3D目標：
1. 知識與技能
1.了解發現萬有引力定律的思路和過程，知道重物在地球上的下落與天體運動的統一。
2.能夠運用萬有引力定律解決簡單的引力計算問題，了解萬有引力定律公式中r的物理意義，理解歷史上萬有引力常數G的測定的重大意義科學的。
3、理解萬有引力定律發現的意義，體會猜想和驗證在發現科學定律過程中的重要性。
2. 流程與方法
1.了解牛頓探索引力的基本思維方法。
2.通過介紹卡文迪什扭轉天平實驗，了解放大微量的方法。
3.通過比較地古、開普勒、牛頓對天體的認識，體會科學的簡單與美麗。
3.情感態度和價值觀
1、通過介紹牛頓對科學無私追求的犧牲精神，鼓勵學生在學習中不畏困難，勇于探索。
2、幫助學生解放思想，消除對認識自然的恐懼。
教學重點
1.月地試驗的推導過程。
2、萬有引力定律的內容和表達公式。
教學難點
1.了解萬有引力定律。
2. 讓學生將地面物體所施加的重力與其他行星和地球之間存在的重力聯系起來，這是相同性質的力。
教學流程：
1665年，英國爆發了一場持續兩年的大規模瘟疫。 僅倫敦一年夏天就有兩萬人死亡。 二十三歲的牛頓被迫從大學回到家鄉林肯郡。 這個年輕人并沒有荒廢學業，依然夜以繼日地工作。 他在花園里學習、思考。 此時，他正在花園里思考月亮繞地球的運動。 假如地球的質量為M，月球的質量為m，
問：月球的引力有多大？
正在他思考的時候，一個蘋果掉到了地上，（就是那個蘋果，把蘋果拿出來）。
蘋果不能離開地球，它必須被地球吸引。 而如果把月球看成一個大蘋果，那么月球也應該受到地球的吸引。 地球對蘋果的吸引力和地球對月球的吸引力有同樣的規律嗎？ 如果是這樣，那么地球對蘋果的吸引力 公式也應該寫出來。
其中： m 是蘋果的質量，
r是蘋果到地心的距離。
(1)萬有引力猜想
蘋果在地球表面受到地球力的影響是很常見的事情，但想到月球也受到地球的吸引，就令人難以置信了。 在牛頓之前，人們相信月亮繞圈運動是因為神秘精靈推動它。 現在牛頓猜測月球上的引力是地球施加的。 這樣的想法需要很大的勇氣。 地球和月球相距38萬公里。 地球真的能將手伸過太空，給予月球巨大的吸引力嗎？
牛頓非常興奮，他把他的想法告訴了他的好朋友胡克。 胡克認為，如果地球與蘋果之間的力遵循平方反比定律，那么距離地球越近，蘋果受到的引力就越大，距離地球越遠，蘋果受到的引力就越小。遠離地球。
胡克到山上做實驗，沒有注意到地球對蘋果的引力減小了。 胡克去礦井做實驗，仍然沒有發現引力增加。 地球和蘋果之間的力不是遵循平方反比定律嗎？ 當兩個科學家陷入沉思時你會怎么想？
這很好，因為你在地球上，而蘋果和地球之間的距離與地球的半徑相比非常小。 就連珠穆朗瑪峰也只有8848米，而地球半徑有6370公里。 當時儀器的測量精度非常有限。 看來，要想檢驗猜想的正確性，就必須跳出地球。于是牛頓做了一項驚人的月地測試實驗
(2) 萬有引力測試
土地
月亮
60R
蘋果
假如地球的質量為M，月球的質量為m，月球與地球的距離為r，則月球所受的引力
現在我們發現一個蘋果，其質量與月球相同，可以看作一個粒子。 如果吸引蘋果的力和吸引月亮的力是同一個力并且遵循相同的規則，那么地球表面上蘋果所受的力可以寫為，R是地球的半徑。
我們還知道，月球和地球之間的距離是地球半徑的60倍。 如果平方反比定律成立，那么地球表面的蘋果與月球所在位置的引力之比是多少？
接下來我們如何檢查呢？
地球表面蘋果所受的引力F1很容易確定，
如何求蘋果在月球位置所受的力？
那時，地球和月球之間的距離已經可以測量出來，也可以知道月球繞地球公轉的周期。根據公式
對比可知F1:F2=3600:1
通過上面的解，我們知道地球對月球的力和地球對蘋果的力確實是同一個力。 天上的力其實和地上的力有同樣的規律。 這體現了牛頓異于常人的驚人勇氣、勇氣和想象力。 然而，牛頓卻非常謙虛。 他有一句名言：“我不知道別人怎么看我。” 得了吧，我是個什么樣的人，但在我自己看來，我就像一個在沙灘上玩耍的孩子，時不時地為找到更光滑的卵石或者更漂亮的貝殼而沾沾自喜。 ，卻完全沒有意識到擺在我面前的浩瀚的真理海洋。” 學生們跟著我讀，學習了牛頓謙虛的品格。
“全部”是什么意思？ 我們已經知道，太陽與行星、地球與月球、地球與蘋果之間的距離與它們之間距離的平方成正比。 任意兩個物體之間是否存在這樣的力？ 牛頓很可能將這種力擴展到宇宙中的所有物體。
(3)萬有引力定律的內容：
1.內容：自然界中任何兩個物體都相互吸引。 萬有引力的大小與物體質量m1和m2的乘積成正比，與它們之間的距離r的平方成反比。
2.公式說明：
距離指的是什么？ 一般是指兩個粒子之間的距離。 如果是兩個均勻球體，則應視為兩個均勻球體中心之間的距離。
思考：課本第38頁的問題1。
解：假設兩個人的質量均為50 kg，質心相距1 m。 它們之間的萬有引力的大小為：
F=
可見，分析力時，可以忽略物體之間的萬有引力。
從課本的第一個主題中我們知道，兩個物體之間的引力通常很小，我們通常無法檢測到。 可見萬有引力常數G應該很小。 G的值可以測量嗎？
(4)萬有引力常數的測定：
直到100多年后，英國物理學家卡文迪什才通過在實驗室中測量幾個鉛球之間的引力，相對準確地測量出了G的值。
兩個擊球之間的力應該很小。 如此小的力所產生的影響將是非常微不足道的。 您過去是否見過一些實驗顯示出原本非常微不足道的效果？ ??這些實驗都有一個共同的思想，就是放大的思想。 你有兩次鉛球機會。 請找到一種方法來測量兩個鉛球之間的力量。 設計你自己的溝通伴侶。
您認為您的設計包含了怎樣的思考？
1798年，英國物理學家卡文迪什在實驗室中使用“扭力天平”測量了幾個鉛球之間的引力，相對準確地得到了萬有引力常數G的值。
圖示：卡文迪什的“扭力秤”實驗裝置。
圖中，兩個質量為m的小球分別固定在T形框架的水平光桿兩端。 垂直部分安裝有一個小平面鏡。 桿式扭力秤上端懸掛有一根石英絲。 每個質量將一個質量相同的大球放在m個小球附近高中物理萬有引力定律，讓一束光進入平面鏡。 由于大小球之間的引力作用，T形框架會旋轉，旋轉角度可以反映萬有引力的大小。
增強重力效果的兩種方法：
1、加長水平桿長度，增大力臂，增大力矩，提高測量精度。
2、利用平面鏡反射光線的方法，“加大石英絲的扭轉角度”。
卡文迪什在實驗室測量了萬有引力常數，表明萬有引力定律同樣適用于地面上的任意兩個物體，并用實驗方法進一步證明了萬有引力定律的普遍性。 同時，引力常數的測量使得包括計算恒星質量在內的引力的定量計算成為可能。
摘要： 萬有引力的結論將上帝驅逐出了太陽系。 任何兩個有質量的物體之間都存在引力。 同時，萬有引力定律給人一種非常簡單、科學又美好的啟發。 從地古的近萬條數據，到開普勒總結出三個定律，牛頓用一個公式總結出天體運動的普遍規律。
作業：第 38 頁的問題 3
附：黑板設計
月亮繞地球
球
地球和蘋果
任何物體之間
每月和地面檢查
重力常數的測定
人民教育出版社出版的這篇關于高中物理《萬有引力定律》教學設計的文章共8799字。
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