《万有引力定律》教学设计

《万有引力定律》教学设计（精选6篇）

《万有引力定律》教学设计 篇1

万有引力定律教学设计（精选5篇）

作为一位不辞辛劳的人民教师，可能需要进行教学设计编写工作，教学设计以计划和布局安排的形式，对怎样才能达到教学目标进行创造性的决策，以解决怎样教的问题。教学设计应该怎么写才好呢？下面是小编精心整理的万有引力定律教学设计（精选5篇），仅供参考，欢迎大家阅读。

万有引力定律教学设计1

【教学目标】

（一）知识与技能

1．了解万有引力定律在天文学上的重要应用。

2．会用万有引力定律计算天体质量。

3．理解并运用万有引力定律处理天体问题的思路和方法。

（二）过程与方法

1．通过万有引力定律推导出计算天体质量的公式。

2．了解天体中的知识。

（三）情感、态度与价值观

体会万有引力定律在人类认识自然界奥秘中的巨大作用，让学生懂得理论来源于实践。

【教学重点】

1．行星绕太阳的运动的向心力是由万有引力提供的。

2．会用已知条件求中心天体的质量。

【教学难点】

根据已有条件求中心天体的质量。

教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。

【教学工具】

课件、计算机、地球仪、投影仪等多媒体教学设备。

【教学过程】

一、引入新课

教师活动：上节我们学习了万有引力定律的有关知识，现在请同学们回忆一下，万有引力定律的内容及公式是什么？公式中的G又是什么？G的测定是谁完成的？

学生活动：思考并回答上述问题：

内容：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比。

公式：F=G．

公式中的G是引力常量，它在大小上等于质量为1 kg的两个物体相距1 m时所产生的引力大小，经测定其值为6．67×10—11 N·m2/kg2。G的测定是由卡文迪许完成的。

教师活动：（播音部分）牛顿（1643—1727）是英国著名的物理学家、数学家和天文学家，是十七世纪最伟大的科学巨匠。牛顿一生对科学事业所做的贡献，遍及物理学、数学和天文学等领域。牛顿在物理学上最主要的成就，是创立了经典力学的基本体系，对于光学，牛顿致力于光的颜色和光的本性的研究，也作出了重大贡献。牛顿在数学方面，总结和发展了前人的工作，提出了“流数法”，建立了二项式定理，创立了微积分。在天文学方面，牛顿发现了万有引力定律，创制了反射望远镜，并且用它初步观察到了行星运动的规律。

上面用了两个字“发现”，不是发明！正如幼儿园有一个小朋友造句：我爸爸发现了我的妈妈，然后发明了我。

万有引力发现后，再经过了一百多年，才确定引力常量。卡文迪许扭秤的主要部分是一个轻而坚固的T型架，倒挂在一根金属丝的下端。T形架水平部分的两端各装一个质量是m的小球，T形架的竖直部分装一面小平面镜M，它能把射来的光线反射到刻度尺上，这样就能比较精确地测量金属丝的扭转。他测定了引力常量。这也提供了我们测量微小物体质量的方法。古代，曹操的儿子曹冲利用浮力称出了大象的质量。那我们现在有没有可能利用已知的知识来称地球呢？

二、进行新课

（一）“科学真实迷人”

教师活动：引导学生阅读教材“科学真实迷人”部分的内容，思考问题［投影出示］：

1．推导出地球质量的表达式，说明卡文迪许为什么能把自己的实验说成是“称量地球的重量”？

2．设地面附近的重力加速度g=9．8m/s2，地球半径R =6．4×106m，引力常量G=6．67×10-11 Nm2/kg2，试估算地球的质量。

学生活动：阅读课文，推导出地球质量的表达式，在练习本上进行定量计算。

教师活动：由于地球自转非常慢，一天只转了一圈，所以对应的自转偏向力很小。在这里，我们忽略不计。投影学生的推导、计算过程，一起点评。

kg重力加速度与高度的变化：若物体静止在距离地面高为h的高空

（二）计算天体的质量

教师活动：（课件展示太阳系里面的星体的美丽图片），《万有引力理论的成就》

教学设计

引导学生阅读教材“天体质量的计算”部分的内容，同时考虑下列问题［投影出示］：

1．应用万有引力定律求解天体质量的基本思路是什么？

2．求解天体质量的方程依据是什么？

学生活动：学生阅读课文第一部分，从课文中找出相应的答案。

1．求解天体质量的基本思路是：根据环绕天体的运动情况，求出其向心加速度，然后根据万有引力充当向心力，进而列方程求解．

2．从前面的学习知道，天体之间存在着相互作用的万有引力，而行星（或卫星）都在绕恒星（或行星）做近似圆周的运动，而物体做圆周运动时合力充当向心力，故对于天体所做的圆周运动的动力学方程只能是万有引力充当向心力，这也是求解中心天体质量时列方程的根源所在。

教师活动：引导学生深入探究

请同学们结合课文知识以及前面所学匀速圆周运动的知识，加以讨论、综合，然后思考下列问题［投影出示］。学生代表发言。

1．天体实际做何运动？而我们通常可认为做什么运动？

2．描述匀速圆周运动的物理量有哪些？

3．根据环绕天体的运动情况求解其向心加速度有几种求法？

4．应用天体运动的动力学方程──万有引力充当向心力求出的天体质量有几种表达式？各是什么？各有什么特点？

5．应用此方法能否求出环绕天体的质量？

学生活动：讨论，得出答案。学生代表发言。

1．天体实际运动是沿椭圆轨道运动的，而我们通常情况下可以把它的运动近似处理为圆形轨道，即认为天体在做匀速圆周运动。

2．在研究匀速圆周运动时，为了描述其运动特征，我们引进了线速度v，角速度ω，周期T三个物理量。

师生互动：

从上面的学习可知，在应用万有引力定律求解天体质量时，只能求解中心天体的质量，而不能求解环绕天体的质量。而在求解中心天体质量的三种表达式中，最常用的是已知周期求质量的方程。因为环绕天体运动的周期比较容易测量。

教师活动：投影例题：某宇航员驾驶航天飞机到某一星球，他使航天飞机贴近该星球附近飞行一周，测出飞行时间为4．5?103s，则该星球的平均密度是多少？

学生活动：在练习本上分析计算，写出规范解答：

分析：航天飞机绕星球飞行，万有引力提供向心力，所以：

教师活动：投影学生求解过程，点评。

（三）发现未知天体

教师活动：请同学们阅读课文“发现未知天体”部分的内容，考虑以下问题［投影出示］：

教学设计

1．应用万有引力定律除可估算天体质量外，还可以在天文学上有何应用？

2．应用万有引力定律发现了哪些行星？

学生活动：阅读课文，从课文中找出相应的答案：

1．应用万有引力定律还可以用来发现未知的天体。

2．海王星、冥王星就是应用万有引力定律发现的。

教师活动：投影海王星照片与它的地貌照片

引导学生深入探究：

人们是怎样应用万有引力定律来发现未知天体的？发表你的看法。

学生活动：讨论并发表见解。

人们在长期的观察中发现天王星的实际运动轨道与应用万有引力定律计算出的轨道总存在一定的偏差，所以怀疑在天王星周围还可能存在有行星，然后应用万有引力定律，结合对天王星的观测资料，便计算出了另一颗行星的轨道，进而在计算的位置观察新的行星。

教师点评：万有引力定律的发现，为天文学的发展起到了积极的`作用，用它可以来计算天体的质量，同时还可以来发现未知天体．

三、课堂总结、点评

教师活动：

1．处理天体运动问题的关键是：万有引力提供做匀速圆周运动所需的向心力。

2．忽略地球自转,物体所受重力等于地球对物体的引力。

学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。

教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。

【教学体会】

思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。

万有引力定律教学设计2

一、内 容 人教版普通高中课程标准试验教科书物理必修2第六章第4节《万有引力理论的成就》

二、教学分析

1.教材分析

本节课是《万有引力定律》之后的一节，内容是万有引力在天文学上的应用。教材主要安排了“科学真是迷人”、“计算天体质量”和“发现未知天体”三个标题性内容。学生通过这一节课的学习，一方面对万有引力的应用有所熟悉，另一方面通过卡文迪许“称量地球的质量”和海王星的发现，促进学生对物理学史的学习，并借此对学生进行情感、态度、价值观的学习。

2．教学过程概述

本节课从宇宙中具有共同特点的几幅图片入手，对万有引力提供天体圆周运动的向心力进行了复习引入万有引力在天体运动中有什么应用呢？接下来，通过“假设你成为了一名宇航员，驾驶宇宙飞船……发现前方未知天体”，围绕“你有什么办法可以测出该天体的质量吗”全面展开教学。密度的计算以及海王星的发现自然过渡和涉及。在教材的处理上，既立足于教材，但不被教科书所限制，除了介绍教科书中重要的基本内容外，关注科技新进展和我国天文观测技术的发展，时代气息浓厚，反映课改精神，着力于培养学生的科学素养。

三、教学目标

1.知识与技能

（1）通过 “计算天体质量”的学习，学会估算中数据的近似处理办法，学会运用万有引力定律计算天体的质量；

（2）通过“发现未知天体”，“成功预测彗星的回归”等内容的学习，了解万有引力定律在天文学上的重要应用。

2.过程与方法

运用万有引力定律计算天体质量，体验运用万有引力解决问题的基本思路和方法。

3.情感、态度、价值观

（1）通过“发现未知天体”、“成功预测彗星的回归”的学习，体会科学定律在人类探索未知世界的作用；

（2）通过了解我国天文观测技术的发展，激发学习的兴趣，养成热爱科学的情感。

四、教学重点

1.中心天体质量的计算；

2.“称量地球的质量”和海王星的发现，加强物理学史的教学。

五、教学准备 实验器材、PPT课件等多媒体教学设备

六、教学过程

（一）、图片欣赏复习引入

通过几张宇宙图片的欣赏，学生体验宇宙中螺旋的共同特点，万有引力提供向心力是天体都遵循的规律。那么，万有引力定律在天体运动中还有哪些具体的应用呢？让我们一起进入本章《万有引力理论的成就》的学习。

（二）、创设情境

解决中心问题

情境创设：假如你成为了一名宇航员，驾驶宇宙飞船航行在宇宙深处，突然，前方一美丽的天体出现在你的面前。你先关闭了宇宙的发动机，然后飞船刚好绕美丽天体做了完美的圆周运动，绕行一周后，飞船就平稳的降落在了星球上。

合作讨论：你有什么办法可以测得这一神秘天体的质量吗？

（学生通过小组探究，教师巡回指导，形成自己本组的意见，由小组选出的代表来向全班展示自己思考的结果。）

小组代表讲解展示：

思路一：测出宇宙飞船绕行一周的时间和轨道半径，根据万有引力提供向心力，即：

从而得出星球（中心天体）的质量

思路二：根据宇航员降落在星球表面上后，重力近似等于万有引力，即： 得出

在思路二完成之后，紧接着问题：如何测得星球表面的重力加速度g呢？

（学生讨论回答，现场教师展示借助小球的自由落体运动，通过现代技术“传感器”现场完成重力加速度的测量。）

设计说明： 1.通过“学生成为宇航员驾驶宇宙飞船发现未知天体”的情境创设，围绕”如何测得星球的质量？”这一中心问题展开学生的讨论活动，在让学生觉得有趣味的同时，通过小组讨论、合作学习来促使学生创造性的思考、解决本节课的中心问题。2.多媒体和现代测量方法——传感器让学生感受技术带来的便捷。

（三）、物理学史

展现人文魅力

启示：一旦测出了引力常量G，那么就可以利用公式 得到地球的质量了。

1798年，卡文迪许通过自己设计的扭秤实验，成功得到了引力常量的值。因此卡文迪许把自己的实验说成是“称量地球的重量”，是不无道理的。

而正是这段故事，让一个外行人、著名文学家马克·吐温满怀激情的说：“科学真是迷人。根据零星的事实，增添一点猜想，竟能赢得那么多的收获！”

(四)、课堂延伸——如何得到这一天体的密度？

设计说明：在这一问题中，老师提示了球体的体积公式，然后就把时间交给学生了。学生进行了积极的演算，可得到的答案有两种，一种是带有半径的，而另一种则是把半径约分掉的。“为什么半径可以约掉呢？”这一问题又再一次促进了学生的思考。而这也保证了课堂的开放性。

(五)、发现未知天体

视频：“海王星的发现”，——展现科学发现的足迹，注重学生进行科学态度和情感。

诺贝尔物理学奖获得者、物理学家冯劳厄说：“没有任何东西像牛顿引力理论对行星轨道的计算那样，如此有力的树立起人们对年轻物理学的尊敬。从此以后，这门自然科学成了巨大的精神王国……”

(六)、课堂小结与反馈

简单回顾本节课的教学内容

七、板书设计： 第4节《万有引力理论的成就》

一、图片欣赏，引入新课

二、测中心天体的质量

三、卡文迪许——人文魅力

四、应用

1.测天体密度

2.发现未知天体

八、教学反思：

本节课在教学设计上创造性的使用教材，通过“学生成为宇航员驾驶宇宙飞船发现未知天体”的情境创设，让学生在极大的趣味中完成了本节中心内容的教学。学生的学习过程脉络清晰。物理学家的人文魅力学生也有一定的感知。

万有引力定律教学设计3

一、课题：

万有引力定律

二、课型：

概念课（物理按教学内容课型分为：规律课、概念课、实验课、习题课、复习课）

三、课时：

1课时

四、教学目标

（一）知识与技能

1.理解万有引力定律的含义并会用万有引力定律公式解决简单的引力计算问题。

2.知道万有引力定律公式的适用范围。

（二）过程与方法：在万有引力定律建立过程的学习中，学习发现问题、提出问题、猜想假设与推理论证等方法。

（三）情感态度价值观

1.培养学生研究问题时，抓住主要矛盾，简化问题，建立理想模型的处理问题的能力。

2.通过牛顿在前人的基础上发现万有引力定律的思考过程，说明科学研究的长期性，连续性及艰巨性，提高学生科学价值观。

五、教学重难点

重点：万有引力定律的内容及表达公式。

难点：

1.对万有引力定律的理解；

2.学生能把地面上的物体所受重力与其他星球与地球之间存在的引力是同性质的力联系起来。

六、教学法：

合作探究、启发式学习等

七、教具：

多媒体、课本等

八、教学过程

（一）导入

回顾以前对月-地检验部分的学习，明确既然太阳与行星之间，地球与月球之间、地球对地面物体之间具有与两个物体的质量成正比，跟它们的距离的二次方成反比的引力。这里进一步大胆假设：是否任何两个物体之间都存在这样的力？

引发学生思考：很可能有，只是因为我们身边的物体质量比天体的质量小得多，我们不易觉察罢了，于是我们可以把这一规律推广到自然界中任意两个物体间，即具有划时代意义的万有引力定律．然后在学生的兴趣中进行假设论证。

（二）进入新课

学生自主阅读教材第40页万有引力定律部分，思考以下问题：

1.什么是万有引力？并举出实例。

教师引导总结：万有引力是普遍存在于宇宙中任何有质量的物体之间的相互吸引力。日对地、地对月、地对地面上物体的引力都是其实例。

2.万有引力定律怎样反映物体之间相互作用的规律？其数学表达式如何？并注明每个符号的单位和物理意义。

教师引导总结：万有引力定律的内容是：宇宙间一切物体都是相互吸引的。两物体间的引力大小，跟它的质量的乘积成下比，跟它们间的距离平方成反比．式中各物理量的含义及单位：F为两个物体间的引力，单位：N．m1、m2分别表示两个物体的质量，单位：kg，r为两个物体间的距离，单位：m。G为万有引力常量：G=6．67×10-11N·m2/kg2，它在数值上等于质量是1Kg的物体相距米时的相互作用力，单位：N·m2/kg2．

3.万有引力定律的适用条件是什么？

教师引导总结：只适用于两个质点间的引力，当物体之间的距离远大于物体本身时，物体可看成质点；当两物体是质量分布均匀的球体时，它们间的引力也可直接用公式计算，但式中的r是指两球心间的距离。

4.你认为万有引力定律的发现有何深远意义？

教师引导总结：万有引力定律的发现有着重要的`物理意义：它对物理学、天文学的发展具有深远的影响；它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一起来；对科学文化发展起到了积极的推动作用，解放了人们的思想，给人们探索自然的奥秘建立了极大信心，人们有能力理解天地间的各种事物。

（三）深化理解

在完成上述问题后，小组讨论，学生在教师的引导下进一步深化对万有引力定律的理解，即：

1.普遍性：万有引力存在于任何两个物体之间，只不过一般物体的质量与星球相比太小了，他们之间的万有引力也非常小，完全可以忽略不计。

2.相互性：两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用力。

3.特殊性：两个物体间的万有引力和物体所在的空间及其他物体存在无关。

4.适用性：只适用于两个质点间的引力，当物体之间的距离远大于物体本身时，物体可看成质点；当两物体是质量分布均匀的球体时，它们间的引力也可直接用公式计算，但式中的r是指两球心间的距离。

（四）活动探究

请两名学生上讲台做个游戏：两人靠拢后离开三次以上。创设情境，加深学生对本节知识点的印象和运用，请一位同学上台展示计算结果，师生互评。

1．请估算这两位同学，相距1m远时它们间的万有引力多大？（可设他们的质量为50kg）

解：由万有引力定律得：代入数据得：F1=1．7×10-7N

2.已知地球的质量约为6．0×1024kg，地球半径为6．4×106m，请估算其中一位同学和地球之间的万有引力又是多大？

解：由万有引力定律得：代入数据得：F2=493N

3.已知地球表面的重力加速度，则其中这位同学所受重力是多少？并比较万有引力和重力？

解：G=mg=490N。

比较结果为万有引力比重力大，原因是因为在地球表面上的物体所受万有引力可分解为重力和自转所需的向心力。

（五）课堂小结

小结：学生在教师引导下认真总结概括本节内容，完成多媒体呈现的知识网络框架图，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，进行生生互评。

（六）布置作业

作业：完成“问题与练习”

九、板书设计

万有引力定律教学设计4

教学目标

知识目标：

1、了解万有引力定律得出的思路和过程。

2、理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律。

3、知道任何物体间都存在着万有引力，且遵守相同的规律

能力目标：

1、培养学生研究问题时，抓住主要矛盾，简化问题，建立理想模型的处理问题的能力。

2、训练学生透过现象(行星的运动)看本质(受万有引力的作用)的判断、推理能力

德育目标：

1、通过牛顿在前人的基础上发现万有引力定律的思考过程，说明科学研究的长期性，连续性及艰巨性，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。

教学重难点

教学重点：

月——地检验的推倒过程

教学难点：

任何两个物体间都存在万有引力

教学过程

(一)引入：

太阳对行星的引力是行星做圆周运动的向心力，这个力使行星不能飞离太阳;地面上的物体被抛出后总要落到地面上;是什么使得物体离不开地球呢?是否是由于地球对物体的引力造成的呢?

若真是这样，物体离地面越远，其受到地球的引力就应该越小，可是地面上的物体距地面很远时受到地球的引力似乎没有明显减小。如果物体延伸到月球那里，物体也会像月球那样围绕地球运动。地球对月球的引力，地球对地面上的物体的引力，太阳对行星的引力，是同一种力。你是这样认为的吗?

(二)新课教学：

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)

假想——理论推导——实验检验

(1)牛顿对引力的思考

牛顿看到了苹果落地发现了万有引力，这只是一种传说。但是，他对天体和地球的引力确实作过深入的思考。牛顿经过长期观察研究，产生如下的假想：太阳、行星以及离我们很远的恒星，不管彼此相距多远，都是互相吸引着，其引力随距离的增大而减小，地球和其他行星绕太阳转，就是靠劂的引力维持。同样，地球不仅吸引地面上和表面附近的物体，而且也可以吸引很远的物体(如月亮)，其引力也是随距离的增大而减弱。牛顿进一步猜想，宇宙间任何物体间都存在吸引力，这些力具有相同的本质，遵循同样的力学规律，其大小都与两者间距离的平方成反比。

(2)牛顿对定律的推导

首先，要证明太阳的引力与距离平方成反比，牛顿凭着他对于数学和物理学证明的惊人创造才能，大胆地将自己从地面上物体运动中总结出来的运动定律，应用到天体的运动上，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，还证明引力跟太阳质量M和行星质量m的乘积成正比，牛顿再研究了卫星的运动，结论是：

它们间的引力也是与行星和卫星质量的乘积成正比，与两者距离的平方成反比。

(3)。牛顿对定律的检验

以上结论是否正确，还需经过实验检验。牛顿根据观测结果，凭借理想实验巧...

万有引力定律教学设计5

一．活动目标

1．通过演示、实验等方法，对物体下落现象产生兴趣。

2．观察、认识物体下落的必然性。

二．活动准备

1.“轱辘轱辘”学教具、“美丽下落路”学教具。

2.沙包、毛绒玩具、纸球、棉花等。

三．活动过程

（一）发现物体会下落的特征。

1.玩“轱辘轱辘”。

①幼儿玩“轱辘轱辘”，感受物体往下落。

把手放开后瓶子会怎么样？（会下落）瓶子落到哪里?（落到地上）

T：我们不动瓶子，它会自己上来吗？（不会）怎么让它上来？（摇动把手）

放开手后会怎么样？（落到地上）

②师幼发现：轱辘上吊着的物体是会往下落的。

2.再次探索

①提供多种材料供幼儿自由探索。（沙包、毛绒玩具、纸球、棉花等）

②在探索的过程中，老师提示：

先将这些物体拿在手中，手放开后会怎么样？它们都落到哪里去了？

将它们轻轻地往上抛后，它们又落到了那里？

将它们重重地往上抛后，它们又落到了那里？

③师幼发现：物体无论是放开手后、轻轻地、重重地往上抛，最后物体都落到了地上。

3.探讨生活中看到的物体下落现象。

①观看视频：水往下流、苹果往下落

②幼儿列举生活中看到的物体下落的现象。

③师幼发现：生活中所有的物体都是往下落的。

4.师幼共同小结：

我们的地球是有吸引力的，把物体都往下吸。

（二）玩“美丽下落路”

1.出示“美丽下落路”，教师示范将颜料倒入盒中，请幼儿猜一猜颜料会往那里走。

T：老师将颜料舀入盒子中，旋转盒子，你们说颜料会往哪里走？（不管怎样转动盒，颜料都是往下流的，）为什么？（因为我们的地球有吸引力）

2.幼儿自由玩“美丽下落路”。

T：孩子们，你们真是太聪明了，我们用地球有吸引力的原理来创作一幅神奇有趣的“美丽下落路”吧。

3.幼儿自主创作，教师巡回指导。

（三）结束

原来地球的吸引力还能让我们创作出这么美丽的作品，我们把它们带回活动室展示出来吧。

《万有引力定律》教学设计 篇2

一、万有引力定律

万有引力定律是伟大的科学家牛顿在1687年发表在《自然哲学的数学原理》上的, 其基本理论为自然界中所有的物体都具有引力, 引力的大小和物体的质量乘积成正比, 和两者之间的距离的平方成反比, 和物体的物理化学性质无关。公式如下:。式中:G=6.67×10-11N·m2/Kg2。万有引力定律是17世纪最伟大的发现之一, 是牛顿根据地球和太阳的引力猜想出来的一种关于地球对周围物体之间引力的定律, 将开普勒的行星运动和伽利略的落体与抛体运动规律联系起来, 是人类科学的一次巨大进步。在关于万有引力定律的科学探究教育课中, 教师应该着重带领学生体验牛顿的思想, 注重“猜想与假设”、“分析与论证”、“评估交流与合作”等科学探究能力的培养。

二、高中物理教学探究能力培养策略

猜想是科学探究的基础, 在进行学习之初, 学生就应该通过认真的思考来分析问题, 给出合理的猜想, 然后通过相关的实验来对猜想进行评估和验证, 最终得到一个结论。在高中物理教学中, 学生猜想能力和评估交流能力是科学探究教育的关键因素。

1. 培养学生猜想能力。

猜想假设是进行科学研究的第一步, 适当的猜想还可以调动学生的积极性。万有引力定律本来就是牛顿通过猜想, 然后验证得来的。通过猜想地球和太阳之间的吸引力与地球和周围物体之间的吸引力是否遵从相同的规律, 猜想的依据是行星因为和太阳之间的引力而难以飞离太阳, 而进一步猜想物体难以离开地球是否也是因为存在引力, 然后再猜想这个力在距离很远的地方也不见衰减, 所以这个力必然延伸到很远的地方。而在有限的教学时间里, 牛顿验证的相关历史资料可以放在课外阅读, 课上只需要引导学生如果万有引力定律的猜想是正确的, 那么月球在轨道上运动的向心加速度和地面重力加速度的比值, 应该和地球半径以及月球轨道半径有关, 且应该是半径平方的比值, 即1/3600。随即可以让学生利用已有的圆周知识来验证猜想, 然后继续猜想是不是任意两个物体之间都存在这样的力?这样经过一系列的猜想, 一个万有引力定律雏形就显现而出了。这些猜想也是建立在适当的教学方法上的, 首先应该根据学生的已有知识, 让其自主联想。其次要善于引导学生说出猜想, 不要不敢说, 就算错了也要说, 让学生明白猜想只是一种科学探究能力, 并无对错之分。教师要善于鼓励学生的猜想, 提高学生的自信心。最后就是要营造一个民主的课堂, 让学生没有压力, 畅所欲言, 教师善于引导学生不同的思想进行碰撞, 循序渐进地掌握科学探究能力。推理、假设、猜想、检验就是最基础的科学探究能力, 既说明了科学猜想需要实验验证, 也说明了创造性的假设加上一定的数学逻辑思想也是科学探究的方法之一。

2. 评估交流。

猜想是否正确, 实验验证是一个方法, 通过实验来验证猜想是一种应用非常广泛的科研方法, 但是实验毕竟实验, 无论是实验方案还是实验过程都是人为, 和理想的理论模型还存在很大的差距, 实验结果和理论难免存在一定的偏差, 所以在科学探究能力的培养中, 需要合理看待评估的数据偏差, 注意鉴别实验的合理性, 对实验结果去伪存真, 尽可能得到合理的结果。 (1) 建立理想模型。牛顿万有引力定律的研究并不是从开始的时候就按照自然界的真实情况来的, 而是从物理现象衍生出来的反映事物本质的理想模型, 从而便于进行计算研究, 探索物体的运动规律。随后通过将理想模型和实际事物进行比较, 进行修正就可以得到基本符合真实世界的物理模型。万有引力定律一开始研究的是客观物体, 后来演变成质点, 最后又变成客观物体, 这样的修正过程正是科学探究能力培养模式。 (2) 善于评估实验。实验是验证猜想的途径, 通过设计实验来进行猜想的验证, 尽可能保证实验环境和计划的合理性, 得出较为合理的结果。然而评估实验的结论和学习的知识理论肯定存在一定的差异, 通过对实验进行评估, 首先查找实验中是否有不合理的地方, 是否过于单一、片面, 然后要学会找出出现差异的原因, 评估这种差异对于实验结果的影响, 通过评估对知识理论具有更深的印象, 要多多评估, 切记以偏概全, 提高科学探究的严谨性。

三、结论

《万有引力定律》教学设计 篇3

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2016）01-0071-02

根据学校安排，我们针对“万有引力定律”一节开展了同课异构活动。一位老师用常规讲练法，学生积极配合，课堂效果比较好。另一位老师组织学生用自学、互学和展学进行探索式学习，课堂效果也比较好。两位老师的成功之处就是都对学生实施了分层教学策略。

究竟采用何种方式上课，要事先分析两个方面的情况：一是学生能力现状和学业情况，是否有能力自己摸索探讨知识，若还不具备这种能力，教师应在哪些环节加以引导。二是该堂课的内容所决定的教学目标适合哪种学习方式，有些课堂内容很适合学生探究，有些内容又要求有较强的逻辑推理，有些内容又需要老师讲授示范；甚至在同一课的不同环节也有不同的教学策略。

一、回顾历史上万有引力定律的应用，和科学巨匠时空对话，领略科学领域探索的乐趣

“万有引力定律”的应用中，有几个关系比较复杂，如果课堂上一开始就推导公式，对中差生来说不容易听懂，学生受到打击后就可能失去学习兴趣。所以，我们都采用了回顾科学史引入课题，创设情境，让差生优生都能听懂。

先是预言星体的周期，再是预知未知星体。冥王星的发现和预言哈雷彗星回归的内容让学生更加信服万有引力定律的权威性，使学生领略自然界的奇妙与和谐，增强将物理知识应用于实践的意识。

二、创设情景，引导学生计算天体的质量

计算天体质量的一种方法是由g、G、R估算地球质量，另一种则是由万有引力提供向心力求中心天体的质量。教材后还有一个估测太阳密度的活动，为学有余力的学生提供材料，满足学生个性化发展的需要。

课堂上老师们都向学生提出了同一个思考：卡文迪许为什么说自己的实验是“称地球的重量（质量）？”通过讲解让学生知道，在不清楚天体质量的情况下，可以测量天体表面的重力加速度，然后求出天体的质量；学生求出质量的表达式后又进行了问题的延展，理解重力加速度的决定式和定义式。接下来介绍了用万有引力提供向心力的圆周运动模型求解中心天体的质量，同样进行了问题的延展：求解天体的密度，并强调了星球半径和天体轨道半径相等的时候，密度有最简表达式，这时，只需要求出环绕天体的周期就可以求得中心天体的质量。最后提出了思考：如果已知中心天体的质量，如何解环绕天体的线速度？为下节人造卫星做好铺垫。

老师们在处理的时候又有差异，一位老师考虑到上课班级基础较差，学生分组合作意识不强，所以决定以讲解为主，学生练习为辅，按照由易到难的选题顺序引导学生完成地球质量的探索。该老师在课前全面了解学生情况，精选出了适合学生的题型，在课堂上应用PPT展示，讲练结合，效果较好。另一位老师采取了学生课前自学、课堂上互学、课堂展示的教学模式。老师在课前先对学生进行了分组，并发下导学案，学生在课前先通过导学案自学，课堂上每个小组至少推荐一名同学发言且展示学习成果的同学。这种方式就对导学案和分组提出了很高的要求，导学案设计一定要有梯度，要让差生有兴趣学物理，中等生有欲望提高物理成绩，优等生有想法拓展物理知识的应用面。分组则要优生和差生兼顾，一个小组既要有优生，又要有中等生，但小组成员之间学习成绩差异不能过大，否则在分组活动的时候，差生心理会产生较大落差，从而失去学习物理的兴趣，但也不能没有差距，如果没有差距的话，学生又会缺少拼比竞争精神。

三、在学生活动中观察学生学习状态，不断调整教学策略

做好课前准备和设计之后，我们在课堂展示的时候不能完全按预定教案按部就班，因为学生实际情况和教师的设想是有一定差异的，这就要求我们做好课堂观察。

以传统教法为主的老师可以精选题型要求学生代表到讲台上示范解答过程，并由老师对学生的解答做出点评和拓展，以学生学习为主，老师引导为辅助。但是学生在完成练习的时候是有很大差异的，有的学生很快解出答案，有的学生下不了笔，不知道怎样解答。这时，老师就要观察学习作业完成情况并迅速作出提示，对个别学生可以单独辅导。

在学生分组学习中，首先选一个小组展示课前预习的内容，并进行点评。老师可以根据学生课前预习展示观察学生对基础知识的掌握度，以此来决定新课讲解的深度。

课堂中分组合作学习的时候，老师要不断观察学生的合作学习情况。在学习几种求解地球质量的方法时，让学生思考，推导，观察为什么卡文迪许为什么说自己的实验是“称量地球的重量（质量）？”小组成员中有的认真地推导计算，有的学生则小声讨论，有的查阅课本，根据学生的反映可以判断问题的深度和广度，从而决定如何调整下一个问题的难度和深度。观察各小组学生完成情况，选择优秀小组展示推导结果，以此带动其他小组的学习。

由此可以看出，分组合作学习比讲授学习设计问题的难度要大得多，设计问题时候一定要有梯度，符合学生的认知规律，有一定高度，但又不能过高，要根据课堂上学生学习情况及时调整，这样才能激发学习的学习热情。

四、在展学中及时点拨，引导学生恰当的点评

物理是一门逻辑性比较强的学科，不像文科知识那么广泛、分散，每一个问题都是紧扣上个问题和下一个问题，学生如果某个问题卡壳，那么下个问题也就无从下笔。所以应该要求学生对分组活动成果进行展示，以此带动全班学习。由于小组学习存在一定差异，所以学生学习成果展示就会将不同的问题暴露出来，要让学生真正能理解物理问题，就必须由学生通过观察发现问题，并及时做出点评。但学生的观察力有限，点评时也不能一针见血的指出问题。老师如何及时点拨才能引导学生恰当点评，真正理解问题。

首先，老师观察学生点评的着眼点是否抓住要害。如果没有，老师给出提示，但老师的提示一定不能太明显，提示太明显学生就没有思考的空间，老师提示也不能太深奥，否则学生还是一头雾水。其次，听众对点评的内容是否有反应。如果点评的学生很优秀，差生有可能反应不过来，这时，老师就要及时的补充，让中差生有足够的思考时间，必要时还可以用视频展示关键的环节。最后就是一定要在各个层次的学生中选择点评者，让各种问题充分暴露出来，特别是对差生要及时鼓励，多加表扬。

总之，同一课可以采用多种教学模式，但是不管使用哪一种教学模式，我们一定要考虑学生的实际情况。既要考虑班级的整体情况，也要考虑同一班级中不同层次的学习情况，根据不同层次学生制定出相应的教学方案。

高中物理万有引力定律教学设计 篇4

1、在开普勒第三定律的基础上，推导得到万有引力定律，使学生对此定律有初步理解；

2、使学生了解并掌握万有引力定律；

3、使学生能认识到万有引力定律的普遍性（它存在宇宙中任何有质量的物体之间，不管它们之间是否还有其它作用力）。

能力目标

1、使学生能应用万有引力定律解决实际问题；

2、使学生能应用万有引力定律和圆周运动知识解决行星绕恒星和卫星绕行星运动的天体问题。

情感目标

1、使学生在学习万有引力定律的过程中感受到万有引力定律的发现是经历了几代科学家的不断努力，甚至付出了生命，最后牛顿总结了前人经验的基础上才发现的。让学生在应用万有引力定律的过程中应多观察、多思考。

教学建议

万有引力定律的内容固然重要，让学生了解发现万有引力定律的过程更重要。建议教师在授课时，应提倡学生自学和查阅资料。教师应准备的资料应更广更全面。通过让学生阅读“万有引力定律的发现过程”，让学生根据牛顿提出的几个结果自己去猜测万有引力与那些量有关。教师在授课时可以让学生自学，也可由教师提出问题让学生讨论，也可由教师展示出开普勒三定律和牛顿的一些故事引导学生讨论。

教学目的：

1、了解万有引力定律得出的思路和过程；

2、理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律；

3、掌握万有引力定律，能解决简单的万有引力问题；

教学难点：万有引力定律的应用

教学重点：万有引力定律

教学工具：

展示第谷、哥白尼，伽利略、开普勒和牛顿等人图片。

教学过程

（一）新课教学（20分钟）

1、引言

展示第谷、哥白尼，伽利略、开普勒和牛顿等人照片并讲述物理学史：

十七世纪中叶以前的漫长时间中，许多天文学家和物理学家（如第谷、哥白尼，伽利略和开普勒等人），通过了长期的观察、研究，已为人类揭示了行星的运动规律。但是，长期以来人们对于支配行星按照一定规律运动的原因是什么。却缺乏了解，更没有人敢于把天体运动与地面上物体的运动联系起来加以研究。

伟大的物理学家牛顿在哥白尼、伽利略和开普勒等人研究成果的基础上，进一步将地面上的动力学规律推广到天体运动中，研究、确立了《万有引力定律》。从而使人们认识了支配行星按一定规律运动的原因，为天体动力学的发展奠定了基础。那么：

（1）牛顿是怎样研究、确立《万有引力定律》的呢？

（2）《万有引力定律》是如何反映物体间相互作用规律的？

以上两个问题就是这节课要研究的重点。

2、通过举例分析，引导学生粗略领会牛顿研究、确立《万有引力定律》的科学推理的思维方法。

苹果在地面上加速下落：（由于受重力的原因）：

月亮绕地球作圆周运动：（由于受地球引力的原因）；

行星绕太阳作圆周运动：（由于受太阳引力的原因），

（牛顿认为）

牛顿将上述各运动联系起来研究后提出：这些力是属于同种性质的力，应遵循同一规律；并进一步指出这种力应存在于宇宙中任何具有质量的物体之间。

3、引入课题。

板书：第二节、万有引力定律

（1）万有引力：宇宙间任何有质量的物体之间的相互作用。（板书）

（2）万有引力定律：宇宙间的一切物体都是相互吸引的。两个物体间的引力大小，跟他们之间质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比。（板书）

式中： 为万有引力恒量 ； 为两物体的中心距离。引力是相互的（遵循牛顿第三定律）。

（二）应用（例题及课堂练习）

学生中存在这样的问题：既然宇宙间的一切物体都是相互吸引的，哪为什么物体没有被吸引到一起？（请学生带着这个疑问解题）

例题1、两物体质量都是1kg，两物体相距1m，则两物体间的万有引力是多少？

解：由万有引力定律得：

代入数据得：

通过计算这个力太小，在许多问题的计算中可忽略。

例题2、已知地球质量大约是 ，地球半径为 km，地球表面的重力加速度 。

求：

（1）地球表面一质量为10kg物体受到的万有引力？

（2）地球表面一质量为10kg物体受到的重力？

（3）比较万有引力和重力？

解：（1）由万有引力定律得：

代入数据得：

（2）

（3）比较结果万有引力比重力大。原因是在地球表面上的物体所受万有引力可分解为重力和自转所需的向心力。

（三）课堂练习：

教师请学生作课本中的练习，教师引导学生审题，并提示使用万有引力定律公式解题时，应注意因单位制不同， 值也不同，强调用国际单位制解题。请学生同时到前面，在黑板上分别作1、2、3题。其它学生在座位上逐题解答。此时教师巡回指导学生练习随时注意黑板上演算的情况。

（四）小结：

1、万有引力存在于宇宙中任何物体之间（天体间、地面物体间、微观粒子间）。天体间万有引力很大，为什么？留学生去想（它是支配天体运动的原因）。地面物体间，微观粒子间：万有引力很小，为什么？它不足以影响物体的运动，故常常可忽略不计。

2、应用万有引力定律公式解题， 值选 ，式中所涉其它各量必须取国际单位制。

（五）布置作业（3分钟）：教师可根据学生的情况布置作业。

探究活动

组织学生编写相关小论文，通过对资料的收集，了解万有引力定律的发现过程，了解科学家们对知识的探究精神，下面就是相关的题目。

1、万有引力定律发现的历史过程。

由万有引力定律感知的天体信息 篇5

1) 不自传的天体表面上物体的重力等于物体所受的万有引力, 则由天体表面上的重力加速度和天体的半径求天体的质量和密度。

例:有人说卡文迪许能用一杆秤“称量了地球的重量”, 原因在于他测出了引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2, 设地面附近的重力加速度g=9.8m/s2, 地球半径R=6.4×106m, 试估算地球的质量。

2) 估算中心天体的质量:对于有卫星的天体, 可认为卫星绕中心天体做匀速圆周运动, 中心天体对卫星的万有引力提供卫星做匀速圆周运动的向心力:

可得到中心天体质量表达式: (1) M=v2r/G, (2) M=ω2r3/G, (3) M=4π2r3/GT2。

注意:从以上各式的推导过程可知, 利用此法只能求出中心天体的质量, 而不能求环绕天体的质量, 因为环绕天体的质量同时出现在方程的两边, 已被约掉。

3) 求中心天体的密度

基本方法:由得:由得:r为轨道半径, R为中心天体的星体半径。r2Mm

特殊情况:当r=R时, 即卫星绕天体M表面运行时, 由此可以测量天体的密度.

2 行星表面重力加速度、轨道重力加速度关系, 万有引力、重力的关系

1) 表面重力加速度g0:由得则若已知中心天体表面的重力加速度g0时, 该式常作为代换r桥梁, 可以把“地上”和“天上”联系起来。

轨道重力加速度g:由

2) 重力万有引力的关系

(1) 物体在天体表面上 (或在天体附近) : (1) 若中心天体没r2有自转则万有引力与重力是同一个力。 (2) 若中心天体自转, 如地球赤道上的物体, 因地球自转, 物体也会随着一起绕地轴做圆周运动, 这时物体受万有引力和地面的支持力作用, 物体做圆周运动的向心力是由这两个力的合力提供, 受力分析如图1所示。实际上, 物体受到的万有引力产生了两个效果, 一个效果是维持物体做圆周运动, 另一个效果是对地面产生了压力的作用, 所以可以将万有引力分解为两个分力:一个分力就是物体做圆周运动的向心力, 另一个分力就是重力, 如图1所示, 这个重力与地面对物体的支持力是一对平衡力, 当赤道上的物体“飘”起来时, 必须有地面对物体的支持力等于零, 这时物体做圆周运动的向心力完全由地球对物体的万有引力提供。以上的分析对其它的自转的天体也是适用的。

(2) 物体离开天体或环绕中心天体运行时:万有引力就是重力。

3 天体环绕量及宇宙速度

3.1卫星的绕行速度、角速度、周期与半径的关系

1) 由即轨道半径越大, 绕行速度越小;

2) 由即轨道半径越大, 绕行角速度越小;

3) 由即轨道半径越大, 绕行周期越大;

4) 由即周期越大, 绕行轨道半径m越大;

3.2宇宙速度

1) 第一宇宙速度:在其他的星体上发射人造卫星时, 第一宇宙速度也可以用类似的方法计算, 即式中的M、R、g分别表示某星体的质量、半径、星球表面的重力加速度.这个线速度是地球人造卫星的最大线速度, 也叫最大环绕速度, 也叫最小发射速度。

2) 第二宇宙速度:当物体的速度大于或等于11.2km/s时, 卫星就会脱离地球的吸引, 不在绕地球运行。我们把这个速度叫第二宇宙速度。达到第二宇宙速度的物体还受到太阳的引力。又叫脱离速度。

3) 第三宇宙速度:如果物T体的速度等于或大于16.7km/s, 物体就摆脱了太阳引力的束缚, 飞到太阳系以外的宇宙空间去。这个速度叫第三宇宙速度。又叫逃逸速度。

4 地球同步卫星

所谓同步卫星, 是相对于地面静止的和地球具有相同周期的卫星, T=24h, 同步卫星必须位于赤道上方距地面高h处, 并且h是一定的。同步卫星也叫通讯卫星。

由 (T为地球自转周期, M、R分别为r地球的质量, 半径) 。代入数值得h=3.6×107m。

《万有引力定律》教学设计 篇6

1．物体受到几个外力的作用而做匀速直线运动，如果撤掉其中的一个力，保持其他力不变，它可能做（）

①匀速直线运动，②匀加速直线运动，③匀减速直线运动，④匀变速曲线运动

A．①②③B．②③

C．②③④D．②④

2．以速度v在平直轨道上匀速行驶的车厢中，货架上有一个小球，货架距车厢底面的高度为h，当车厢突然以加速度a做匀加速直线运动时，这个小球从货架上落下，小球落到车厢底面上的点距货架的水平距离为（）

3．如图1所示，质量为m的小球在固定于竖直平面内的光滑圆轨道的内侧运动，小球经过最高点而不脱离轨道的最小速率为v，若小球以5v的速率从圆轨道的最低点沿轨道运动，则小球到达最高点时对轨道的压力大小是（）

4．物块A、B叠放在光滑水平面上，其质量之比为mA:m:B=1:2，今用水平力拉B物，使A、B一起运动，如图2所示，若力F做功6J，则B对A的静摩擦力做的功为（）

A．4JB．3JC．2JD．0J 

5．两颗人造卫星A、B绕地球作圆周运动，周期之比为TA:TB=1:8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为（）

6．a、b为地球上的物体，a处于北纬40°，b在赤道上，c、d为地球卫星，c、d轨道都在赤道平面上，c为近地卫星，d为同步卫星，关于a、b、c、d的运行动周期T，向心加速度a，重力加速度g，运行速率v的以下关系正确的是（）

7、地球绕自转轴旋转时，对静止在地面上的某一物体，下述结论错误的是（）

A．物体随地球自转的向心加速度随着地球纬度的减小而增大

B．物体的重力并不等于它随地球自转所需要的向心力

C．在地面上的任何位置，物体向心力的大小都相等，方向都指向地心 

D．在地面上的任何位置，物体向心加速度的方向都垂直指向地球的自转轴 

8．如图3所示，一物体从半圆形光滑轨道上边缘由静止下滑，当它滑到最低点时，关于动能大小和对轨道最低点压力的说法正确的是（）

A．轨道半径越大，动能越大，压力也越大

B．轨道半径越大，动能越大，压力越小

C．轨道半径越小，动能越小，压力与半径无关

D．轨道半径越小，动能越小，压力越大

9．在同一高度以相同速率同时将质量相同的两个物体抛出，一个竖直上抛，一个平抛。不计空气阻力，由抛出到落地过程中，下列说法中不正确的是（）

A．重力对两物体做功相等

B．重力对两物体做功的平均功率相等

C．两物体的动能增量相等

D．两物体落地时的机械能相等

10．将摆线长L的单摆的摆球拉到摆线在水平位置时自由释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰到位于悬挂点下方的钉子P，此后小球绕P在竖直平面内做圆周运动，由此可知钉子P离悬挂点的距离至少为（）

A．0.4LB．0.5LC．0.6LD．0.8L

二、多项选择题

11．在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径R。地面上的重力加速度为g，则（）

12．宇宙中两颗相距很近的恒星常常组成一个双星系统。它们以相互间的万有引力彼此提供向心力，从而使它们绕着某一共同的圆心做匀速圆周运动，若已知它们的运转周期为T，两星到某一共同圆心的距离分别为R1和R2，那么，这双星系统中两颗恒星的质量关系是（ ）

A．这两颗恒星的质量必定相等

B．这两颗恒星的质量之和为4π2（R1+R2）3GT2

C．这两颗恒星的质量之比为m1:m2=R2:R1

D．其中必有一颗恒星的质量为4π2R1（R1+R2）2GT2

13．如图4所示，竖立在水平地面上的轻弹簧，下端与地面固定，将一个金属球放置在弹簧顶端(球与弹簧不相连)，并用力向下压球，使弹簧在弹性限度内压缩，稳定后用细线把弹簧拴牢，烧断细线，球将被弹起，脱离弹簧后能继续向上运动，不计空气阻力，那么该球从细线被烧断到刚脱离弹簧的这一运动过程中 （）

A．球具有的机械能守恒

B．在某一阶段内球的动能减小而它的机械能增加

C．球刚脱离弹簧时的动能最大

D．球刚脱离弹簧时弹簧的势能最小

14．如图5所示，细绳跨过定滑轮悬挂两个物体M和m，不计摩擦，系统从静止开始运动的过程中，下列结论正确的是（）

A．M和m各自的机械能分别守恒

B．M减少的机械能等于m增加的机械能

C．M减少的重力势能等于m增加的重力势能

D．M和m组成的系统机械能守恒

15．一飞机以200m/s的速度在高空沿水平线做匀速直线飞行，每相隔1s先后从飞机上落下A、B、C三个物体，不计空气阻力，在运动过程中（）

A．A、B、C在空中排列成一条抛物线

B．A、B、C排列在一条竖直线上，间距不变

C．A相对于B，竖直向下做匀速直线运动

D．A、B、C排列在一条竖直线上，间距不断变大

三、填空和实验题

16．质量为ｍ的物体从距地面高度H处以速度v0被竖直向上抛出，已知它运动时受到的阻力大小恒为ｆ，且f

17．某人在一星球上以速度v0竖直上抛一物体，经时间t后物体回到手中。已知星球半径为R，那么,要物体从星球的表面水平抛出，不再落回星球表面，速度至少应为______________。

18．如图6所示，质量为5×103kg的汽车，由静止开始沿平直公路行驶，当速度达到某值后关闭发动机滑行，则汽车在运动过程中克服摩擦力做的功W=________________。

19．在验证机械能守恒的实验中，所用电源的频率为50Hz，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时各计数点位置对应刻度尺上的读数如图7所示。（图中O是打点计时器打的第一个点，A、B、C、D、E相邻两点间均有一点未画出）。根据纸带求：(取g=9.8m/s2,计算结果保留三位有效数字)

（1）重锤下落的加速度___________；

（2）若重锤质量为mkg，则重锤从起始下落至B时，减少的重力势能为___________；

（3）重锤下落到B时，动能为多大？

（4）从（2）、（3）的数据可得结论___________________；产生误差的主要原因是________________________。

20．在“研究平抛物体的运动”的实验中

（1）下列哪些因素会使实验的误差增大

A．小球与斜槽之间有摩擦

B．安装斜槽时其末端不水平

C．建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点

D．根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O较远

（2）如图8所示，用一张印有小方格的纸记录小球的轨迹，小方格的边长 =1.25cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0=________(用 、g表示)，其值是________（取g=9.8m/s2），小球在b点的速率是________。

四、计算论述题

21．一条河的宽度为L=300m，水的流速为u=5m/s，并在下游形成瀑布，一般船从距瀑布S=400m的上游渡河，为了不致被冲进瀑布中，船的最小速度是多少？此时船头应沿什么方向？ 

22．质量为2×103kg的汽车的发动机的额定功率为80kw,若汽车在平直公路上行驶所受阻力大小恒为4×103N ,求：

（1）汽车在公路上的最大行驶速度；

（2）汽车以额定功率起动，当汽车的速度为5m/s时的加速度；

（3）汽车以2m/s2的加速度匀加速起动后第2s末发动机的实际功率；

（4）汽车以2m/s2匀加速运动所能维持的时间。

23．一个质量为1.5kg的小球从光滑斜面上高3m处静止滑下，斜面底端紧接着一个半径为1m的光滑圆环，如图9所示，求：

（1）小球滑至圆环顶点时的压力；

（2）小球至少应从多高处静止滑下才能越过圆环最高点？

24．有一质量m=20kg的物体，以水平速度v0=5m/s滑上静止在光滑水平面上的平板小车，如图10所示，小车的质量M=80kg，物体在平板小车上相对小车滑行了一段距离s=4m后不再滑动，g取10m/s2，求：

（1）物体与平板小车间的动摩擦因数。

（2）物体相对小车滑行的时间内，小车在地面上运动的距离。

25．如图11所示，一根轻杆长1m，可绕O轴在竖直平面内无摩擦地转动，OA=0.6m，OB=0.4m，质量相等的两小球分别固定于杆的A、B两端，现把杆置于水平位置，然后自由释放，求轻杆转到竖直位置时两球的速度分别是多少？杆对A做了多少功？

26．如图12所示，在圆柱形屋顶中心天花板上O点，挂一根L=3m的细绳。绳的下端挂一个质量m=0.5kg的小球。已知绳能承受的最大拉力为10N，小球在水平平面内做圆周运动。当速度逐渐增大到绳断裂后，小球以v=9m/s的速度落在墙角边，求这个圆柱形房顶的高度H和半径R。