3D目标：
1. 知识与技能
1.了解发现万有引力定律的思路和过程，知道重物在地球上的下落与天体运动的统一。
2.能够运用万有引力定律解决简单的引力计算问题，了解万有引力定律公式中r的物理意义，理解历史上万有引力常数G的测定的重大意义科学的。
3、理解万有引力定律发现的意义，体会猜想和验证在发现科学定律过程中的重要性。
2. 流程与方法
1.了解牛顿探索引力的基本思维方法。
2.通过介绍卡文迪什扭转天平实验，了解放大微量的方法。
3.通过比较地古、开普勒、牛顿对天体的认识，体会科学的简单与美丽。
3.情感态度和价值观
1、通过介绍牛顿对科学无私追求的牺牲精神，鼓励学生在学习中不畏困难，勇于探索。
2、帮助学生解放思想，消除对认识自然的恐惧。
教学重点
1.月地试验的推导过程。
2、万有引力定律的内容和表达公式。
教学难点
1.了解万有引力定律。
2. 让学生将地面物体所施加的重力与其他行星和地球之间存在的重力联系起来，这是相同性质的力。
教学流程：
1665年，英国爆发了一场持续两年的大规模瘟疫。 仅伦敦一年夏天就有两万人死亡。 二十三岁的牛顿被迫从大学回到家乡林肯郡。 这个年轻人并没有荒废学业，依然夜以继日地工作。 他在花园里学习、思考。 此时，他正在花园里思考月亮绕地球的运动。 假如地球的质量为M，月球的质量为m，
问：月球的引力有多大？
正在他思考的时候，一个苹果掉到了地上，（就是那个苹果，把苹果拿出来）。
苹果不能离开地球，它必须被地球吸引。 而如果把月球看成一个大苹果，那么月球也应该受到地球的吸引。 地球对苹果的吸引力和地球对月球的吸引力有同样的规律吗？ 如果是这样，那么地球对苹果的吸引力 公式也应该写出来。
其中： m 是苹果的质量，
r是苹果到地心的距离。
(1)万有引力猜想
苹果在地球表面受到地球力的影响是很常见的事情，但想到月球也受到地球的吸引，就令人难以置信了。 在牛顿之前，人们相信月亮绕圈运动是因为神秘精灵推动它。 现在牛顿猜测月球上的引力是地球施加的。 这样的想法需要很大的勇气。 地球和月球相距38万公里。 地球真的能将手伸过太空，给予月球巨大的吸引力吗？
牛顿非常兴奋，他把他的想法告诉了他的好朋友胡克。 胡克认为，如果地球与苹果之间的力遵循平方反比定律，那么距离地球越近，苹果受到的引力就越大，距离地球越远，苹果受到的引力就越小。远离地球。
胡克到山上做实验，没有注意到地球对苹果的引力减小了。 胡克去矿井做实验，仍然没有发现引力增加。 地球和苹果之间的力不是遵循平方反比定律吗？ 当两个科学家陷入沉思时你会怎么想？
这很好，因为你在地球上，而苹果和地球之间的距离与地球的半径相比非常小。 就连珠穆朗玛峰也只有8848米，而地球半径有6370公里。 当时仪器的测量精度非常有限。 看来，要想检验猜想的正确性，就必须跳出地球。于是牛顿做了一项惊人的月地测试实验
(2) 万有引力测试
土地
月亮
60R
苹果
假如地球的质量为M，月球的质量为m，月球与地球的距离为r，则月球所受的引力
现在我们发现一个苹果，其质量与月球相同，可以看作一个粒子。 如果吸引苹果的力和吸引月亮的力是同一个力并且遵循相同的规则，那么地球表面上苹果所受的力可以写为，R是地球的半径。
我们还知道，月球和地球之间的距离是地球半径的60倍。 如果平方反比定律成立，那么地球表面的苹果与月球所在位置的引力之比是多少？
接下来我们如何检查呢？
地球表面苹果所受的引力F1很容易确定，
如何求苹果在月球位置所受的力？
那时，地球和月球之间的距离已经可以测量出来，也可以知道月球绕地球公转的周期。根据公式
对比可知F1:F2=3600:1
通过上面的解，我们知道地球对月球的力和地球对苹果的力确实是同一个力。 天上的力其实和地上的力有同样的规律。 这体现了牛顿异于常人的惊人勇气、勇气和想象力。 然而，牛顿却非常谦虚。 他有一句名言：“我不知道别人怎么看我。” 得了吧，我是个什么样的人，但在我自己看来，我就像一个在沙滩上玩耍的孩子，时不时地为找到更光滑的卵石或者更漂亮的贝壳而沾沾自喜。 ，却完全没有意识到摆在我面前的浩瀚的真理海洋。” 学生们跟着我读，学习了牛顿谦虚的品格。
“全部”是什么意思？ 我们已经知道，太阳与行星、地球与月球、地球与苹果之间的距离与它们之间距离的平方成正比。 任意两个物体之间是否存在这样的力？ 牛顿很可能将这种力扩展到宇宙中的所有物体。
(3)万有引力定律的内容：
1.内容：自然界中任何两个物体都相互吸引。 万有引力的大小与物体质量m1和m2的乘积成正比，与它们之间的距离r的平方成反比。
2.公式说明：
距离指的是什么？ 一般是指两个粒子之间的距离。 如果是两个均匀球体，则应视为两个均匀球体中心之间的距离。
思考：课本第38页的问题1。
解：假设两个人的质量均为50 kg，质心相距1 m。 它们之间的万有引力的大小为：
F=
可见，分析力时，可以忽略物体之间的万有引力。
从课本的第一个主题中我们知道，两个物体之间的引力通常很小，我们通常无法检测到。 可见万有引力常数G应该很小。 G的值可以测量吗？
(4)万有引力常数的测定：
直到100多年后，英国物理学家卡文迪什才通过在实验室中测量几个铅球之间的引力，相对准确地测量出了G的值。
两个击球之间的力应该很小。 如此小的力所产生的影响将是非常微不足道的。 您过去是否见过一些实验显示出原本非常微不足道的效果？ 这些实验都有一个共同的思想，就是放大的思想。 你有两次铅球机会。 请找到一种方法来测量两个铅球之间的力量。 设计你自己的沟通伴侣。
您认为您的设计包含了怎样的思考？
1798年，英国物理学家卡文迪什在实验室中使用“扭力天平”测量了几个铅球之间的引力，相对准确地得到了万有引力常数G的值。
图示：卡文迪什的“扭力秤”实验装置。
图中，两个质量为m的小球分别固定在T形框架的水平光杆两端。 垂直部分安装有一个小平面镜。 杆式扭力秤上端悬挂有一根石英丝。 每个质量将一个质量相同的大球放在m个小球附近高中物理万有引力定律，让一束光进入平面镜。 由于大小球之间的引力作用，T形框架会旋转，旋转角度可以反映万有引力的大小。
增强重力效果的两种方法：
1、加长水平杆长度，增大力臂，增大力矩，提高测量精度。
2、利用平面镜反射光线的方法，“加大石英丝的扭转角度”。
卡文迪什在实验室测量了万有引力常数，表明万有引力定律同样适用于地面上的任意两个物体，并用实验方法进一步证明了万有引力定律的普遍性。 同时，引力常数的测量使得包括计算恒星质量在内的引力的定量计算成为可能。
摘要： 万有引力的结论将上帝驱逐出了太阳系。 任何两个有质量的物体之间都存在引力。 同时，万有引力定律给人一种非常简单、科学又美好的启发。 从地古的近万条数据，到开普勒总结出三个定律，牛顿用一个公式总结出天体运动的普遍规律。
作业：第 38 页的问题 3
附：黑板设计
月亮绕地球
球
地球和苹果
任何物体之间
每月和地面检查
重力常数的测定
人民教育出版社出版的这篇关于高中物理《万有引力定律》教学设计的文章共8799字。
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