教學目標
知識目標：
1.了解萬有引力定律的思想和得出過程。
2.理解萬有引力定律的含義高中物理教學目標，能夠推導出萬有引力定律。
3.知道任何物體之間都存在萬有引力，并遵循相同的定律。
能力目標：
1、培養學生在研究問題時把握主要矛盾、簡化問題、建立處理問題的理想模型的能力。
2.培養學生通過現象（行星的運動）看到本質（在重力影響下）的判斷和推理能力
德育目標：
1、通過牛頓在前人基礎上發現萬有引力定律的思考過程，闡釋科學研究的長期性、持續性和艱巨性，滲透科學發現的方法論教育。
2、培養學生的猜想、歸納、聯想、直覺思維能力。
教學中的重點和難點
教學重點：
月地巡檢的翻轉過程
教學難點：
任意兩個物體之間都存在萬有引力
教學流程
（一）簡介：
太陽對行星的引力就是行星做圓周運動的向心力。 這種力阻止行星飛離太陽。 地上的物體在被扔出去之后總是會落到地上。 是什么讓物體無法離開地球？ 這是真的嗎？ 是地球對物體的引力造成的嗎？
如果是這樣的話，物體距離地面越遠，它的引力就越小。 然而，當地面上的物體遠離地面時，它的引力似乎并沒有明顯減小。 如果該物體延伸到月球，該物體也會像月球一樣繞地球運行。 地球對月球的引力、地球對地面物體的引力、太陽對行星的引力是同一個力。 你這樣認為嗎？
（二）新課程教學：
一、牛頓發現萬有引力定律的過程
（引導學生閱讀教材，找出發現萬有引力定律的思路）
假設-理論推導-實驗測試
(一)牛頓的萬有引力思想
牛頓在看到蘋果下落時發現了萬有引力。 這只是一個傳說。 不過高中物理教學目標，他確實對天體和地球的引力進行了深入的思考。 經過長期的觀察和研究，牛頓提出了這樣的假設：距離我們較遠的太陽、行星和恒星，無論彼此相距多遠，都相互吸引，它們的引力隨著引力的增大而減小。的距離。 地球和其他行星相互繞軌道運行。 太陽的自轉是靠X的引力來維持的。同樣，地球不僅吸引地面和近地表的物體，還吸引遠處的物體（比如月球），而且它的引力也隨著距離的增加而減弱。 牛頓進一步推測宇宙中任何物體之間都存在吸引力。 這些力具有相同的本質，遵循相同的力學定律，其大小與它們之間的距離的平方成反比。
(2)牛頓定律的推導
首先，為了證明太陽的引力與距離的平方成反比，牛頓憑借他在數學和物理證明方面驚人的創造力，大膽地將他從地面物體運動中總結出來的運動定律應用到了太陽的引力場上。天體的運動。 ，結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，同時也證明了引力與太陽質量M和質量M的乘積成正比。行星的質量m。 牛頓隨后研究了衛星的運動，結論是：
它們之間的引力也與行星和衛星質量的乘積成正比，與它們之間距離的平方成反比。
(3).牛頓定律檢驗
上述結論是否正確還有待實驗檢驗。 牛頓根據自己的觀察，用理想的實驗巧妙地解決了這個問題。
牛頓想象，當一個物體在地球表面時，它的重力加速度為g。 如果將其置于月球軌道上并繞地球運動，則其向心加速度為a。 如果物體在地球上所受的重力F1和在月球軌道上運行時所受的力F2都是來自地球的吸引力，且其大小與距離的平方成反比，則a與g的關系應為關系如下：
已知月球中心與地球中心的距離r是地球半徑r的60倍，我們得到。
這個從動力學角度得到的結果與之前用運動學公式計算的數據完全一致。
牛頓證實了地球與物體之間、天體之間的引力具有相同性質并遵循相同力學定律的假設是正確的。 牛頓對這條萬有引力定律做了合理的概括英語作文，并于1687年發表了萬有引力定律。可以用下表來表達牛頓推導萬有引力定律的思想。
（根據問題引導學生看書，老師引導總結）
(1)什么是萬有引力？ 并舉例說明。
（2）萬有引力定律如何體現物體間相互作用的規律？ 它的數學表達式是什么？
（3）萬有引力定律的適用條件是什么？
2、萬有引力定律
1、內容：
自然界中任何兩個物體都會相互吸引。 引力的大小與兩個物體質量的乘積成正比，與它們距離的平方成反比； 重力的方向是沿著兩者的連線。
2.公式：
3、各物理量的含義及單位：
F是兩個物體之間的引力，單位：N。
m1和m2分別表示兩個物體的質量，單位：kg
r是它們之間的距離，單位：m
G為萬有引力常數：G=6.67×10-11 N·m2/kg2，單位：N·m2/kg2。
4.萬有引力定律的理解
①萬有引力F是由于相互作用的物體有質量而產生的引力。 它與初中時學過的電荷間萬有引力、磁極間萬有引力不同。
強調：
A.萬有引力的普遍性。 引力不僅存在于恒星之間，任何客觀存在的有質量的物體之間也存在這種相互吸引力。
B. 萬有引力的互易性。 相互作用的兩個物體的引力是一對相互作用力和反作用力。 它們大小相等、方向相反，分別作用于兩個物體。
C. 萬有引力的宏觀性質。 一般情況下，萬有引力很小，它的存在只有在質量巨大的恒星之間或天體與天體附近的物體之間才具有實際的物理意義。
D.引力的獨立性。 兩個物體之間的引力只與它們自身的質量有關，與它們所在空間的性質以及周圍是否有其他物體無關。
② r 為兩個物體之間的距離：
A.如果物體可以看作一個粒子，則r是兩個粒子之間的距離。
B、如果形狀規則的均勻物體彼此距離較近，則r應理解為它們幾何中心之間的距離。
C、如果物體不能看成一個質點，那么每個物體都可以看成是若干個質點的集合，然后根據萬有引力定律可以計算出各個質點之間的引力，然后將它們合力可以根據矢量法計算。
③ G為萬有引力常數，在數值上等于兩個質量為1kg的物體相距1m時相互作用的引力。
課堂練習：
1. 研究：要求兩名學生來到講臺上，玩兩個游戲：一是要求兩名學生靠近然后離開超過三次，二是要求兩名學生嘗試跳起來并停在空中，看看他們是否能做到。 再問：既然自然界中任意兩個物體之間都存在萬有引力，為什么我們在日常生活中感覺不到我們自己、人與物體之間的這種相互作用呢？
具體計算：地面上兩個50kg的顆粒相距1m時，它們之間的引力有多大？ 已知地球質量約為6.0×，地球半徑為6.4×106m。 這個物體與地球之間的引力有多大？ ?（F1=1.6675×10-7N，F2=493N）
（學生計算后回答）
此問題點評： 可見，物體之間的引力一般都很小，一般不易感覺到。 物體與天體（如人類與地球）之間的引力是不容忽視的。
2. 要將兩個物體之間的引力減小到原來的1/4，可以采用的方法是（ ）
A. 將兩個物體的質量減半，同時保持距離不變。
B. 將兩個物體之間的距離增加到原來值的兩倍，并保持質量不變
C、將其中一個物體的質量減少到原來的1/4，并保持距離不變
D. 將兩個物體的質量和它們之間的距離減小到原來值的 1/4。
答案：ABC
3、假設地球表面的重力加速度為，物體距地心的距離為4R（R為地球半徑）。 由于地球作用而產生的加速度為g，則()
A.1 B 1/9 C.1/4 D.1/16
提示：兩個地方的加速度是由什么力造成的？ 符合什么規則？
答案：D
3. 引力常數的測定
牛頓發現了萬有引力定律，但沒有給出萬有引力常數的數值。 由于一般物體之間的引力很小，因此通過實驗測量極其困難。 直到一百多年后，英國人卡文迪什才使用精密的扭力秤進行了測量。
(1) 使用扭力天平測量重力常數的方法
卡文迪什解決問題的思路是將難以觀察到的微小變化轉化為容易觀察到的顯著變化，然后根據顯著變化和微小變化之間的關系來計算微小變化。
問題：卡文迪什扭轉平衡實驗中如何實現這種轉變？
將重力（很小）轉化為萬有引力矩，再轉化為石英絲的扭轉角度，最后轉化為光點在標尺上移動的距離（較大）。 根據預先計算出的石英絲扭矩與扭轉角的關系，即可證明扭矩，即可求出重力，并可確定重力常數的值。
卡文迪什在確定萬有引力常數的同時，也證明了萬有引力定律的正確性。
（四）總結
本課重點學習萬有引力定律的內容、表達、理解和簡單應用。 它著重于理解定律的普遍性和適用性，對萬有引力的本質有深刻的認識。
要理解萬有引力定律，應注意以下幾點：
(1)萬有引力的普遍性。 它存在于宇宙中任何有質量的物體之間，無論它們之間是否有其他力作用。
(2)萬有引力常數的普適性。 它是一個常數，只與m、r、F單位的選擇有關，與物體的性質無關。
(3) 兩個物體之間的引力是一對作用力和反作用力。
(4) 萬有力定律僅適用于質點與質量分布均勻的球體之間的相互作用。
課后練習
課本第71頁：2、3
板書
萬有引力定律
1、萬有引力定律的推導：
2、萬有引力定律
①內容：自然界中任何兩個物體都相互吸引。 重力的大小與兩個物體質量的乘積成正比，與它們距離的平方成反比。
②公式：
G是萬有引力常數，r是它們之間的距離
③各物理量的含義及單位：
④萬有引力定律發現的重要意義：
3. 引力常數的測定
4.萬有引力定律的理解
①萬有引力F是由于相互作用的物體有質量而產生的引力。 它與初中時學過的電荷間萬有引力、磁極間萬有引力不同。
強調：
A.萬有引力的普遍性。 引力不僅存在于恒星之間，任何客觀存在的有質量的物體之間也存在這種相互吸引力。
B. 萬有引力的互易性。 相互作用的兩個物體的引力是一對相互作用力和反作用力。 它們大小相等、方向相反，分別作用于兩個物體。
C. 萬有引力的宏觀性質。 一般情況下，萬有引力很小，它的存在只有在質量巨大的恒星之間或天體與接近天體的物體之間才具有實際的物理意義。
D.引力的獨立性。 兩個物體之間的引力只與它們自身的質量有關，與它們所在空間的性質以及周圍是否有其他物體無關。
② r 為兩個物體之間的距離：
A.如果物體可以看作一個粒子，則r是兩個粒子之間的距離。
B、如果形狀規則的均勻物體彼此距離較近，則r應理解為它們幾何中心之間的距離。
C、如果物體不能看成一個質點，那么每個物體都可以看成是若干個質點的集合，然后根據萬有引力定律可以計算出各個質點之間的引力，然后將它們合力可以根據矢量法計算。
③ G為萬有引力常數，在數值上等于兩個質量為1kg的物體相距1m時相互作用的引力。
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