學生以物理小組為單位,3分鐘的時間進行討論如下問題:
①蘋果熟了,為什么會落到地上而不是天上?
②蘋果樹不論長得矮還是高,樹上的蘋果都會落地。由此可知,即使蘋果長到月球那么高,照樣會落地。那么,月球為何沒有落地呢?
③為什么月球不做直線運動,而是繞地球做圓周運動呢?
學生討論后教師根據(jù)學生的回答給出解釋:蘋果樹上的蘋果相對地球靜止,在重力的作用下,因此會落到地面;若月球相對于地球靜止,月球也將像蘋果一樣的落回地面。月球上的蘋果若具有月球一樣的運動速度,它也將像月球一樣不落回地面。月球做圓周運動的原因是受到了地球的引力,引力提供向心力做圓周運動。
提出問題:既然一切天體之間有引力,地球與物體之間有引力。那么,是否所有物體之間都存在相互吸引的力呢?那么,這個力又是多大呢?
萬有引力定律說課稿【篇11】
1.了解萬有引力定律得出的思路和過程,知道地球上的重物下落與天體運動的統(tǒng)一性。
2. 知道萬有引力是一種存在于所有物體之間的吸引力,知道萬有引力定律的適用范圍。
3. 會用萬有引力定律解決簡單的引力計算問題,知道萬有引力定律公式中r的物理意義,了解引力常量G的測定在科學歷史上的重大意義。
1.通過演繹牛頓當年發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程,體會在科學規(guī)律發(fā)現(xiàn)過程中猜想與求證的重要性。
1. 感受自然界任何物體間引力的關系,從而體會大自然的奧秘.
2. 通過演繹牛頓當年發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程和卡文迪許測定萬有引力常量的實驗,讓學生體會科學家們勇于探索、永不知足的精神和發(fā)現(xiàn)真理的曲折與艱辛。
教學重點、難點
1.萬有引力定律的推導過程,既是本節(jié)課的重點,又是學生理解的難點。
2.由于一般物體間的萬有引力極小,學生對此缺乏感性認識。
如果行星的運動軌道是圓,則行星將作勻速圓周運動。根據(jù)勻速圓周運動的條件可知,行星必然要受到一個引力。牛頓認為這是太陽對行星的引力,那么,太陽對行星的引力F提供行星作勻速圓周運動所需的向心力。
得到:
教師:牛頓根據(jù)其第三定律:太陽吸引行星的力與行星吸引太陽的力是同性質(zhì)的作用力,且大小相等。于是提出大膽的設想:既然這個引力與行星的質(zhì)量成正比,也應跟太陽的質(zhì)量M成正比。即:F
教師:牛頓得到這個規(guī)律以后是不是就停止思考了呢?假如你是牛頓,你又會想到什么呢?
學生回答基礎上教師總結(jié):
猜想一:既然行星與太陽之間的力遵從這個規(guī)律,那么其他天體之間的力是否也遵從這個規(guī)律呢?(比如說月球與地球之間)
師生: 因為其他天體的運動規(guī)律與之類似,根據(jù)前面的推導所以月球與地球之間的力,其他行星的衛(wèi)星和該行星之間的力,都滿足上面的規(guī)律,而且都是同一種性質(zhì)的力。
教師:但是牛頓的思考還是沒有停止。假如你是牛頓,你又會想到什么呢?
學生回答基礎上教師總結(jié):
猜想二:地球與月球之間的力,和地球與其周圍物體之間的力是否遵從相同的規(guī)律?
此等式是否成立呢?
已知:地球半徑R=6.37106m , 月球繞地球的軌道半徑r=3.8108 m ,
提問:同學們能否通過提供的數(shù)據(jù)驗證關系式F=G 是否成立?
學生回答基礎上教師總結(jié):
但此等式是在以上假設成立的基礎上得到的,反過來若能通過其他途徑證明此等式成立,也就證明了前面的假設是成立的。代人數(shù)據(jù)計算:
即a/g=R2 / r2 成立,從而證明以上假設是成立的,說明地球與其周圍物體之間的力也遵從相同的規(guī)律,即F=G
這就是牛頓當年所做的著名的月-地檢驗,結(jié)果證明他的猜想是正確的。從而驗證了地面上的重力與地球吸引月球、太陽吸引行星的力是同一性質(zhì)的力,遵守同樣的規(guī)律。
教師:不過牛頓的思考還是沒有停止,假如你是牛頓,此時你又會想到什么呢?
學生回答基礎上教師總結(jié):
猜想三:自然界中任何兩個物體間的作用力是否都遵從相同的規(guī)律?
牛頓在研究了這許多不同物體間的作用力都遵循上述引力規(guī)律之后。于是他大膽地把這一規(guī)律推廣到自然界中任意兩個物體間,于1687年正式發(fā)表了具有劃時代意義的萬有引力定律。
自然界中任何兩個物體都是相互吸引的,引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比。
如果用m1和m2表示兩個物體的質(zhì)量,用r表示它們的距離,那么萬有引力定律可以用下面的公式來表示 (其中G為引力常量)
說明:1.G為引力常量,在SI制中,G=6.6710-11Nm2/kg2.
2.萬有引力定律中的物體是指質(zhì)點而言,不能隨意應用于一般物體。
a.對于相距很遠因而可以看作質(zhì)點的物體,公式中的r 就是指兩個質(zhì)點間的距離;
b.對均勻的球體,可以看成是質(zhì)量集中于球心上的質(zhì)點,這是一種等效的簡化處理方法。
教師:牛頓雖然得到了萬有引力定律,但并沒有很大的實際應用,因為當時他沒有辦法測定引力常量G的數(shù)值。直到一百多年后英國的另一位物理學家卡文迪許才用實驗測定了G的數(shù)值。
利用多媒體演示說明卡文迪許的扭秤裝置及其原理。
扭秤的主要部分是這樣一個T字形輕而結(jié)實的框架,把這個T形架倒掛在一根石英絲下。若在T形架的兩端施加兩個大小相等、方向相反的力,石英絲就會扭轉(zhuǎn)一個角度。力越大,扭轉(zhuǎn)的角度也越大。反過來,如果測出T形架轉(zhuǎn)過的角度,也就可以測出T形架兩端所受力的大小。現(xiàn)在在T形架的兩端各固定一個小球,再在每個小球的附近各放一個大球,大小兩個球間的距離是可以較容易測定的。根據(jù)萬有引力定律,大球會對小球產(chǎn)生引力,T形架會隨之扭轉(zhuǎn),只要測出其扭轉(zhuǎn)的角度,就可以測出引力的大小。當然由于引力很小,這個扭轉(zhuǎn)的角度會很小。怎樣才能把這個角度測出來呢?卡文迪許在T形架上裝了一面小鏡子,用一束光射向鏡子,經(jīng)鏡子反射后的光射向遠處的刻度尺,當鏡子與T形架一起發(fā)生一個很小的轉(zhuǎn)動時,刻度尺上的光斑會發(fā)生較大的移動。這樣,就起到一個化小為大的效果,通過測定光斑的移動,測定了T形架在放置大球前后扭轉(zhuǎn)的角度,從而測定了此時大球?qū)π∏虻囊???ㄎ牡显S用此扭秤驗證了牛頓萬有引力定律,并測定出萬有引力恒量G的數(shù)值。這個數(shù)值與近代用更加科學的方法測定的數(shù)值是非常接近的。
卡文迪許測定的G值為6.75410-11 Nm2/kg2,現(xiàn)在公認的G值為6.6710-11 Nm2/kg2。由于萬有引力恒量的數(shù)值非常小,所以一般質(zhì)量的物體之間的萬有引力是很小的,我們可以估算一下,兩個質(zhì)量50kg的同學相距0.5m時之間的萬有引力有多大(可由學生回答:約6.6710-7N),這么小的力我們是根本感覺不到的。只有質(zhì)量很大的物體對一般物體的引力我們才能感覺到,如地球?qū)ξ覀兊囊Υ笾戮褪俏覀兊闹亓?,月球?qū)Q蟮囊е铝顺毕F(xiàn)象。而天體之間的引力由于星球的質(zhì)量很大,又是非常驚人的:如太陽對地球的引力達3.561022N。
萬有引力定律說課稿【篇12】
1.了解光源,知道光源大致分為天然光源和人造光源兩類。
2.理解光沿直線傳播及其應用。
3.了解光在真空和空氣中的傳播速度。c=3×108m/s。
二、過程與方法:
1.觀察光在空氣中和水中傳播的實驗現(xiàn)象,了解實驗是研究物理問題的重要方法。
2.閱讀“科學世界──我們看到了古老的光”的內(nèi)容,了解光可以反映宇宙的信息,感悟宇宙之宏大。
三、情感、態(tài)度、價值觀:
1.通過觀察、實驗以及探究的學習活動,培養(yǎng)學生尊重客觀事實、實事求是的科學態(tài)度。
2.通過親身的體驗和感悟,使學生獲得感性認識,為后繼學習打基礎。
3.通過探究性物理學習活動,使學生獲得成功的愉悅,樂于參與物理學習活動。
教材分析:
第二章光現(xiàn)象和第一章聲現(xiàn)象聯(lián)系十分緊密,研究對象都是生活中常見的一些現(xiàn)象,而第一節(jié)主要解決三個問題:①什么叫做光源?②光是如何傳播的?③光的傳播速度是多少?這三個問題跟第一章聲現(xiàn)象中研究的三個問題很接近。①什么叫做聲源?③聲音是如何傳播的?③聲音的傳播速度是多少?所以在教學過程中可以把光和聲音作一個類比,使學生對光有更深刻的理解。
引入部分選用一個謎語,以此來激發(fā)學生的學習興趣。
從物體是否能自行發(fā)光或反射其他物體的光的角度分析西瓜為什么在被切開以前是黑色的?引導學生進入光的世界。
引導學生仿照聲源的概念來自己歸納光源的概念。
老師根據(jù)學生對光源概念的歸納,進一步完善光源概念。
加深對光源的理解,分三小組競賽,比比哪個小組列舉生活中的光源最多,并給予表揚,同時指出列舉中可能存在的錯誤。
(2).將一束激光射到水中,觀察光在水中的傳播徑跡。
分析歸納:光在空氣中是沿直線傳播的,光在水中也是沿直線傳播的,只有在兩種物質(zhì)的分界面上才不是沿直線傳播,所以光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。
(板書)2.光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。
列舉一些生活中的例子來加深學生的印象:
a.小孔成像 b.影子的形成 c.步槍的瞄準器 d.激光引導掘進方向。
3.光線:用一條帶有箭頭的直線表示光的徑跡和方向,這樣的直線叫光線。
(三)光的傳播速度是多少?
提問:打雷的時候,雷聲和閃電是同時發(fā)生的,但我們總是先看到閃電后聽到雷聲,這是什么原因呢?
列舉生活中各種物體的速度,然后給出光的速度,作一個比較。
摩托車速度20m/s,汽車速度30m/s,飛機速度200m/s,宇宙飛船速度8000km/s,而光在真空中的速度達到3×108m/s。
b.光在其他各種介質(zhì)中的速度都比在真空中的小。
2.收集各種手影游戲,加深對光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播的理解。
1.了解萬有引力定律得出的思路和過程,知道地球上的重物下落與天體運動的統(tǒng)一性。
2. 知道萬有引力是一種存在于所有物體之間的吸引力,知道萬有引力定律的適用范圍。
3. 會用萬有引力定律解決簡單的引力計算問題,知道萬有引力定律公式中r的物理意義,
了解引力常量G的測定在科學歷史上的重大意義。
1.通過演繹牛頓當年發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程,體會在科學規(guī)律發(fā)現(xiàn)過程中猜想與求證
的重要性。
1. 感受自然界任何物體間引力的關系,從而體會大自然的奧秘.
2. 通過演繹牛頓當年發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程和卡文迪許測定萬有引力常量的實驗,讓
學生體會科學家們勇于探索、永不知足的精神和發(fā)現(xiàn)真理的曲折與艱辛。 教學重點、難點
1.萬有引力定律的推導過程,既是本節(jié)課的重點,又是學生理解的難點。
2.由于一般物體間的萬有引力極小,學生對此缺乏感性認識。 教學方法
如果行星的運動軌道是圓,則行星將作勻速圓周運動。根據(jù)勻速圓周運動的條件可知,行星必然要受到一個引力。牛頓認為這是太陽對行星的引力,
那么,太陽對行星的引力F提供行星作勻速圓周運動所需的向心力。
教師:牛頓得到這個規(guī)律以后是不是就停止思考了呢?假如你是牛頓,你又
會想到什么呢?
學生回答基礎上教師總結(jié):
猜想一:既然行星與太陽之間的力遵從這個規(guī)律,那么其他天體之間的力是
師生: 因為其他天體的運動規(guī)律與之類似,根據(jù)前面的推導所以月球與地球
之間的力,其他行星的衛(wèi)星和該行星之間的力,都滿足上面的規(guī)律,而且都是同一種性質(zhì)的力。
教師:但是牛頓的思考還是沒有停止。假如你是牛頓,你又會想到什么呢? 學生回答基礎上教師總結(jié):
猜想二:地球與月球之間的力,和地球與其周圍物體之間的力是否遵從相同
的規(guī)律?
那么,地球?qū)ζ渲車矬w的力是否也滿足以上規(guī)律呢?即F’=G 從以上推導可知:地球?qū)υ虑虻囊ψ駨囊陨弦?guī)律,即F=GMm' 2R
此等式是否成立呢?
68 已知:地球半徑R=6.37×10m , 月球繞地球的軌道半徑r=3.8×10 m ,
月球繞地球的公轉(zhuǎn)周期T=27.3天, 重力加速度g=9.8 (以上數(shù)據(jù)在當時都已經(jīng)能夠精確測量)
學生回答基礎上教師總結(jié):
假設此關系式成立,即F’=Gs2 Mm'是否成立? 2RMm' 2R
F’=m’g=GMm' 2R2兩式相比得: a/g=R / r 但此等式是在以上假設成立的基礎上得到的,反過來若能通過其他途徑證明此等式成立,也就證明了前面的假設是成立的。代人數(shù)據(jù)計算: 2
22 即a/g=R / r 成立,從而證明以上假設是成立的,說明地球與其周圍
這就是牛頓當年所做的著名的“月-地”檢驗,結(jié)果證明他的猜想是正確的。從而驗證了地面上的重力與地球吸引月球、太陽吸引行星的力是同一性質(zhì)的力,遵守同樣的規(guī)律。
教師:不過牛頓的思考還是沒有停止,假如你是牛頓,此時你又會想到什么呢?
學生回答基礎上教師總結(jié):
猜想三:自然界中任何兩個物體間的作用力是否都遵從相同的規(guī)律?
牛頓在研究了這許多不同物體間的作用力都遵循上述引力規(guī)律之后。于是他大膽地把這一規(guī)律推廣到自然界中任意兩個物體間,于1687年正式發(fā)表了具有劃時代意義的萬有引力定律。
萬有引力定律說課稿【篇2】
1、知道:質(zhì)量的概念、國際單位、常用單位及換算,并理解質(zhì)量是物體的固有屬性,它不隨位置、溫度、狀態(tài)、形狀改變。
2、知道:一個雞蛋的質(zhì)量為50克(1兩),一把面的質(zhì)量為1千克(1公斤),一個中學生的質(zhì)量為50kg
導課:平時我們說:買2斤面,1斤糖,這就是說的質(zhì)量的多少。大鐵塊比小鐵塊含的鐵多,這些都是說的質(zhì)量。今天這節(jié)課我們就來學習質(zhì)量及相關知識。
環(huán)顧我們生活的這個世界,有各種各樣的東西,如:樓房、桌椅、汽車、輪船, 所有這些東西叫做物體。
物體是由空氣、水、金屬、木頭 等材料構(gòu)成的,這些材料叫做物質(zhì)。因此我們通常說:由物質(zhì)組成的實物叫物體。例如:桌子是物體,而桌子是木頭做的,木頭則稱之為物質(zhì)。
質(zhì)量不隨物體的 、、、的改變而改變。例如:一塊冰由于溫度升高, 化成了水,它的形狀、狀態(tài)、體積都改變了,但它的質(zhì)量 .又例如:一副杠鈴,無論是放在地球上還是帶到月球上,其質(zhì)量并不隨地理位置的改變而質(zhì)量 (變、不變。)
(1) 在國際單位制中,質(zhì)量的單位是 ,其它單位有 等。
1、(3)對質(zhì)量的單位要形成具體的概念。如5分硬幣的質(zhì)量約為2克,1個雞蛋的質(zhì)量約為50克,成人的質(zhì)量約為60千克等。一把面的質(zhì)量為1千克(1公斤),一個中學生的質(zhì)量為50kg
托盤天平的實質(zhì)是一個等臂杠桿,由左、右托盤、底座、橫梁(含平衡螺母)、分度盤、指針、標尺、游碼組成
①把托盤天平放在 桌面上,把游碼放在標尺左端的 處。
②調(diào)節(jié)橫梁右端的 ,使指針指在分度盤的中線處,這時橫梁平衡。
③把被測物放在 盤里,在 盤里加砝碼,按先大后小順序選擇適當砝碼,用 向右盤里增減砝碼并調(diào)節(jié)游碼在標尺上的位置,直到橫梁平衡。
萬有引力定律說課稿【篇3】
一.活動目標
1.通過演示、實驗等方法,對物體下落現(xiàn)象產(chǎn)生興趣。
2.觀察、認識物體下落的必然性。
二.活動準備
1.“轱轆轱轆”學教具、“美麗下落路”學教具。
2. 沙包、毛絨玩具、紙球、棉花等。
三.活動過程
(一)發(fā)現(xiàn)物體會下落的特征。
1.玩“轱轆轱轆”。
①幼兒玩“轱轆轱轆”, 感受物體往下落。
把手放開后瓶子會怎么樣?(會下落)瓶子落到哪里?(落到地上)
T:我們不動瓶子,它會自己上來嗎?(不會)怎么讓它上來?(搖動把手)
放開手后會怎么樣?(落到地上)
②師幼發(fā)現(xiàn):轱轆上吊著的物體是會往下落的。
2.再次探索
①提供多種材料供幼兒自由探索。(沙包、毛絨玩具、紙球、棉花等)
②在探索的過程中,老師提示:
先將這些物體拿在手中,手放開后會怎么樣?它們都落到哪里去了?
將它們輕輕地往上拋后,它們又落到了那里?
將它們重重地往上拋后,它們又落到了那里?
③師幼發(fā)現(xiàn):物體無論是放開手后、輕輕地、重重地往上拋,最后物體都落到了地上。
3.探討生活中看到的物體下落現(xiàn)象。
①觀看視頻:水往下流、蘋果往下落
②幼兒列舉生活中看到的物體下落的現(xiàn)象。
③師幼發(fā)現(xiàn):生活中所有的物體都是往下落的。
4.師幼共同小結(jié):
我們的地球是有吸引力的,把物體都往下吸。
(二)玩“美麗下落路”
1.出示“美麗下落路”,教師示范將顏料倒入盒中,請幼兒猜一猜顏料會往那里走。
T:老師將顏料舀入盒子中,旋轉(zhuǎn)盒子,你們說顏料會往哪里走?(不管怎樣轉(zhuǎn)動盒,顏料都是往下流的,)為什么?(因為我們的地球有吸引力)
2. 幼兒自由玩“美麗下落路”。
T:孩子們,你們真是太聰明了,我們用地球有吸引力的原理來創(chuàng)作一幅神奇有趣的“美麗下落路”吧。
3. 幼兒自主創(chuàng)作,教師巡回指導。
(三)結(jié)束
原來地球的吸引力還能讓我們創(chuàng)作出這么美麗的作品,我們把它們帶回活動室展示出來吧。
萬有引力定律說課稿【篇4】
(1)知道溫度表示物體的冷熱程度,知道攝氏溫度的規(guī)定。
(2)了解液體溫度計的工作原理,會使用溫度計測量溫度。
(3)培養(yǎng)學生的動手能力和自學能力。
2、過程與方法目標:
(1)培養(yǎng)學生的觀察分析、提出問題的能力。
(2)初步培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造能力。
3、情感態(tài)度和價值觀目標:
(1)培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度及相互協(xié)作、友好相處的健康心態(tài)。(2)培養(yǎng)學生愛護環(huán)境的意識。
(說明:教學目標的設置充分體現(xiàn)了《物理課程標準》的概念。在本節(jié)教學中,不僅要讓學生了解溫度計的'原理和構(gòu)造,掌握溫度計的正確使用等基本知識和技能,更為重要的是這節(jié)課以以上知識為載體來培養(yǎng)學生樂于探索、勇于創(chuàng)新的科學態(tài)度及相互協(xié)作、友好相處的健康心理,培養(yǎng)學生學習物理的興趣。)
教學重點:
1、以自制演示溫度計為器材,通過學生觀察、分析、創(chuàng)造,自己得出液體溫度計的原理和構(gòu)造。
2、通過學生自己動手實驗,閱讀教材,相互討論,總結(jié)出如何正確使用溫度計。
教學難點:
教學過程中如何逐步培養(yǎng)起后進生自主性學習的意識。
(說明:教學重點、難點的確立重在培養(yǎng)學生動手、自學、觀察、分析、創(chuàng)造的能力,及在學習中相互協(xié)作、主動參與學習的意識。)
學生用手觸摸熱水杯和冷水杯,并說出自己的感覺。引導學生總結(jié)出溫度的概念:物理學中把物體的冷熱程度叫做溫度。(冷的物體溫度低、熱的物體溫度高)
再讓少數(shù)同學觸摸兩杯水。
老師:憑感覺判斷溫度準確嗎?要想準確的知道物體的溫度應該怎么辦?
學生分組討論,提出問題。
(說明:老師板書學生提出的本節(jié)課重點解決的問題;對積極提出問題的學生給予表揚,某些學生可能提出與本節(jié)內(nèi)容不太相符的問題,老師不要置之不理,要給予合理的解釋,不要挫傷學生愛思考、愛發(fā)言的積極性
1、老師演示自制溫度計。
老師:當把這個裝置放進盛有熱水的燒杯里,同學們猜想一下,可能會發(fā)生什么現(xiàn)象?
學生討論、回答。老師把裝置放到盛有熱水的燒杯里,學生觀察。
老師:現(xiàn)在把此裝置從熱水中取出,放進盛有冷水的燒杯中,又會發(fā)生什么現(xiàn)象?學生猜想后回答。
老師把裝置從熱水中取出,放入盛有冷水的燒杯中。學生觀察現(xiàn)象。
老師:根據(jù)液體的熱脹冷縮原理能否制作一個測溫裝置?這個裝置叫做什么?
老師手舉自制溫度計。
老師:能否用此裝置測量液體的溫度?你認為它有哪些缺陷?
(說明:此問題的設計主要是通過學生觀察,把學生的情感因素,激發(fā)了學生的學習熱情。)
老師:這支溫度計經(jīng)過改造,已經(jīng)很完美?,F(xiàn)在大家看看這只溫度計,你們滿意嗎?
學生閱讀課本P69并討論:攝氏度、100攝氏度、1攝氏度是如何規(guī)定的。
2、攝氏溫度的讀寫:出示天氣預報稿,請學生扮演播音員播報天氣預報,誰愿意?
觀眾朋友們,大家好! 寧夏地區(qū)今天夜間到明天白天晴轉(zhuǎn)多云,北風34級,氣溫—15℃到2℃、明天夜間到后天白天多云。近期氣溫較低,請觀眾朋友們注意防寒保暖。
3、認識溫度計計的構(gòu)造,介紹溫度計上的量程和分度值。
學生閱讀課本P49“溫度計的使用”,并作反饋。
老師:使用溫度計常出現(xiàn)哪些錯誤?如何正確使用溫度計?學生閱讀P49使用溫度計的幾個要點,并測量水的溫度,小組展示
(說明:學生通過親自動手實踐、自學、討論,展示,總結(jié)出如何正確使用溫度計,印象深刻,同時提高了自學能力和分析問題的能力。)
1、老師出示體溫計,學生觀察,認識體溫計的構(gòu)造,特別是縮口的作用,量程老師:同學們在哪里見過體溫計,醫(yī)生在使用之前是怎么做的?學生:在醫(yī)院見過,醫(yī)生使用之前要甩幾下
老師:生病正常,同學們要加強鍛煉,盡量少去醫(yī)院。
萬有引力定律說課稿【篇5】
自然界中任何兩個物體都是相互吸引的,引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比。
如果用m1和m2表示兩個物體的質(zhì)量,用r表示它們的距離,那么萬有引力
-1122說明:1.G為引力常量,在SI制中,G=6.67×10N?m/kg.
2.萬有引力定律中的物體是指質(zhì)點而言,不能隨意應用于一般物體。 a.對于相距很遠因而可以看作質(zhì)點的物體,公式中的r 就是指兩個質(zhì)點間的距離;
b.對均勻的球體,可以看成是質(zhì)量集中于球心上的質(zhì)點,這是一種等效的簡化處理方法。
教師:牛頓雖然得到了萬有引力定律,但并沒有很大的.實際應用,因為當時
他沒有辦法測定引力常量G的數(shù)值。直到一百多年后英國的另一位物理學家卡文迪許才用實驗測定了G的數(shù)值。
利用多媒體演示說明卡文迪許的扭秤裝置及其原理。
扭秤的主要部分是這樣一個T字形輕而結(jié)實的框架,把這個T形架倒掛在一根石英絲下。若在T形架的兩端施加兩個大小相等、方向相反的力,石英絲就會扭轉(zhuǎn)一個角度。力越大,扭轉(zhuǎn)的角度也越大。反過來,如果測出T形架轉(zhuǎn)過的角度,也就可以測出T形架兩端所受力的大小。現(xiàn)在在T形架的兩端各固定一個小球,再在每個小球的附近各放一個大球,大小兩個球間的距離是可以較容易測定的。根據(jù)萬有引力定律,大球會對小球產(chǎn)生引力,T形架會隨之扭轉(zhuǎn),只要測出其扭轉(zhuǎn)的角度,就可以測出引力的大小。當然由于引力很小,這個扭轉(zhuǎn)的角度會很小。怎樣才能把這個角度測出來呢?卡文迪許在T形架上裝了一面小鏡子,用一束光射向鏡子,經(jīng)鏡子反63萬有引力定律教案射后的光射向遠處的刻度尺,當鏡子與T形架一起發(fā)生一個很小的轉(zhuǎn)動時,刻度尺上的光斑會發(fā)生較大的移動。這樣,就起到一個化小為大的效果,通過測定光斑的移動,測定了T形架在放置大球前后扭轉(zhuǎn)的角度,從而測定了此時大球?qū)π∏虻囊???ㄎ牡显S用此扭秤驗證了牛頓萬有引力定律,并測定出萬有引力恒量G的數(shù)值。這個數(shù)值與近代用更加科學的方法測定的數(shù)值是非常接近的。
卡文迪許測定的G值為6.754×10 N?m/kg,現(xiàn)在公認的G值為6.67-1122×10 N?m/kg。由于萬有引力恒量的數(shù)值非常小,所以一般質(zhì)量的物體之間的萬有引力是很小的,我們可以估算一下,兩個質(zhì)量50kg的同學相距
-70.5m時之間的萬有引力有多大(可由學生回答:約6.67×10N),這么小的
力我們是根本感覺不到的。只有質(zhì)量很大的物體對一般物體的引力我們才能感覺到,如地球?qū)ξ覀兊囊Υ笾戮褪俏覀兊闹亓?,月球?qū)Q蟮囊е铝顺毕F(xiàn)象。而天體之間的引力由于星球的質(zhì)量很大,又是非常驚人的:如
22太陽對地球的引力達3.56×10N。
17世紀自然科學最偉大的成果之一,它把地面上的物體運動的規(guī)律和天體運動的規(guī)律統(tǒng)一了起來,對以后物理學和天文學的發(fā)展具有深遠的影響,而且它第一次揭示 了自然界中的一種基本相互作用的規(guī)律,在人類認識自然的歷史上樹立了一座里程碑。
萬有引力定律說課稿【篇6】
萬有引力是由于物體具有質(zhì)量而在物體之間產(chǎn)生的一種相互作用。它的大小和物體的質(zhì)量以及兩個物體之間的距離有關。物體的質(zhì)量越大,它們之間的萬有引力就越大;物體之間的距離越遠,它們之間的萬有引力就越小。
兩個可看作質(zhì)點的物體之間的萬有引力,可以用以下公式計算:f=gmm/r^2,即萬有引力等于引力常量乘以兩物體質(zhì)量的乘積除以它們距離的平方。其中g(shù)代表引力常量,其值約為6.6710的負11次方單位nm2/kg2。為英國科學家卡文迪許通過扭秤實驗測得。
1.開普勒第三定律:t2/r3=k(=42/gm){r:軌道半徑,t:周期,k:常量(與行星質(zhì)量無關,取決于中心天體的質(zhì)量)}
2.萬有引力定律:f=gm1m2/r2(g=6.6710-11nm2/kg2,方向在它們的連線上)
3.天體上的重力和重力加速度:gmm/r2=mg;g=gm/r2{r:天體半徑(m),m:天體質(zhì)量(kg)}
4.衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期:v=(gm/r)1/2;=(gm/r3)1/2;t=2(r3/gm)1/2{m:中心天體質(zhì)量}
5.第一(二、三)宇宙速度:v1=(g地r地)1/2=(gm/r地)1/2=7.9km/s;v2=11.2km/s;v3=16.7km/s
6.地球同步衛(wèi)星:gmm/(r地+h)2=m42(r地+h)/t2{h36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半徑}
注:
(1)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,f向=f萬;
(2)應用萬有引力定律可估算天體的質(zhì)量密度等;
(3)地球同步衛(wèi)星只能運行于赤道上空,運行周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同;
(4)衛(wèi)星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變小(一同三反);
2.磁體:具有磁性的物體叫磁體(吸鐵性)。它有指向性:指南北。
① 任何磁體都有兩個磁極,一個是北極(N極);另一個是南極(S極)
萬有引力定律說課稿【篇7】
1、了解什么是激光和激光的特性。
通過組織學生從不同的媒體中學習有關激光的知識同時,讓學生了解我國的科學事業(yè),培養(yǎng)學生的愛國熱情。
本節(jié)內(nèi)容可以作為閱讀材料,指導學生自學,教師采取多種方式安排教學活動,以提高學生的學習興趣,比如:組織學生觀看有關激光的科技電影片,發(fā)動學生收集相關材料,組織閱讀、參觀等均可。以鍛煉學生的自主學習能力。
讓學生通過學習了解以下兩點:
激光與自然光比較,具有以下幾個重要特點:
(1)普通光源發(fā)出的是混合光,激光的頻率單一。因此激光相干性非常好,顏色特別純,
(2)激光束的平行度和方向性非常好。
(3)激光的強度特別大,亮度很高。
激光的應用非常多,發(fā)展前景非常廣闊,目前的重要應用有:光纖通信、精確測距、目標跟蹤、激光光盤、激光致熱切割、激光核聚變等等。
關于本節(jié)內(nèi)容,可以作為閱讀材料,指導學生自學,在自學的時候,可以讓學生思考如下幾個問題:
1、究竟什么是激光呢?
2、激光是如何產(chǎn)生的?
3、激光都有那些特性和用途呢?
萬有引力定律說課稿【篇8】
教學目標
知識目標:
1、了解萬有引力定律得出的思路和過程。
2、理解萬有引力定律的含義并會推導萬有引力定律。
3、知道任何物體間都存在著萬有引力,且遵守相同的規(guī)律
能力目標:
1、培養(yǎng)學生研究問題時,抓住主要矛盾,簡化問題,建立理想模型的處理問題的能力。
2、訓練學生透過現(xiàn)象(行星的運動)看本質(zhì)(受萬有引力的作用)的判斷、推理能力
德育目標:
1、通過牛頓在前人的基礎上發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思考過程,說明科學研究的長期性,連續(xù)性及艱巨性,滲透科學發(fā)現(xiàn)的方法論教育。
2、培養(yǎng)學生的猜想、歸納、聯(lián)想、直覺思維能力。
教學重難點
教學重點:
月——地檢驗的推倒過程
教學難點:
任何兩個物體間都存在萬有引力
教學過程
(一)引入:
太陽對行星的引力是行星做圓周運動的向心力,,這個力使行星不能飛離太陽;地面上的物體被拋出后總要落到地面上;是什么使得物體離不開地球呢?是否是由于地球?qū)ξ矬w的引力造成的呢?
若真是這樣,物體離地面越遠,其受到地球的引力就應該越小,可是地面上的物體距地面很遠時受到地球的引力似乎沒有明顯減小。如果物體延伸到月球那里,物體也會像月球那樣圍繞地球運動。地球?qū)υ虑虻囊?,地球?qū)Φ孛嫔系奈矬w的引力,太陽對行星的引力,是同一種力。你是這樣認為的嗎?
(二)新課教學:
一.牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程
(引導學生閱讀教材找出發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思路)
假想——理論推導——實驗檢驗
(1)牛頓對引力的思考
牛頓看到了蘋果落地發(fā)現(xiàn)了萬有引力,這只是一種傳說。但是,他對天體和地球的引力確實作過深入的思考。牛頓經(jīng)過長期觀察研究,產(chǎn)生如下的假想:太陽、行星以及離我們很遠的恒星,不管彼此相距多遠,都是互相吸引著,其引力隨距離的增大而減小,地球和其他行星繞太陽轉(zhuǎn),就是靠劂的引力維持。同樣,地球不僅吸引地面上和表面附近的物體,而且也可以吸引很遠的物體(如月亮),其引力也是隨距離的增大而減弱。牛頓進一步猜想,宇宙間任何物體間都存在吸引力,這些力具有相同的本質(zhì),遵循同樣的力學規(guī)律,其大小都與兩者間距離的平方成反比。
(2)牛頓對定律的推導
首先,要證明太陽的引力與距離平方成反比,牛頓憑著他對于數(shù)學和物理學證明的驚人創(chuàng)造才能,大膽地將自己從地面上物體運動中總結(jié)出來的運動定律,應用到天體的運動上,結(jié)合開普勒行星運動定律,從理論上推導出太陽對行星的引力F與距離r的平方成反比,還證明引力跟太陽質(zhì)量M和行星質(zhì)量m的乘積成正比,牛頓再研究了衛(wèi)星的運動,結(jié)論是:
它們間的引力也是與行星和衛(wèi)星質(zhì)量的乘積成正比,與兩者距離的平方成反比。
(3)。牛頓對定律的檢驗
以上結(jié)論是否正確,還需經(jīng)過實驗檢驗。牛頓根據(jù)觀測結(jié)果,憑借理想實驗巧...
萬有引力定律說課稿【篇9】
(1)了解聚變反應的特點及其條件;
(2)了解可控熱核反應及其研究和發(fā)展;
(3)知道輕核的聚變能夠釋放出很多的能量,如果能加以控制將為人類提供廣闊的能源前景。
2、過程與:通過讓自己閱讀課本,培養(yǎng)他們歸納與概括知識的和提出問題的
(1)通過,使學生進一步認識導科學技術(shù)的重要性,更加熱愛科學、勇于獻身科學;
(2)認識核能的和平利用能為人類造福,但若用于戰(zhàn)爭目的將給人類帶來災難,希望同學們努力學習,為人類早日和平利用核聚變能而作出自己的努力。
教學重點:
聚變核反應的特點。聚變反應的條件。
教學方法:
啟發(fā)、引導,學生討論、交流。
教學用具:
1967年6月17日,我國第一顆氫彈爆炸。從第一顆原子彈爆炸到第一顆氫彈爆炸,我國僅用了兩年零八個月。前蘇聯(lián)用了四年,美國用了7年。氫彈爆炸釋放核能是通過輕核的聚變來實現(xiàn)的。這節(jié)課我們就來研究聚變的問題。
提問:什么叫輕核的聚變?(兩個輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核,這樣的反應叫做聚變)
提問:為什么輕核的聚變反應能夠比重核的裂變反應釋放更多的核能?(因為較輕的原子核比較重的原子核核子的平均質(zhì)量更大,聚變成質(zhì)量較大的原子核能產(chǎn)生更多的質(zhì)量虧損,所以平均每個核子釋放的能量就更大)
21H+21H→31He+11H+4 MeV、21H+31H→42He+10n+17.6 MeV
(2)釋放能量:
ΔE=Δmc2=17.6 MeV,平均每個核子釋放能量3 MeV以上,約為裂變反應釋放能量的3~4倍
提問:請同學們試從微觀和宏觀兩個角度說明核聚變發(fā)生的條件?
結(jié)論:
微觀上:參與反應的原子核必須接近到原子核大小的尺寸范圍,即10-15 m,要使原子核接近到這種程度,必須使它們具有很大的動能以克服原子核之間巨大的庫侖斥力。
宏觀上:要使原子核具有如此大的動能,就要把它加熱到幾百萬攝氏度的高溫。
聚變反應一旦發(fā)生,就不再需要外界給它能量,靠自身產(chǎn)生的熱就可以維持反應持續(xù)進行下去,在短時間釋放巨大的能量,這就是聚變引起的核爆炸。
說明:
(1)熱核反應在宇宙中時時刻刻地進行著,太陽和很多恒星的內(nèi)部溫度高達107 K以上,因而在那里進行著激烈的熱核反應,不斷向外界釋放著巨大的能量。太陽每秒釋放的能量約為3.8×1026 J,地球只接受了其中的二十億分之一。太陽在“核燃燒”的過程中“體重”不斷減輕。它每秒有7億噸原子核參與碰撞,轉(zhuǎn)化為能量的物質(zhì)是400萬噸。科學家估計,太陽的這種“核燃燒”還能維持90億~100億年。當然,與人類相比,這個時間很長很長!
(2)上世紀四十年代,人們利用核聚變反應制成了用于戰(zhàn)爭的氫彈,氫彈是利用熱核反應制造的一種在規(guī)模殺傷武器,在其中進行的是不可控熱核反應,它的威力是原子彈的十幾倍。
閱讀教材:課本圖19.7-1是氫彈原理圖,它需要用原子炸藥來引爆,以獲得熱核反應所需要的高溫,而這些原子炸藥又要用普通炸藥來點燃。
提問:目前,人們還不能控制核聚變的速度,但科學家們正在努力研究和嘗試可控熱核反應,以使核聚變造福于人類。我國在這方面的研究和實驗也處于世界領先水平。請同學們自學教材,了解聚變與裂變相比有哪些優(yōu)點?
可控熱核反應發(fā)展進程:
例1:一個氘核和一個氚核發(fā)生聚變,其核反應方程是21H+31H→42He+10n,其中氘核的質(zhì)量:mD=2.014 102 u、氚核的質(zhì)量:mT=3.016 050 u、氦核的質(zhì)量:mα=4.002 603 u、中子的質(zhì)量:mn=1.008 665 u、1u=1.660 6×10-27kg,e = 1.602 2×10-19C,請同學們求出該核反應所釋放出來的能量。
根據(jù)質(zhì)能方程,釋放出的能量為:
平均每個核子放出的能量約為3.3MeV,而鈾核裂變時平均每個核子釋放的能量約為1MeV。
總結(jié):聚變與裂變相比,這是優(yōu)點之一,即輕核聚變產(chǎn)能高。
常見的聚變反應:21H+21H→31He+11H+4MeV、21H+31H→42He+10n+17.6 MeV。在這兩個反應中,前一反應的材料是氘,后一反應的材料是氘和氚,而氚又是前一反應的產(chǎn)物,所以氘是實現(xiàn)這兩個反應的原始材料,而氘是重水的組成部分,在覆蓋地球表面三分之二的海水中是取之不盡的。從這個意義上講,輕核聚變是能源危機的終結(jié)者。
總結(jié):聚變與裂變相比,這是優(yōu)點之二,即地球上聚變?nèi)剂系膬α控S富。
如1L海水中大約有0.03g氘,如果發(fā)生聚變,放出的能量相當于燃燒300L汽油。
總結(jié):聚變與裂變相比,優(yōu)點之三,是輕核聚變反應更為安全、清潔。
實現(xiàn)核聚變需要高溫,一旦出現(xiàn)故障,高溫不能維持,反應就自動終止了。另外,氘和氚聚就反應中產(chǎn)生的氦是沒有放射性的,放射性廢物主要是泄漏的氚以及聚變時高速中子、質(zhì)子與其他物質(zhì)反應而生成的放射性物質(zhì),比裂就所生成的廢物的數(shù)量少,容易處理。
(2)我國在可控熱核反應方面的研究和實驗發(fā)展情況。
EAST全超導托卡馬克實驗裝置以探索無限而清潔的核聚變能源為目標,這個裝置也被通稱為“人造太陽”,能夠像太陽一樣給人類提供無限清潔的能源。目前,由中科院等離子體物理研究所設計制造的EAST全超導非圓截面托卡馬克實驗裝置大部件已安裝完畢,進入抽真空降溫試驗階段。我國的科學家就率先建成了世界上第一個全超導核聚變“人造太陽”實驗裝置,模擬太陽產(chǎn)生能量。
萬有引力定律說課稿【篇10】
一、教學目標
1.了解萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)思路和過程;知道什么是萬有引力定律;知道萬有引力常量以及它的測量方法。
2.通過逐步建立萬有引力定律的過程,提高演繹思維能力與歸納概括能力。
3.感受物理學的科學魅力,形成嚴謹?shù)乃季S方式。
二、教學重難點
重點:萬有引力定律的內(nèi)容。
難點:對萬有引力定律的理解。
三、教學過程
(一)溫故知新導入
提出問題:開普勒定律的內(nèi)容是什么?(第一定律(軌道定律)):所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓,太陽處在橢圓的一個焦點上;第二定律(面積定律):對任意一個行星來說,它與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積;第三定律(周期定律):所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。其數(shù)學表達式為:
教師引導:開普勒定律只是描述了行星如何繞太陽運動,但它沒有說明是什么原因使它們在各自的軌道上運動,那么到底是什么原因使行星能夠繞太陽運動呢?我們本節(jié)課就繼續(xù)學習萬有引力定律。
(二)新課講授
1.萬有引力的猜想
讀書指導:學生自己閱讀教材中伽利略、開普勒、胡克的研究,并根據(jù)他們的研究和猜想進行簡單的交流和討論。
教師引導:英國科學家牛頓也一直在思考為何行星做橢圓運動,據(jù)傳說,牛頓的思考源于蘋果落地,接下來我們就看一看牛頓是如何思考的。
小組討論:學生以物理小組為單位,3分鐘的時間進行討論如下問題:
①蘋果熟了,為什么會落到地上而不是天上?
②蘋果樹不論長得矮還是高,樹上的蘋果都會落地。由此可知,即使蘋果長到月球那么高,照樣會落地。那么,月球為何沒有落地呢?
③為什么月球不做直線運動,而是繞地球做圓周運動呢?
學生討論后教師根據(jù)學生的回答給出解釋:蘋果樹上的蘋果相對地球靜止,在重力的作用下,因此會落到地面;若月球相對于地球靜止,月球也將像蘋果一樣的落回地面。月球上的蘋果若具有月球一樣的運動速度,它也將像月球一樣不落回地面。月球做圓周運動的原因是受到了地球的引力,引力提供向心力做圓周運動。
提出問題:既然一切天體之間有引力,地球與物體之間有引力。那么,是否所有物體之間都存在相互吸引的力呢?那么,這個力又是多大呢?
萬有引力定律說課稿【篇11】
1.了解萬有引力定律得出的思路和過程,知道地球上的重物下落與天體運動的統(tǒng)一性。
2. 知道萬有引力是一種存在于所有物體之間的吸引力,知道萬有引力定律的適用范圍。
3. 會用萬有引力定律解決簡單的引力計算問題,知道萬有引力定律公式中r的物理意義,了解引力常量G的測定在科學歷史上的重大意義。
1.通過演繹牛頓當年發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程,體會在科學規(guī)律發(fā)現(xiàn)過程中猜想與求證的重要性。
1. 感受自然界任何物體間引力的關系,從而體會大自然的奧秘.
2. 通過演繹牛頓當年發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程和卡文迪許測定萬有引力常量的實驗,讓學生體會科學家們勇于探索、永不知足的精神和發(fā)現(xiàn)真理的曲折與艱辛。
教學重點、難點
1.萬有引力定律的推導過程,既是本節(jié)課的重點,又是學生理解的難點。
2.由于一般物體間的萬有引力極小,學生對此缺乏感性認識。
如果行星的運動軌道是圓,則行星將作勻速圓周運動。根據(jù)勻速圓周運動的條件可知,行星必然要受到一個引力。牛頓認為這是太陽對行星的引力,那么,太陽對行星的引力F提供行星作勻速圓周運動所需的向心力。
得到:
教師:牛頓根據(jù)其第三定律:太陽吸引行星的力與行星吸引太陽的力是同性質(zhì)的作用力,且大小相等。于是提出大膽的設想:既然這個引力與行星的質(zhì)量成正比,也應跟太陽的質(zhì)量M成正比。即:F
教師:牛頓得到這個規(guī)律以后是不是就停止思考了呢?假如你是牛頓,你又會想到什么呢?
學生回答基礎上教師總結(jié):
猜想一:既然行星與太陽之間的力遵從這個規(guī)律,那么其他天體之間的力是否也遵從這個規(guī)律呢?(比如說月球與地球之間)
師生: 因為其他天體的運動規(guī)律與之類似,根據(jù)前面的推導所以月球與地球之間的力,其他行星的衛(wèi)星和該行星之間的力,都滿足上面的規(guī)律,而且都是同一種性質(zhì)的力。
教師:但是牛頓的思考還是沒有停止。假如你是牛頓,你又會想到什么呢?
學生回答基礎上教師總結(jié):
猜想二:地球與月球之間的力,和地球與其周圍物體之間的力是否遵從相同的規(guī)律?
此等式是否成立呢?
已知:地球半徑R=6.37106m , 月球繞地球的軌道半徑r=3.8108 m ,
提問:同學們能否通過提供的數(shù)據(jù)驗證關系式F=G 是否成立?
學生回答基礎上教師總結(jié):
但此等式是在以上假設成立的基礎上得到的,反過來若能通過其他途徑證明此等式成立,也就證明了前面的假設是成立的。代人數(shù)據(jù)計算:
即a/g=R2 / r2 成立,從而證明以上假設是成立的,說明地球與其周圍物體之間的力也遵從相同的規(guī)律,即F=G
這就是牛頓當年所做的著名的月-地檢驗,結(jié)果證明他的猜想是正確的。從而驗證了地面上的重力與地球吸引月球、太陽吸引行星的力是同一性質(zhì)的力,遵守同樣的規(guī)律。
教師:不過牛頓的思考還是沒有停止,假如你是牛頓,此時你又會想到什么呢?
學生回答基礎上教師總結(jié):
猜想三:自然界中任何兩個物體間的作用力是否都遵從相同的規(guī)律?
牛頓在研究了這許多不同物體間的作用力都遵循上述引力規(guī)律之后。于是他大膽地把這一規(guī)律推廣到自然界中任意兩個物體間,于1687年正式發(fā)表了具有劃時代意義的萬有引力定律。
自然界中任何兩個物體都是相互吸引的,引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比。
如果用m1和m2表示兩個物體的質(zhì)量,用r表示它們的距離,那么萬有引力定律可以用下面的公式來表示 (其中G為引力常量)
說明:1.G為引力常量,在SI制中,G=6.6710-11Nm2/kg2.
2.萬有引力定律中的物體是指質(zhì)點而言,不能隨意應用于一般物體。
a.對于相距很遠因而可以看作質(zhì)點的物體,公式中的r 就是指兩個質(zhì)點間的距離;
b.對均勻的球體,可以看成是質(zhì)量集中于球心上的質(zhì)點,這是一種等效的簡化處理方法。
教師:牛頓雖然得到了萬有引力定律,但并沒有很大的實際應用,因為當時他沒有辦法測定引力常量G的數(shù)值。直到一百多年后英國的另一位物理學家卡文迪許才用實驗測定了G的數(shù)值。
利用多媒體演示說明卡文迪許的扭秤裝置及其原理。
扭秤的主要部分是這樣一個T字形輕而結(jié)實的框架,把這個T形架倒掛在一根石英絲下。若在T形架的兩端施加兩個大小相等、方向相反的力,石英絲就會扭轉(zhuǎn)一個角度。力越大,扭轉(zhuǎn)的角度也越大。反過來,如果測出T形架轉(zhuǎn)過的角度,也就可以測出T形架兩端所受力的大小。現(xiàn)在在T形架的兩端各固定一個小球,再在每個小球的附近各放一個大球,大小兩個球間的距離是可以較容易測定的。根據(jù)萬有引力定律,大球會對小球產(chǎn)生引力,T形架會隨之扭轉(zhuǎn),只要測出其扭轉(zhuǎn)的角度,就可以測出引力的大小。當然由于引力很小,這個扭轉(zhuǎn)的角度會很小。怎樣才能把這個角度測出來呢?卡文迪許在T形架上裝了一面小鏡子,用一束光射向鏡子,經(jīng)鏡子反射后的光射向遠處的刻度尺,當鏡子與T形架一起發(fā)生一個很小的轉(zhuǎn)動時,刻度尺上的光斑會發(fā)生較大的移動。這樣,就起到一個化小為大的效果,通過測定光斑的移動,測定了T形架在放置大球前后扭轉(zhuǎn)的角度,從而測定了此時大球?qū)π∏虻囊???ㄎ牡显S用此扭秤驗證了牛頓萬有引力定律,并測定出萬有引力恒量G的數(shù)值。這個數(shù)值與近代用更加科學的方法測定的數(shù)值是非常接近的。
卡文迪許測定的G值為6.75410-11 Nm2/kg2,現(xiàn)在公認的G值為6.6710-11 Nm2/kg2。由于萬有引力恒量的數(shù)值非常小,所以一般質(zhì)量的物體之間的萬有引力是很小的,我們可以估算一下,兩個質(zhì)量50kg的同學相距0.5m時之間的萬有引力有多大(可由學生回答:約6.6710-7N),這么小的力我們是根本感覺不到的。只有質(zhì)量很大的物體對一般物體的引力我們才能感覺到,如地球?qū)ξ覀兊囊Υ笾戮褪俏覀兊闹亓?,月球?qū)Q蟮囊е铝顺毕F(xiàn)象。而天體之間的引力由于星球的質(zhì)量很大,又是非常驚人的:如太陽對地球的引力達3.561022N。
萬有引力定律說課稿【篇12】
1.了解光源,知道光源大致分為天然光源和人造光源兩類。
2.理解光沿直線傳播及其應用。
3.了解光在真空和空氣中的傳播速度。c=3×108m/s。
二、過程與方法:
1.觀察光在空氣中和水中傳播的實驗現(xiàn)象,了解實驗是研究物理問題的重要方法。
2.閱讀“科學世界──我們看到了古老的光”的內(nèi)容,了解光可以反映宇宙的信息,感悟宇宙之宏大。
三、情感、態(tài)度、價值觀:
1.通過觀察、實驗以及探究的學習活動,培養(yǎng)學生尊重客觀事實、實事求是的科學態(tài)度。
2.通過親身的體驗和感悟,使學生獲得感性認識,為后繼學習打基礎。
3.通過探究性物理學習活動,使學生獲得成功的愉悅,樂于參與物理學習活動。
教材分析:
第二章光現(xiàn)象和第一章聲現(xiàn)象聯(lián)系十分緊密,研究對象都是生活中常見的一些現(xiàn)象,而第一節(jié)主要解決三個問題:①什么叫做光源?②光是如何傳播的?③光的傳播速度是多少?這三個問題跟第一章聲現(xiàn)象中研究的三個問題很接近。①什么叫做聲源?③聲音是如何傳播的?③聲音的傳播速度是多少?所以在教學過程中可以把光和聲音作一個類比,使學生對光有更深刻的理解。
引入部分選用一個謎語,以此來激發(fā)學生的學習興趣。
從物體是否能自行發(fā)光或反射其他物體的光的角度分析西瓜為什么在被切開以前是黑色的?引導學生進入光的世界。
引導學生仿照聲源的概念來自己歸納光源的概念。
老師根據(jù)學生對光源概念的歸納,進一步完善光源概念。
加深對光源的理解,分三小組競賽,比比哪個小組列舉生活中的光源最多,并給予表揚,同時指出列舉中可能存在的錯誤。
(2).將一束激光射到水中,觀察光在水中的傳播徑跡。
分析歸納:光在空氣中是沿直線傳播的,光在水中也是沿直線傳播的,只有在兩種物質(zhì)的分界面上才不是沿直線傳播,所以光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。
(板書)2.光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。
列舉一些生活中的例子來加深學生的印象:
a.小孔成像 b.影子的形成 c.步槍的瞄準器 d.激光引導掘進方向。
3.光線:用一條帶有箭頭的直線表示光的徑跡和方向,這樣的直線叫光線。
(三)光的傳播速度是多少?
提問:打雷的時候,雷聲和閃電是同時發(fā)生的,但我們總是先看到閃電后聽到雷聲,這是什么原因呢?
列舉生活中各種物體的速度,然后給出光的速度,作一個比較。
摩托車速度20m/s,汽車速度30m/s,飛機速度200m/s,宇宙飛船速度8000km/s,而光在真空中的速度達到3×108m/s。
b.光在其他各種介質(zhì)中的速度都比在真空中的小。
2.收集各種手影游戲,加深對光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播的理解。

