作為一名默默奉獻(xiàn)的教育工作者，通常需要用到教案來輔助教學(xué)，借助教案可以讓教學(xué)工作更科學(xué)化。怎樣寫教案才更能起到其作用呢？教案應(yīng)該怎么制定呢？以下是小編收集整理的教案范文，僅供參考，希望能夠幫助到大家。
高中物理 教案篇一
本教學(xué)設(shè)計是以世界咖啡會議模式為載體承載起高中物理的教學(xué)。著名的“world cafe”（世界咖啡）會議模式就是不同專業(yè)背景、不同職務(wù)、不同部門的一群人，針對數(shù)個主題，發(fā)表各自的見解，互相意見碰撞，激發(fā)出意想不到的創(chuàng)新點子。世界咖啡讓參與者進(jìn)行深度的匯談，并產(chǎn)生更富于遠(yuǎn)見的洞察力。
通過平拋運動的研究讓學(xué)生感受到實驗與理論相結(jié)合的物理學(xué)研究方法。
平拋運動是曲線運動一章的重點，也是高中物理的重點，為選修3-1帶電粒子在電場中的類平拋運動的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，它是一種最基本、最重要的曲線運動，是運動的合成和分解知識的第一次應(yīng)用，是理解和掌握其它曲線運動的基礎(chǔ)。
平拋運動是一種典型的勻變速曲線運動，它體現(xiàn)了處理復(fù)雜的曲線運動的基本方法：先分解成幾個簡單的直線運動，再進(jìn)行合成，從而理解運動的獨立性原理和疊加原理，并且會利用這種方法解決問題。本節(jié)的內(nèi)容較簡單，得出結(jié)論也并不難，但是用運動的合成和分解分析問題的方法，是運動學(xué)中常用的一種重要的研究問題的方法，是本節(jié)課的一個重點。因此，在教學(xué)中應(yīng)讓學(xué)生主動嘗試、直觀感受應(yīng)用這種方法來解決平拋物體運動規(guī)律。這一學(xué)習(xí)過程的經(jīng)歷，能激發(fā)學(xué)生探究未知問題的樂趣，領(lǐng)悟怎樣將復(fù)雜的問題化為簡單的問題，將未知問題化為已知問題。
1、運動的合成與分解的理論知識學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)。
2、學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了牛頓第二定律，勻速直線運動和自由落體運動的規(guī)律也已經(jīng)掌握。
3、學(xué)生的動手能力較弱。
1、知識與技能
①了解世界咖啡會議模式，能積極參與組內(nèi)和組間的討論，學(xué)會分享和貢獻(xiàn)。
②知道什么是拋體運動，知道拋體運動的性質(zhì)，知道什么是平拋運動，理解平拋運動的規(guī)律，知道平拋運動的軌跡是一條拋物線。
③能利用現(xiàn)有器材進(jìn)行平拋運動的相關(guān)實驗并進(jìn)行實驗的設(shè)計和改造。
2、過程與方法
①經(jīng)歷參與世界咖啡會議模式的過程。
②通過實驗探究、理論探究，培養(yǎng)提高學(xué)生實驗、觀察、分析能力。
③滲透物理學(xué)研究方法的教育。體驗平拋運動的處理方法是運用運動的合成與分解化曲為直、化繁為簡。
3、情感態(tài)度與價值觀
①通過參與世界咖啡會議模式的過程，培養(yǎng)學(xué)生個體在群體中交流和協(xié)作的能力，增強集體的凝聚力。
②體驗科學(xué)研究的趣味性，激發(fā)學(xué)生熱愛科學(xué)的情感。
經(jīng)歷科學(xué)研究過程，掌握平拋運動的研究方法和運動規(guī)律。
使學(xué)生理解平拋運動是由水平方向的勻速運動和豎直方向的自由落體運動合成的，并歸納出其運動規(guī)律。
分組實驗法、探究法、討論法。
利用多媒體（見光盤）、導(dǎo)學(xué)案（見附錄?。⑵綊亴嶒灲叹撸ㄒ姲ㄗ灾平叹吒戒洟ⅲ?/p>
教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖引入你有一個蘋果，我有一個蘋果，交換后每人只有一個蘋果；你有一種思想，我有一種思想，交換后每人就有兩種思想。今天，我們大家齊聚在這里，如果針對某個主題進(jìn)行思維的碰撞，一定會激發(fā)出意想不到的創(chuàng)新點子。本節(jié)課我們就想以著名的世界咖啡會議模式為載體來探究一個物理問題。首先，讓我們了解一下什么是世界咖啡？著名的“world cafe”（世界咖啡）會議模式就是不同專業(yè)背景、不同職務(wù)、不同部門的一群人，針對數(shù)個主題，發(fā)表各自的見解，互相意見碰撞，激發(fā)出意想不到的創(chuàng)新點子。世界咖啡讓參與者進(jìn)行深度的匯談，并產(chǎn)生更富于遠(yuǎn)見的洞察力。世界咖啡的五項原則是：
①明確會談內(nèi)容
②創(chuàng)造熱情友好的氛圍
③鼓勵每個人的投入、貢獻(xiàn)
④吸收多元文化，接受不同觀點
⑤收獲、分享共同成果。我們今天就想以她為載體和大家一起一邊聽著悠揚的咖啡廳音樂，一邊探究“平拋運動”。
下面我介紹一下今天的活動流程：
1、小組內(nèi)實驗、研討5min。首先選出店長，確定自己咖啡屋的名字。然后針對主題進(jìn)行實驗、討論，將結(jié)果整理在導(dǎo)學(xué)案上以供交流。（負(fù)責(zé)人：店長）
2、組間自由交流5min（店長留守本咖啡屋，為其他組組員介紹本組實驗和研究成果，本組組員去其他咖啡屋學(xué)習(xí)經(jīng)驗）
3、完善研究成果2min（所有人回到本組，結(jié)合學(xué)習(xí)到的經(jīng)驗完善本組研究成果）
4、展示交流（每組1min）活動一：組內(nèi)研討下面我給各組確定一下主題，然后大家開始進(jìn)行活動的第一項——組內(nèi)實驗、研討。首先選出店長，確定自己咖啡屋的名字。然后針對主題進(jìn)行實驗、討論，將結(jié)果整理在導(dǎo)學(xué)案上以供交流。（負(fù)責(zé)人：店長）
教師巡視指導(dǎo)。小組內(nèi)實驗、研討。首先選出店長，確定自己咖啡屋的名字。然后針對主題進(jìn)行實驗、討論，將結(jié)果整理在導(dǎo)學(xué)案上以供交流。（負(fù)責(zé)人：店長）通過開放的氛圍，培養(yǎng)學(xué)生動手實驗自主研討的能力。同時給學(xué)生提供一個實踐和思維的空間，便于課堂的教學(xué)生成?；顒佣航M間自由交流接下來開始進(jìn)行活動的第二項——組間自由交流。（店長留守本咖啡屋，為其他組組員介紹本組實驗和研究成果，本組組員去其他咖啡屋學(xué)習(xí)經(jīng)驗）
教師巡視指導(dǎo)。組間自由交流（店長留守本咖啡屋，為其他組組員介紹本組實驗和成果，本組組員去其他咖啡屋學(xué)習(xí)經(jīng)驗）進(jìn)一步擴大交流的范圍，給學(xué)生提供更大的交流平臺，激發(fā)思維的火花?；顒尤航M內(nèi)整理完善接下來開始進(jìn)行活動的第三項——完本組善研究成果（所有人回到本組，結(jié)合學(xué)習(xí)到的經(jīng)驗完善本組研究成果）
教師巡視指導(dǎo)。組員回到本組，結(jié)合學(xué)習(xí)到的經(jīng)驗完善本組研究成果。大范圍的交流之后，給小組一個靜下心來整理完善的機會，有利于鍛煉學(xué)生的總結(jié)歸納能力?；顒铀模赫故窘涣鹘酉聛黹_始進(jìn)行活動的第四項——展示交流。
教師指導(dǎo)、歸納、評價。各組派代表交流。集體智慧的碰撞?？偨Y(jié)歸納（結(jié)合活動四進(jìn)行）總結(jié)歸納平拋運動。（多媒體演示）
一、什么是拋體運動？平拋運動？
以一定的將物體拋出，如果物體只受的作用，我們把這種運動稱為拋體運動；在拋體運動中有一種特殊情況，即物體被拋出時的初速度方向沿方向，我們把這樣的拋體運動稱為平拋運動。
二、實驗探究平拋運動
探究一：平拋豎落儀?。ǘ嗝襟w演示）
1、本實驗中兩個小球做的分別是什么運動？并說明原因。
2、做實驗時觀察到了什么現(xiàn)象？
3、改變小錘打擊的力度，即改變a球被彈出時的速度，結(jié)果又會怎么樣呢？
4、本實驗的結(jié)論？并說明原因。
5、請?zhí)岢霰緦嶒灥牟蛔愫透倪M(jìn)的建議？
探究二：平拋豎落儀ⅱ
1、本實驗中兩個小球做的分別是什么運動？并說明原因。
2、做實驗時觀察到了什么現(xiàn)象？
3、本實驗的結(jié)論？并說明原因。
4、請?zhí)岢霰緦嶒灥牟蛔愫透倪M(jìn)的建議？
探究三：射擊（多媒體演示）
1、樹枝上的一只猴子看到一個獵人正用槍對準(zhǔn)它，為了逃脫即將來臨的厄運，它想讓自己落到地面上逃走。但是就在它掉離樹枝的瞬間子彈恰好射出槍口，問猴子能逃脫厄運嗎？
2、如果固定猴子不動，發(fā)射子彈，你觀察到什么現(xiàn)象？
3、如果使猴子在發(fā)射子彈的同時自由下落，你觀察到什么現(xiàn)象？
4、本實驗的結(jié)論？并說明原因。
5、請?zhí)岢霰緦嶒灥牟蛔愫透倪M(jìn)的建議？
播放2012中俄海上聯(lián)合軍演視頻，激發(fā)興趣，培養(yǎng)學(xué)生為“中華崛起而讀書”的宏偉志向。
探究四：雙軌平拋儀（多媒體演示）
1、本實驗中兩個小球做的分別是什么運動？并說明原因。
2、做實驗時觀察到了什么現(xiàn)象？
3、本實驗的結(jié)論？并說明原因。
4、請?zhí)岢霰緦嶒灥牟蛔愫透倪M(jìn)的建議？
探究五：描軌跡
1、本實驗的結(jié)論？
2、請?zhí)岢霰緦嶒灥牟蛔愫透倪M(jìn)的建議？
三、理論探究平拋運動
1、水平方向：初速度為v0，不受力，勻速直線運動。
2、豎直方向：初速度為0，只受重力，自由落體運動。
四、平拋運動的規(guī)律
1、平拋運動是勻變速曲線運動。
2、平拋運動的規(guī)律：
①速度：vx= v0，vy=gt，，
②位移：x=v0t，，，
③平拋物體飛行時間，由飛行高度h決定，與水平初速度v0大小無關(guān)。
④軌跡方程：x=v0t，，，
平拋運動的軌跡是拋物線。各組派代表交流。給學(xué)生的課堂研討和課后的繼續(xù)研討一個指引方向。
思考拓展：
作業(yè)布置
1、增大拋出速度，會出現(xiàn)什么情況？（人造衛(wèi)星的奧秘蘊藏其中）
2、請你來當(dāng)飛行員。（推薦學(xué)生進(jìn)入教師的博客游戲）
3、什么是斜拋運動？（預(yù)習(xí)）
4、斜拋運動也可以分解為兩個方向的運動，水平方向做運動，豎直方向做運動。（預(yù)習(xí)）
5、完成導(dǎo)學(xué)案。若有問題相互交流。帶著問題反思研討的結(jié)論。
1、ppt內(nèi)容：見光盤
2、黑板內(nèi)容（黑板中間）：
world cafe
—— 平拋運動
一、什么是拋體運動？平拋運動？
二、實驗探究平拋運動
三、理論探究平拋運動
四、平拋運動的規(guī)律
高中物理 教案篇二
一、情況分析
(一)教材分析：高中前兩年已經(jīng)基本完成了高中物理教學(xué)內(nèi)容，高三年級將進(jìn)入全面的總復(fù)習(xí)階段，為了配合高三的總復(fù)習(xí)，學(xué)校統(tǒng)一訂購了由光明出版社編寫的《三維設(shè)計》作為高三復(fù)習(xí)教材，該書以高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)和高考考試大綱為指導(dǎo)，以2012年普通高考考試說明為依據(jù)編寫，作為本學(xué)年參考用，本學(xué)期擬定完成本書的第一至第十三章的第一輪復(fù)習(xí)。
(二)學(xué)情分析：
1、課堂情況：由于是高三年級，即將面臨著高考的選拔考試，大多數(shù)的學(xué)生對基礎(chǔ)知識的求知欲望比較強烈。所以課堂紀(jì)律比較好，都比較認(rèn)真地聽課，自覺地與老師互動，完成教學(xué)任務(wù)。
2、對基礎(chǔ)知識的掌握：高三279，275為理科基礎(chǔ)班，雖然相對來說物理基礎(chǔ)較差，但學(xué)習(xí)能力有著較大的差異，根據(jù)前段時間的觀察和摸底，大多數(shù)的學(xué)生對基本知識的掌握不夠牢固，各章各節(jié)的知識點尚處于分立狀態(tài)，不能很好地利用知識解決相應(yīng)的基本問題，所以對知識的了解和掌握有待地提高。
3、解題技能：利用物理知識解決有關(guān)綜合問題的能力很差，學(xué)生解決問題的技能還有待提高。
二、教學(xué)目標(biāo)與任務(wù)
加強和利用知識點的復(fù)習(xí)，盡快幫助學(xué)生把各章分立的知識點建立成為網(wǎng)狀的狀態(tài)，掌握物理思想的應(yīng)用物理知識解決相關(guān)問題的思維方法，進(jìn)一步提高解決問題的技能。具體地說：
1、知識方面，應(yīng)達(dá)到熟練掌握每一個知識點的要求，即看到一個題目以后，題中包含了哪些知識點要一清二楚，不能模模糊糊，并且知識點之間的聯(lián)系也要清楚，
2、技能方面，主要是進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，作到常規(guī)思維、逆向思維和發(fā)散思維相結(jié)合，同時，要求學(xué)生熟練掌握基本的解題方法，從而提高學(xué)生的解題速度。
3、情感與價值觀方面，引導(dǎo)學(xué)生形成正確的價值觀、人生觀、世界觀，使學(xué)生在物理美中陶冶自己的情操，從而達(dá)到全面育人的目的。
三、方法與措施
1、面向全體，分類指導(dǎo)。從學(xué)生的全面素質(zhì)提高，對每一位學(xué)生負(fù)責(zé)的基本點出發(fā)，根據(jù)各層次學(xué)生具體情況，制定恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)目標(biāo)，滿腔熱情地使每一位學(xué)生在高三階段都能得到發(fā)展和進(jìn)步。
2、抓好基礎(chǔ)，培養(yǎng)能力。認(rèn)真學(xué)習(xí)新的課程標(biāo)準(zhǔn)與高考大綱，研究高考理綜能力測試中物理部分的試題難度和特點，使自復(fù)習(xí)教學(xué)更具有計對性，在教學(xué)中應(yīng)強調(diào)理解。掌握好基礎(chǔ)知識，基本技能和基本方法。同時，也要注意培養(yǎng)學(xué)生獨立閱讀，獨立形成物理情景或建立物理模型，獨立分析物理過程、獨立解決物理問題的能力。
3、研究教法、改進(jìn)教學(xué)、教學(xué)相長。認(rèn)真研究學(xué)生學(xué)習(xí)過程，掌握不同學(xué)生的學(xué)習(xí)主要障礙，在此基礎(chǔ)上制訂教學(xué)方案，要特別注意調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性、盡可能把學(xué)生應(yīng)該自己完成的學(xué)習(xí)任務(wù)交給學(xué)生自己獨立完成。精心設(shè)計教學(xué)提高課堂教學(xué)效率，減輕學(xué)生負(fù)擔(dān)。
四、教學(xué)時間安排
1~2周：物理必修(一)第一章《運動的描述 勻變速直線運動的研究》
3~4周：物理必修(一)第二章《相互作用》
5~6周：物理必修(一)第三章《牛頓運動定律》
7~8周：物理必修(二)第四章《曲線運動 萬有引力與航天》
9~10周：物理必修(二)第五章《機械能及其守恒定律》
11~12周：選修3-1第六章《靜電場》
13~14周：選修3-1第七章《恒定電流》
15~16周：選修3-1第八章《磁場》
17~18周：選修3-2第九章《電磁感應(yīng)》
19~20周：選修3-2第十章《交變電流 傳感器》
21~22周：選修3-5第十一章《動量》
五、階段教學(xué)要求：
1、 處理好課時較少與內(nèi)容較多的矛盾
(1)優(yōu)化教學(xué)過程
(2)優(yōu)化教學(xué)方法
(3)合理安排時間，計劃安排時間
(4)不減進(jìn)度，把握難度
(5)應(yīng)重視對高考大綱所要求的有關(guān)知識點的理解和深化
(6)認(rèn)識基本概念，對聯(lián)系緊密、容易混淆的概念進(jìn)行正確區(qū)分
(7)對基本規(guī)律，明確成立條件和應(yīng)用范圍，力爭解決高考物理所涉及到的常見問題
2、 為適應(yīng)近幾年高考改革的趨勢和命題特點及理科教學(xué)的發(fā)展趨勢，應(yīng)采取的措施
(1)加強基礎(chǔ)，提高能力
基礎(chǔ)——基礎(chǔ)知識，基本技能，基本方法，基本的物理思想。
能力(理科綜合考試目標(biāo))——理解能力，推理能力，設(shè)計完成實驗的能力，獲取知識的能力，分析綜合能力。
命題指導(dǎo)思想——以能力測試為主導(dǎo)，考查考生所學(xué)相關(guān)課程基礎(chǔ)知識、基本技能的掌握程度和綜合運用所學(xué)知識分析、解決實際問題的能力。
(2)加強聯(lián)系實際，擴大學(xué)生視野，切實落實“理論聯(lián)系實際”的教學(xué)原則；拓展物理教學(xué)的時間和空間；習(xí)題教學(xué)要更多地連續(xù)實際。
(3)加強實驗教學(xué)。物理實驗的六大功能：豐富感性認(rèn)識，提高學(xué)習(xí)興趣；突破重點難點，理解物理概念；形成物理圖象，認(rèn)識物理過程；啟發(fā)學(xué)生思維，增強探索精神；培養(yǎng)觀察能力，掌握實驗技能；養(yǎng)成良好習(xí)慣，學(xué)會科學(xué)方法。
(4)適當(dāng)做一些信息題(提高審題能力和建模能力)
(5)適當(dāng)做一些綜合題(以小綜合題為主，以學(xué)科內(nèi)綜合為主)
高中物理 教案篇三
1、在開普勒第三定律的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)得到萬有引力定律，使學(xué)生對此規(guī)律有初步理解。
2、介紹萬有引力恒量的測定方法，增加學(xué)生對萬有引力定律的感性認(rèn)識。
3、通過牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思考過程和卡文迪許扭秤的設(shè)計方法，滲透科學(xué)發(fā)現(xiàn)與科學(xué)實驗的方法論教育。
1、萬有引力定律的推導(dǎo)過程，既是本節(jié)課的重點，又是學(xué)生理解的難點，所以要根據(jù)學(xué)生反映，調(diào)節(jié)講解速度及方法。
2、由于一般物體間的萬有引力極小，學(xué)生對此缺乏感性認(rèn)識，又無法進(jìn)行演示實驗，故應(yīng)加強舉例。
卡文迪許扭秤模型。
（一）引入新課
1、引課：前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了有關(guān)圓周運動的知識，我們知道做圓周運動的物體都需要一個向心力，而向心力是一種效果力，是由物體所受實際力的合力或分力來提供的。另外我們還知道，月球是繞地球做圓周運動的，那么我們想過沒有，月球做圓周運動的向心力是由誰來提供的呢？（學(xué)生一般會回答：地球?qū)υ虑蛴幸Α＃?/p>
我們再來看一個實驗：我把一個粉筆頭由靜止釋放，粉筆頭會下落到地面。
實驗：粉筆頭自由下落。
同學(xué)們想過沒有，粉筆頭為什么是向下運動，而不是向其他方向運動呢？同學(xué)可能會說，重力的方向是豎直向下的，那么重力又是怎么產(chǎn)生的呢？地球?qū)Ψ酃P頭的引力與地球?qū)υ虑虻囊κ遣皇且环N力呢？（學(xué)生一般會回答：是。）這個問題也是300多年前牛頓苦思冥想的問題，牛頓的結(jié)論也是：yes。
既然地球?qū)Ψ酃P頭的引力與地球?qū)υ虑蛴幸κ且环N力，那么這種力是由什么因素決定的，是只有地球?qū)ξ矬w有這種力呢，還是所有物體間都存在這種力呢？這就是我們今天要研究的萬有引力定律。
板書：萬有引力定律
（二）教學(xué)過程
1、萬有引力定律的推導(dǎo)
首先讓我們回到牛頓的年代，從他的角度進(jìn)行一下思考吧。當(dāng)時“日心說”已在科學(xué)界基本否認(rèn)了“地心說”，如果認(rèn)為只有地球?qū)ξ矬w存在引力，即地球是一個特殊物體，則勢必會退回“地球是宇宙中心”的說法，而認(rèn)為物體間普遍存在著引力，可這種引力在生活中又難以觀察到，原因是什么呢？（學(xué)生可能會答出：一般物體間，這種引力很小。如不能答出，教師可誘導(dǎo)。）所以要研究這種引力，只能從這種引力表現(xiàn)比較明顯的物體——天體的問題入手。當(dāng)時有一個天文學(xué)家開普勒通過觀測數(shù)據(jù)得到了一個規(guī)律：所有行星軌道半徑的3次方與運動周期的2次方之比是一個定值，即開普勒第
其中m為行星質(zhì)量，r為行星軌道半徑，即太陽與行星的距離。也就是說，太陽對行星的引力正比于行星的質(zhì)量而反比于太陽與行星的距離的平方。
而此時牛頓已經(jīng)得到他的第三定律，即作用力等于反作用力，用在這里，就是行星對太陽也有引力。同時，太陽也不是一個特殊物體，它
用語言表述，就是：太陽與行星之間的引力，與它們質(zhì)量的乘積成正比，與它們距離的平方成反比。這就是牛頓的萬有引力定律。如果改
其中g(shù)為一個常數(shù)，叫做萬有引力恒量。（視學(xué)生情況，可強調(diào)與物體重力只是用同一字母表示，并非同一個含義。）
應(yīng)該說明的是，牛頓得出這個規(guī)律，是在與胡克等人的探討中得到的。
2、萬有引力定律的理解
下面我們對萬有引力定律做進(jìn)一步的說明：
（1）萬有引力存在于任何兩個物體之間。雖然我們推導(dǎo)萬有引力定律是從太陽對行星的引力導(dǎo)出的，但剛才我們已經(jīng)分析過，太陽與行星都不是特殊的物體，所以萬有引力存在于任何兩個物體之間。也正因為此，這個引力稱做萬有引力。只不過一般物體的質(zhì)量與星球相比過于小了，它們之間的萬有引力也非常小，完全可以忽略不計。所以萬有引力定律的表述是：
板書：任何兩個物體都是相互吸引的，引力的大小跟兩個物體的質(zhì)
其中m1、m2分別表示兩個物體的質(zhì)量，r為它們間的距離。
（2）萬有引力定律中的距離r，其含義是兩個質(zhì)點間的距離。兩個物體相距很遠(yuǎn)，則物體一般可以視為質(zhì)點。但如果是規(guī)則形狀的均勻物體相距較近，則應(yīng)把r理解為它們的幾何中心的距離。例如物體是兩個球體，r就是兩個球心間的距離。
（3）萬有引力是因為物體有質(zhì)量而產(chǎn)生的引力。從萬有引力定律可以看出，物體間的萬有引力由相互作用的兩個物體的質(zhì)量決定，所以質(zhì)量是萬有引力的產(chǎn)生原因。從這一產(chǎn)生原因可以看出：萬有引力不同于我們初中所學(xué)習(xí)過的電荷間的引力及磁極間的引力，也不同于我們以后要學(xué)習(xí)的分子間的引力。
3、萬有引力恒量的測定
牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，但萬有引力恒量g這個常數(shù)是多少，連他本人也不知道。按說只要測出兩個物體的質(zhì)量，測出兩個物體間的距離，再測出物體間的引力，代入萬有引力定律，就可以測出這個恒量。但因為一般物體的質(zhì)量太小了，它們間的引力無法測出，而天體的質(zhì)量太大了，又無法測出質(zhì)量。所以，萬有引力定律發(fā)現(xiàn)了100多年，萬有引力恒量仍沒有一個準(zhǔn)確的結(jié)果，這個公式就仍然不能是一個完善的等式。直到100多年后，英國人卡文迪許利用扭秤，才巧妙地測出了這個恒量。
這是一個卡文迪許扭秤的模型。（教師出示模型，并拆裝講解）這個扭秤的主要部分是這樣一個t字形輕而結(jié)實的框架，把這個t形架倒掛在一根石英絲下。若在t形架的兩端施加兩個大小相等、方向相反的力，石英絲就會扭轉(zhuǎn)一個角度。力越大，扭轉(zhuǎn)的角度也越大。反過來，如果測出t形架轉(zhuǎn)過的角度，也就可以測出t形架兩端所受力的大小?，F(xiàn)在在t形架的兩端各固定一個小球，再在每個小球的附近各放一個大球，大小兩個球間的距離是可以較容易測定的。根據(jù)萬有引力定律，大球會對小球產(chǎn)生引力，t形架會隨之扭轉(zhuǎn)，只要測出其扭轉(zhuǎn)的角度，就可以測出引力的大小。當(dāng)然由于引力很小，這個扭轉(zhuǎn)的角度會很小。怎樣才能把這個角度測出來呢？卡文迪許在t形架上裝了一面小鏡子，用一束光射向鏡子，經(jīng)鏡子反射后的光射向遠(yuǎn)處的刻度尺，當(dāng)鏡子與t形架一起發(fā)生一個很小的轉(zhuǎn)動時，刻度尺上的光斑會發(fā)生較大的移動。這樣，就起到一個化小為大的效果，通過測定光斑的移動，測定了t形架在放置大球前后扭轉(zhuǎn)的角度，從而測定了此時大球?qū)π∏虻囊?。卡文迪許用此扭秤驗證了牛頓萬有引力定律，并測定出萬有引力恒量g的數(shù)值。這個數(shù)值與近代用更加科學(xué)的方法測定的數(shù)值是非常接近的。
卡文迪許測定的g值為6。754×10—11，現(xiàn)在公認(rèn)的g值為6。67×10—11。需要注意的是，這個萬有引力恒量是有單位的：它的單位應(yīng)該是乘以兩個質(zhì)量的單位千克，再除以距離的單位米的平方后，得到力的單位牛頓，故應(yīng)為nm2/kg2。
板書：g=6。67×10—11nm2/kg2
由于萬有引力恒量的數(shù)值非常小，所以一般質(zhì)量的物體之間的萬有引力是很小的，我們可以估算一下，兩個質(zhì)量50kg的同學(xué)相距0。5m時之間的萬有引力有多大（可由學(xué)生回答：約6。67×10—7n），這么小的力我們是根本感覺不到的。只有質(zhì)量很大的物體對一般物體的引力我們才能感覺到，如地球?qū)ξ覀兊囊Υ笾戮褪俏覀兊闹亓?，月球?qū)Ｑ蟮囊?dǎo)致了潮汐現(xiàn)象。而天體之間的引力由于星球的質(zhì)量很大，又是非常驚人的：如太陽對地球的引力達(dá)3。56×1022n。
五、課堂小結(jié)
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了萬有引力定律，了解了任何兩個有質(zhì)量的物體之間都存在著一種引力，這個引力正比于兩個物體質(zhì)量的乘積，反比于兩個物體間的距離。其大小的決定式為：
其中g(shù)為萬有引力恒量：g=6。67×10—11nm2/kg2
另外，我們還了解了科學(xué)家分析物體、解決問題的方法和技巧，希望對我們今后分析問題、解決問題能夠有所借鑒。
六、說明
1、設(shè)計思路：本節(jié)課由于內(nèi)容限制，以教師講授為主。為能夠吸引學(xué)生，引課時設(shè)計了一些學(xué)生習(xí)以為常的但又沒有細(xì)致思考過的問題。講授過程中以物理學(xué)史為主線，讓學(xué)生以科學(xué)家的角度分析、思考問題。力爭抓住這節(jié)課的有利時機，滲透“沒有絕對特殊的物體”這一引起物理學(xué)幾次革命性突破的辯證唯物主義觀點。
2、卡文迪許扭秤模型為自制教具，可仿課本插圖用金屬桿等焊制，外面可用有機玻璃制成外殼，并可拆卸。
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