教学基本信息
课题		万有引力理论的成就
学科		物理	学期：第二学期	年级		高一
教学目标及教学重点、难点
教学目标：（1）理解“称量地球质量”的基本思路，了解万有引力定律在天文学上的重要应用。（2）理解计算太阳质量的基本思路，能将天体问题中的对象和过程转换成相关模型后求解。（3）能说出万有引力定律在发现未知天体等领域贡献，认识科学定律对人类探索未知世界的作用。教学重点：应用万有引力定律称量地球的质量、计算天体质量。教学难点：模型建构，将天体问题中的对象和过程转换成相关模型。
教学过程(表格描述)
教学环节	主要教学活动				设置意图
一、引入二、测定天体的质量 1. “称量”地球的质量 2. 计算天体的质量（太阳、月球）三、发现未知天体四、预言哈雷彗星的回归五、万有引力定律的其他应用六、总结	故事引入：由天王星到海王星的发现。提出：万有引力定律给天文学的研究开辟了新的道路，我们一起探索。以问题串的形式，引导学生建构模型，（1）从什么角度思考这一问题？（2）选择哪个物体作为研究对象？运动情况如何，受力情况又如何？（3）我们需要做怎样的简化？（4）推出地球质量的表达式，式中的量是否可观测？通过问题引导，启发学生自主探究太阳的质量，再一次深化模型的建构。引导学生分析：选择不同的行星计算结果会不同吗（与开普勒第三定律相结合）设计有梯度的4个问题。（1）求的是中心天体还是环绕天体的质量？（2）如何更准确计算地球的质量？（3）如何测量月球质量（没有天然的卫星）？（4）如何测量未知天体的密度？小探究：是否通过未知天体的近地卫星环绕一周的时间，得到天体的密度？引导学生思考探究：万有引力计算的天王星轨道与实际观测结果有偏差的原因。讲解海王星发现的有关知识，思考海王星为什么被称为“笔尖下发现的行星”？（重点放在讲解海王星发现的历史故事，从中感受到牛顿引力理论的应用价值，和人们探索未知世界的科学精神。）体会海王星发现过程中所体现的科学研究方法：发现问题，大胆猜想，理论推导，实践检验。拓展知识：冥王星的发现，双星和球状星团可用万有引力定律分析。科学史的讲解：英国天文学家哈雷成功预言哈雷彗星的回归。（学生对哈雷彗星更熟悉，容易引起共鸣）引导学生估算哈雷彗星的周期，体验用万有引力定律解决问题。拓展知识：（1）潮汐现象（2）地球形状的争论——“橘子”与“柠檬”之争（3）重力勘探这些拓展的知识有些可以用万有引力定律解释，有些是对万有引力定律最有效的实验验证之一。对本节课分析问题的方法总结，引发学生思考。				激发学生探究的兴趣真实问题情境：称量地球。分解具体的小问题，培养学生模型建构，思考如何运用所学的知识来解决问题。真实问题情境：称量太阳和月球。引导学生能将不同的天体问题中的对象和过程转换成相关模型求解。聚焦如何思考。设计问题注意梯度，保证不同层次学生都有收获。小探究供基础好的同学拓展学习。使学生体会科学研究的过程，感受科学理论对实践的巨大指导作用。通过哈雷彗星的“按时回归”这个科学史上的美谈，体会万有引力定律的成就。利用这些素材，激发学生学习物理的兴趣。归纳总结