教学目标
知识目标：
1.了解万有引力定律的思想和得出过程。
2.理解万有引力定律的含义高中物理教学目标，能够推导出万有引力定律。
3.知道任何物体之间都存在万有引力，并遵循相同的定律。
能力目标：
1、培养学生在研究问题时把握主要矛盾、简化问题、建立处理问题的理想模型的能力。
2.培养学生通过现象（行星的运动）看到本质（在重力影响下）的判断和推理能力
德育目标：
1、通过牛顿在前人基础上发现万有引力定律的思考过程，阐释科学研究的长期性、持续性和艰巨性，渗透科学发现的方法论教育。
2、培养学生的猜想、归纳、联想、直觉思维能力。
教学中的重点和难点
教学重点：
月地巡检的翻转过程
教学难点：
任意两个物体之间都存在万有引力
教学流程
（一）简介：
太阳对行星的引力就是行星做圆周运动的向心力。 这种力阻止行星飞离太阳。 地上的物体在被扔出去之后总是会落到地上。 是什么让物体无法离开地球？ 这是真的吗？ 是地球对物体的引力造成的吗？
如果是这样的话，物体距离地面越远，它的引力就越小。 然而，当地面上的物体远离地面时，它的引力似乎并没有明显减小。 如果该物体延伸到月球，该物体也会像月球一样绕地球运行。 地球对月球的引力、地球对地面物体的引力、太阳对行星的引力是同一个力。 你这样认为吗？
（二）新课程教学：
一、牛顿发现万有引力定律的过程
（引导学生阅读教材，找出发现万有引力定律的思路）
假设-理论推导-实验测试
(一)牛顿的万有引力思想
牛顿在看到苹果下落时发现了万有引力。 这只是一个传说。 不过高中物理教学目标，他确实对天体和地球的引力进行了深入的思考。 经过长期的观察和研究，牛顿提出了这样的假设：距离我们较远的太阳、行星和恒星，无论彼此相距多远，都相互吸引，它们的引力随着引力的增大而减小。的距离。 地球和其他行星相互绕轨道运行。 太阳的自转是靠X的引力来维持的。同样，地球不仅吸引地面和近地表的物体，还吸引远处的物体（比如月球），而且它的引力也随着距离的增加而减弱。 牛顿进一步推测宇宙中任何物体之间都存在吸引力。 这些力具有相同的本质，遵循相同的力学定律，其大小与它们之间的距离的平方成反比。
(2)牛顿定律的推导
首先，为了证明太阳的引力与距离的平方成反比，牛顿凭借他在数学和物理证明方面惊人的创造力，大胆地将他从地面物体运动中总结出来的运动定律应用到了太阳的引力场上。天体的运动。 ，结合开普勒行星运动定律，从理论上推导出太阳对行星的引力F与距离r的平方成反比，同时也证明了引力与太阳质量M和质量M的乘积成正比。行星的质量m。 牛顿随后研究了卫星的运动，结论是：
它们之间的引力也与行星和卫星质量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。
(3).牛顿定律检验
上述结论是否正确还有待实验检验。 牛顿根据自己的观察，用理想的实验巧妙地解决了这个问题。
牛顿想象，当一个物体在地球表面时，它的重力加速度为g。 如果将其置于月球轨道上并绕地球运动，则其向心加速度为a。 如果物体在地球上所受的重力F1和在月球轨道上运行时所受的力F2都是来自地球的吸引力，且其大小与距离的平方成反比，则a与g的关系应为关系如下：
已知月球中心与地球中心的距离r是地球半径r的60倍，我们得到。
这个从动力学角度得到的结果与之前用运动学公式计算的数据完全一致。
牛顿证实了地球与物体之间、天体之间的引力具有相同性质并遵循相同力学定律的假设是正确的。 牛顿对这条万有引力定律做了合理的概括英语作文，并于1687年发表了万有引力定律。可以用下表来表达牛顿推导万有引力定律的思想。
（根据问题引导学生看书，老师引导总结）
(1)什么是万有引力？ 并举例说明。
（2）万有引力定律如何体现物体间相互作用的规律？ 它的数学表达式是什么？
（3）万有引力定律的适用条件是什么？
2、万有引力定律
1、内容：
自然界中任何两个物体都会相互吸引。 引力的大小与两个物体质量的乘积成正比，与它们距离的平方成反比； 重力的方向是沿着两者的连线。
2.公式：
3、各物理量的含义及单位：
F是两个物体之间的引力，单位：N。
m1和m2分别表示两个物体的质量，单位：kg
r是它们之间的距离，单位：m
G为万有引力常数：G=6.67×10-11 N·m2/kg2，单位：N·m2/kg2。
4.万有引力定律的理解
①万有引力F是由于相互作用的物体有质量而产生的引力。 它与初中时学过的电荷间万有引力、磁极间万有引力不同。
强调：
A.万有引力的普遍性。 引力不仅存在于恒星之间，任何客观存在的有质量的物体之间也存在这种相互吸引力。
B. 万有引力的互易性。 相互作用的两个物体的引力是一对相互作用力和反作用力。 它们大小相等、方向相反，分别作用于两个物体。
C. 万有引力的宏观性质。 一般情况下，万有引力很小，它的存在只有在质量巨大的恒星之间或天体与天体附近的物体之间才具有实际的物理意义。
D.引力的独立性。 两个物体之间的引力只与它们自身的质量有关，与它们所在空间的性质以及周围是否有其他物体无关。
② r 为两个物体之间的距离：
A.如果物体可以看作一个粒子，则r是两个粒子之间的距离。
B、如果形状规则的均匀物体彼此距离较近，则r应理解为它们几何中心之间的距离。
C、如果物体不能看成一个质点，那么每个物体都可以看成是若干个质点的集合，然后根据万有引力定律可以计算出各个质点之间的引力，然后将它们合力可以根据矢量法计算。
③ G为万有引力常数，在数值上等于两个质量为1kg的物体相距1m时相互作用的引力。
课堂练习：
1. 研究：要求两名学生来到讲台上，玩两个游戏：一是要求两名学生靠近然后离开超过三次，二是要求两名学生尝试跳起来并停在空中，看看他们是否能做到。 再问：既然自然界中任意两个物体之间都存在万有引力，为什么我们在日常生活中感觉不到我们自己、人与物体之间的这种相互作用呢？
具体计算：地面上两个50kg的颗粒相距1m时，它们之间的引力有多大？ 已知地球质量约为6.0×，地球半径为6.4×106m。 这个物体与地球之间的引力有多大？ ?（F1=1.6675×10-7N，F2=493N）
（学生计算后回答）
此问题点评： 可见，物体之间的引力一般都很小，一般不易感觉到。 物体与天体（如人类与地球）之间的引力是不容忽视的。
2. 要将两个物体之间的引力减小到原来的1/4，可以采用的方法是（ ）
A. 将两个物体的质量减半，同时保持距离不变。
B. 将两个物体之间的距离增加到原来值的两倍，并保持质量不变
C、将其中一个物体的质量减少到原来的1/4，并保持距离不变
D. 将两个物体的质量和它们之间的距离减小到原来值的 1/4。
答案：ABC
3、假设地球表面的重力加速度为，物体距地心的距离为4R（R为地球半径）。 由于地球作用而产生的加速度为g，则()
A.1 B 1/9 C.1/4 D.1/16
提示：两个地方的加速度是由什么力造成的？ 符合什么规则？
答案：D
3. 引力常数的测定
牛顿发现了万有引力定律，但没有给出万有引力常数的数值。 由于一般物体之间的引力很小，因此通过实验测量极其困难。 直到一百多年后，英国人卡文迪什才使用精密的扭力秤进行了测量。
(1) 使用扭力天平测量重力常数的方法
卡文迪什解决问题的思路是将难以观察到的微小变化转化为容易观察到的显着变化，然后根据显着变化和微小变化之间的关系来计算微小变化。
问题：卡文迪什扭转平衡实验中如何实现这种转变？
将重力（很小）转化为万有引力矩，再转化为石英丝的扭转角度，最后转化为光点在标尺上移动的距离（较大）。 根据预先计算出的石英丝扭矩与扭转角的关系，即可证明扭矩，即可求出重力，并可确定重力常数的值。
卡文迪什在确定万有引力常数的同时，也证明了万有引力定律的正确性。
（四）总结
本课重点学习万有引力定律的内容、表达、理解和简单应用。 它着重于理解定律的普遍性和适用性，对万有引力的本质有深刻的认识。
要理解万有引力定律，应注意以下几点：
(1)万有引力的普遍性。 它存在于宇宙中任何有质量的物体之间，无论它们之间是否有其他力作用。
(2)万有引力常数的普适性。 它是一个常数，只与m、r、F单位的选择有关，与物体的性质无关。
(3) 两个物体之间的引力是一对作用力和反作用力。
(4) 万有力定律仅适用于质点与质量分布均匀的球体之间的相互作用。
课后练习
课本第71页：2、3
板书
万有引力定律
1、万有引力定律的推导：
2、万有引力定律
①内容：自然界中任何两个物体都相互吸引。 重力的大小与两个物体质量的乘积成正比，与它们距离的平方成反比。
②公式：
G是万有引力常数，r是它们之间的距离
③各物理量的含义及单位：
④万有引力定律发现的重要意义：
3. 引力常数的测定
4.万有引力定律的理解
①万有引力F是由于相互作用的物体有质量而产生的引力。 它与初中时学过的电荷间万有引力、磁极间万有引力不同。
强调：
A.万有引力的普遍性。 引力不仅存在于恒星之间，任何客观存在的有质量的物体之间也存在这种相互吸引力。
B. 万有引力的互易性。 相互作用的两个物体的引力是一对相互作用力和反作用力。 它们大小相等、方向相反，分别作用于两个物体。
C. 万有引力的宏观性质。 一般情况下，万有引力很小，它的存在只有在质量巨大的恒星之间或天体与接近天体的物体之间才具有实际的物理意义。
D.引力的独立性。 两个物体之间的引力只与它们自身的质量有关，与它们所在空间的性质以及周围是否有其他物体无关。
② r 为两个物体之间的距离：
A.如果物体可以看作一个粒子，则r是两个粒子之间的距离。
B、如果形状规则的均匀物体彼此距离较近，则r应理解为它们几何中心之间的距离。
C、如果物体不能看成一个质点，那么每个物体都可以看成是若干个质点的集合，然后根据万有引力定律可以计算出各个质点之间的引力，然后将它们合力可以根据矢量法计算。
③ G为万有引力常数，在数值上等于两个质量为1kg的物体相距1m时相互作用的引力。
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