高中物理新课标人教版必修2优秀教案：万有引力定律9页

3 万有引力定律
整体设计
本节是在学习了太阳与行星间的引力之后,探究地球与月球、地球与地面上的物体之间的
作用力是否与太阳与行星间的作用力是同一性质的力,从而得出了万有引力定律.根据万有引
力定律而得到的一系列科学发现,不仅验证了万有引力定律的正确性,而且表明了自然界和自
然规律是可以被认识的.万有引力定律是所有有质量的物体之间普遍遵循的规律,引力常量的
测定不仅验证了万有引力定律的正确性,而且使得万有引力定律能进行定量计算,显示出真正
的实用价值.
教学过程中的关键是对万有引力定律公式的理解,知道公式的适用条件.教师可灵活采用教
学方法以便加深对知识的理解,比如讲授法、讨论法.
教学重点
万有引力定律的理解及应用.
教学难点
万有引力定律的推导过程.
课时安排
1 课时
三维目标
知识与技能
1.了解万有引力定律得出的思路和过程.
2.理解万有引力定律的含义并掌握用万有引力定律计算引力的方法.
3.记住引力常量 G 并理解其内涵.
过程与方法
1.了解并体会科学研究方法对人们认识自然的重要作用.
2.认识卡文迪许实验的重要性,了解将直接测量转化为间接测量这一科学研究中普遍采用的重
要方法.
情感态度与价值观
通过牛顿在前人的基础上发现万有引力的思想过程,说明科学研究的长期性、连续性及艰
巨性.
教学过程
导入新课
故事导入
1666 年夏末一个温暖的傍晚,在英格兰林肯郡乌尔斯索普,一个腋下夹着一本书的年轻人走
进他母亲家的花园里,坐在一颗树下,开始埋头读他的书.当他翻动书页时,他头顶的树枝中有样
东西晃动起来,一只历史上最著名的苹果落了下来,打在 23 岁的伊萨克·牛顿的头上.恰巧在那
天，牛顿正苦苦思索着一个问题：是什么力量使月球保持在环绕地球运行的轨道上，以及使
行星保持在其环绕太阳运行的轨道上？为什么这只打中他脑袋的苹果会坠落到地上？（如下
图所示）正是从思考这一问题开始，他找到了这些问题的答案——万有引力定律.
这节课我们将共同“推导”一下万有引力定律.

复习导入
复习旧知：1.开普勒三大定律
2.太阳与行星间的引力
太阳对行星的引力使得行星围绕太阳运动，月球围绕地球运动，是否能说明地球对月球
有引力作用?抛出的物体总要落回地面，是否说明地球对物体有引力作用？
推进新课
课件展示：
画面 1：八大行星围绕太阳运动.
画面 2:月球围绕地球运动.
画面 3:人造卫星围绕地球运动.
画面 4:地面上的人向上抛出物体,物体总落回地面.
问题探究
1.行星为何能围绕太阳做圆周运动?
2.月球为什么能围绕地球做圆周运动?
3.人造卫星为什么能围绕地球做圆周运动?
4.地面上物体受到的力与上述力相同吗?
5.根据以上四个问题的探究,你有何猜想?
教师提出问题后,让学生自由讨论交流.
明确：
1.太阳对行星的引力使得行星保持在绕太阳运行的轨道上.
2.月球、地球也是天体,运动情况与太阳和行星类似,因此猜想是地球对月球的吸引使月球保持
在绕地球运行的轨道上.
3.人造卫星绕地球运动与月球类似,也应是地球对人造卫星的引力使人造卫星保持在绕地球运
行的轨道上.
4.地面上的物体之所以落回来,是因为受到重力的作用,在高山上也是如此,说明重力必定延伸
到很远的地方.
5.由以上可猜想:“天上”的力与“人间”的力应属于同一种性质的力.
讨论交流
由上述问题的探究我们得出了猜想：“天上”的力与“人间”的力相同，我们能否将其作为一
个结论呢？
讨论：探究上述问题时我们运用了类比的方法得出了猜想，猜想是否正确需要进行检验，因
此不能把它作为结论.
课件展示：牛顿的设想：苹果不离开地球，是否也是由于地球对苹果的引力造成的？地球对








= k
T
a
2
3
:周期定律
面积定律
椭圆轨道定律









=∝
∝
∝
22
2
2
:
':
:
r
Mm
GF
r
Mm
F
r
M
F
r
m
F
或太阳与行星间的引力
行星对太阳的引力
太阳对行星的引力

苹果的引力和太阳对行星的引力是否根本就是同一种力呢？若真是这样，物体离地面越远，
其受到地球的引力就应该越小.可是地面上的物体距地面很远时,如在高山上,似乎重力没有明
...