高中體育理論教案

　　作為一位不辭辛勞的人民教師，通常需要準(zhǔn)備好一份教案，教案有利于教學(xué)水平的提高，有助于教研活動(dòng)的開展。那么寫教案需要注意哪些問題呢？以下是小編為大家整理的高中體育理論教案，供大家參考借鑒，希望可以幫助到有需要的朋友。

　　【教學(xué)設(shè)計(jì)】

　　6.4萬有引力理論的成就

　　一、教材分析

　　本節(jié)教學(xué)要求學(xué)生體會(huì)萬有引力定律經(jīng)受實(shí)踐的檢驗(yàn)，取得了很大的成功；理解萬有引力理論的巨大作用和價(jià)值。通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生深刻體會(huì)科學(xué)定律對(duì)人類探索未知世界的作用，激起學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的興趣，培養(yǎng)熱愛科學(xué)的情感。

　　二、教學(xué)目標(biāo)

　　（一）知識(shí)與技能

　　1、了解萬有引力定律在天文學(xué)上的重要應(yīng)用。

　　2、會(huì)用萬有引力定律計(jì)算天體質(zhì)量。

　　3、理解并運(yùn)用萬有引力定律處理天體問題的思路和方法。

　�。ǘ�）過程與方法

　　1、通過萬有引力定律推導(dǎo)出計(jì)算天體質(zhì)量的公式。

　　2、了解天體中的知識(shí)。

　�。ㄈ�）情感、態(tài)度與價(jià)值觀

　　體會(huì)萬有引力定律在人類認(rèn)識(shí)自然界奧秘中的巨大作用，讓學(xué)生懂得理論來源于實(shí)踐，反過來又可以指導(dǎo)實(shí)踐的辯證唯物主義觀點(diǎn)

　　三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

　　1、行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)的向心力是由萬有引力提供的。

　　2、會(huì)用已知條件求中心天體的質(zhì)量。

　　3、根據(jù)已有條件求中心天體的質(zhì)量。

　　四、學(xué)情分析

　　萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)有著重要的物理意義：它對(duì)物理學(xué)、天文學(xué)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響；它把地面上物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律統(tǒng)一起來；對(duì)科學(xué)文化發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用，解放了人們的思想，給人們探索自然的奧秘建立了極大信心，人們有能力理解天地間的各種事物。這節(jié)課我們就共同來學(xué)習(xí)萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用。

　　五、教學(xué)方法

　　討論、談話、練習(xí)、多媒體課件輔助

　　六、課前準(zhǔn)備

　　1．學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)萬有引力理論的成就

　　2．教師的教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案。

　　七、課時(shí)安排：1課時(shí)

　　八、教學(xué)過程

　　1、“科學(xué)真實(shí)迷人”

　　教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“科學(xué)真實(shí)迷人”部分的內(nèi)容，思考問題

　　1、推導(dǎo)出地球質(zhì)量的表達(dá)式，說明卡文迪許為什么能把自己的實(shí)驗(yàn)說成是“稱量地球的重量”？

　　【例題1】設(shè)地面附近的重力加速度g=9.8m/s2，地球半徑R=6.4×106m，引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2，試估算地球的質(zhì)量。

　　kg

　　2、計(jì)算天體的質(zhì)量

　　教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“天體質(zhì)量的計(jì)算”部分的內(nèi)容，同時(shí)考慮下列問題1、應(yīng)用萬有引力定律求解天體質(zhì)量的基本思路是什么?

　　2、求解天體質(zhì)量的方程依據(jù)是什么?

　　學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生閱讀課文第一部分，從課文中找出相應(yīng)的答案.

　　1、應(yīng)用萬有引力定律求解天體質(zhì)量的基本思路是：根據(jù)環(huán)繞天體的運(yùn)動(dòng)情況，求出其向心加速度，然后根據(jù)萬有引力充當(dāng)向心力，進(jìn)而列方程求解.

　　2、從前面的學(xué)習(xí)知道，天體之間存在著相互作用的萬有引力，而行星（或衛(wèi)星）都在繞恒星（或行星）做近似圓周的運(yùn)動(dòng)，而物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)合力充當(dāng)向心力，故對(duì)于天體所做的圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程只能是萬有引力充當(dāng)向心力，這也是求解中心天體質(zhì)量時(shí)列方程的根源所在.

　　教師活動(dòng)：請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合課文知識(shí)以及前面所學(xué)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，加以討論、綜合，然后思考下列問題。學(xué)生代表發(fā)言。

　　1.天體實(shí)際做何運(yùn)動(dòng)?而我們通�？烧J(rèn)為做什么運(yùn)動(dòng)?

　　2.描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量有哪些?

　　3.根據(jù)環(huán)繞天體的運(yùn)動(dòng)情況求解其向心加速度有幾種求法?

　　4.應(yīng)用天體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程——萬有引力充當(dāng)向心力求出的天體質(zhì)量有幾種表達(dá)式?各是什么?各有什么特點(diǎn)?

　　5.應(yīng)用此方法能否求出環(huán)繞天體的質(zhì)量?

　　學(xué)生活動(dòng)：分組討論，得出答案。學(xué)生代表發(fā)言。

　　1.天體實(shí)際運(yùn)動(dòng)是沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)的，而我們通常情況下可以把它的運(yùn)動(dòng)近似處理為圓形軌道，即認(rèn)為天體在做勻速圓周運(yùn)動(dòng).

　　2.在研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，為了描述其運(yùn)動(dòng)特征，我們引進(jìn)了線速度v，角速度ω，周期T三個(gè)物理量.

　　3.根據(jù)環(huán)繞天體的運(yùn)動(dòng)狀況，求解向心加速度有三種求法.即：

　�。�1）a心=（2）a心=ω2r（3）a心=4π2r/T2

　　4.應(yīng)用天體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程——萬有引力充當(dāng)向心力，結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度的三種表述方式可得三種形式的方程，即

　　（1）F引=G=F心=ma心=m.即：G①

　�。�2）F引=G=F心=ma心=mω2r即：G=mω2r②

　�。�3）F引=G=F心=ma心=m即：G=m③

　　從上述動(dòng)力學(xué)方程的三種表述中，可得到相應(yīng)的天體質(zhì)量的三種表達(dá)形式：

　�。�1）M=v2r/G.（2）M=ω2r3/G.（3）M=4π2r3/GT2.

　　上述三種表達(dá)式分別對(duì)應(yīng)在已知環(huán)繞天體的線速度v，角速度ω，周期T時(shí)求解中心天體質(zhì)量的方法.以上各式中M表示中心天體質(zhì)量，m表示環(huán)繞天體質(zhì)量，r表示兩天體間距離，G表示引力常量.

　　從上面的學(xué)習(xí)可知，在應(yīng)用萬有引力定律求解天體質(zhì)量時(shí)，只能求解中心天體的質(zhì)量，而不能求解環(huán)繞天體的質(zhì)量。而在求解中心天體質(zhì)量的三種表達(dá)式中，最常用的是已知周期求質(zhì)量的方程。因?yàn)榄h(huán)繞天體運(yùn)動(dòng)的周期比較容易測(cè)量。

　　【例題2】把地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)看做是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，平均半徑為1.5×1011m，已知引力常量為：G=6.67×10-11Nm2/kg2，則可估算出太陽(yáng)的質(zhì)量大約是多少千克?（結(jié)果取一位有效數(shù)字）

　　分析：題干給出了軌道的半徑，雖然沒有給出地球運(yùn)轉(zhuǎn)的周期，但日常生活常識(shí)告訴我們：地球繞太陽(yáng)一周為365天。

　　故：T=365×24×3600s=3.15×107s

　　由萬有引力充當(dāng)向心力可得：

　　G=m故：M=

　　代入數(shù)據(jù)解得M=kg=2×1030kg

　　教師活動(dòng)：求解過程，點(diǎn)評(píng)。

　　3、發(fā)現(xiàn)未知天體

　　教師活動(dòng)：請(qǐng)同學(xué)們閱讀課文“發(fā)現(xiàn)未知天體”部分的內(nèi)容，考慮以下問題

　　1、應(yīng)用萬有引力定律除可估算天體質(zhì)量外，還可以在天文學(xué)上有何應(yīng)用？

　　2、應(yīng)用萬有引力定律發(fā)現(xiàn)了哪些行星？

　　學(xué)生活動(dòng)：閱讀課文，從課文中找出相應(yīng)的答案：

　　1、應(yīng)用萬有引力定律還可以用來發(fā)現(xiàn)未知的天體。

　　2、海王星、冥王星就是應(yīng)用萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的。

　　教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生深入探究

　　人們是怎樣應(yīng)用萬有引力定律來發(fā)現(xiàn)未知天體的?發(fā)表你的看法。

　　學(xué)生活動(dòng)：討論并發(fā)表見解。

　　人們?cè)陂L(zhǎng)期的觀察中發(fā)現(xiàn)天王星的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌道與應(yīng)用萬有引力定律計(jì)算出的軌道總存在一定的偏差，所以懷疑在天王星周圍還可能存在有行星，然后應(yīng)用萬有引力定律，結(jié)合對(duì)天王星的觀測(cè)資料，便計(jì)算出了另一顆行星的軌道，進(jìn)而在計(jì)算的位置觀察新的行星。

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