第七章 《萬(wàn)有引力與航天》講座提綱

1、1第七章第七章《萬(wàn)有引力與航天萬(wàn)有引力與航天》講座提座提綱宇宙學(xué)的發(fā)展過(guò)程猶如一部壯麗的科學(xué)史詩(shī)，它歌頌了前輩科學(xué)家的科學(xué)精神，也展現(xiàn)了科學(xué)發(fā)展過(guò)程中科學(xué)家們富有創(chuàng)造而又嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維，是發(fā)展學(xué)生思維能力的好材料。本章教科書(shū)在尊重歷史事實(shí)的前提下，通過(guò)一些邏輯思維的鋪墊，盡可能讓學(xué)生以自己現(xiàn)有的知識(shí)基礎(chǔ)處身于歷史的背景下，經(jīng)歷自己“發(fā)現(xiàn)”天體運(yùn)行規(guī)律的過(guò)程，以充分利用這些材料發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維能力。一、新舊教材的比一、新舊教材的比較1、

2、20022002年版年版《物理教學(xué)大綱物理教學(xué)大綱》“必修加選修”中該內(nèi)容和要求：萬(wàn)有引力定律（B）人造地球衛(wèi)星（A）宇宙速度（A）牛頓力學(xué)適用范圍（A）（原教材放在“牛頓運(yùn)動(dòng)定律”一章）2、20032003年版年版《物理課程標(biāo)準(zhǔn)物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中該內(nèi)容和要求：經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性（1）通過(guò)有關(guān)事實(shí)了解萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。知道萬(wàn)有引力定律。認(rèn)識(shí)發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的重要意義。體會(huì)科學(xué)定律對(duì)人類(lèi)探索未知世界的作用。例1：通過(guò)用萬(wàn)有引力定律

3、發(fā)現(xiàn)未知天體的事實(shí)，說(shuō)明科學(xué)定律對(duì)人類(lèi)認(rèn)識(shí)未知世界的作用。（2）會(huì)計(jì)算人造衛(wèi)星的環(huán)繞速度。知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。（3）初步了解經(jīng)典時(shí)空觀和相對(duì)論時(shí)空觀，知道相對(duì)論的建立對(duì)人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界的影響。（4）初步了解微觀世界中的量子化現(xiàn)象，知道宏觀物體和微觀粒子的能量變化特點(diǎn)，體會(huì)量子論的建立深化了人們對(duì)于物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)。（5）通過(guò)實(shí)例，了解經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展歷程和偉大成就，體會(huì)經(jīng)典力學(xué)創(chuàng)立的價(jià)值與意義，認(rèn)識(shí)經(jīng)典力學(xué)的適用范圍和局限性。例2：

4、了解經(jīng)典力學(xué)對(duì)航天技術(shù)發(fā)展的重大貢獻(xiàn)。例3：了解重物下落與天體運(yùn)動(dòng)的多樣性與統(tǒng)一性，知道萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)對(duì)科學(xué)發(fā)展所起的重要作用。（6）體會(huì)科學(xué)研究方法對(duì)人們認(rèn)識(shí)自然的重要作用。舉例說(shuō)明物理學(xué)的進(jìn)展對(duì)于自然科學(xué)的促進(jìn)作用。3、教材變化的分析、教材變化的分析（1）知識(shí)內(nèi)容增加，知識(shí)的拓展空間增大；（2）陳述方式變化，從知識(shí)描述轉(zhuǎn)化為問(wèn)題探究；以多種欄目設(shè)置，打開(kāi)科普視窗；（3）重視知識(shí)的形成過(guò)程，以提高學(xué)生科學(xué)思維能力；（4）重視科學(xué)方

5、法、科學(xué)精神、人文精神的滲透。3第四節(jié)第四節(jié)萬(wàn)有引力理論的成就萬(wàn)有引力理論的成就1、教材性質(zhì)與地位（1）是屬于應(yīng)用性知識(shí)的教學(xué)內(nèi)容；（2）是使萬(wàn)有引力定律在應(yīng)用中得到進(jìn)一步檢驗(yàn)；（3）是使學(xué)生演繹思維能力得到進(jìn)一步訓(xùn)練；（4）教材的立意使學(xué)生感受用物理理論探索未知世界的科學(xué)魅力，激發(fā)探究未知世界興趣。2、教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)的核心問(wèn)題是分析萬(wàn)有引力提供向心力。（1）實(shí)驗(yàn)室稱(chēng)量地球的質(zhì)量（2）計(jì)算天體的質(zhì)量（3）預(yù)見(jiàn)并發(fā)現(xiàn)未知行星。（4）

6、補(bǔ)充：冥王星為何出局。第五節(jié)第五節(jié)宇宙航行宇宙航行1、教材性質(zhì)與作用（1）介紹萬(wàn)有引力的實(shí)踐性成就，萬(wàn)有引力理論使人類(lèi)實(shí)現(xiàn)“飛天”夢(mèng)想；（2）是屬于航天部分的重要知識(shí)；（3）重點(diǎn)理解第一宇宙速度；（4）激發(fā)學(xué)生科學(xué)獻(xiàn)身精神；（5）拓展學(xué)生科普知識(shí)。2、教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)：其知識(shí)上的核心問(wèn)題還是分析萬(wàn)有引力提供向心力。（1）宇宙速度：引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)第一宇宙速度，知道第二宇宙速度和第三宇宙速度物理意義，區(qū)別環(huán)繞速度與發(fā)射速度；（2）在“夢(mèng)想成真”

7、欄目里，簡(jiǎn)述人類(lèi)航天事業(yè)的發(fā)展史；（3）在“科學(xué)漫步”欄目里，介紹黑洞概念的起源、人們對(duì)它的種種推測(cè)，科學(xué)家對(duì)于黑洞的理論研究以及黑洞的最新研究和觀測(cè)結(jié)果，并明確指出在黑洞問(wèn)題上經(jīng)典力學(xué)不適用目的是給學(xué)生打開(kāi)一扇科學(xué)窗口，開(kāi)闊眼界，啟迪思維。（4）在“STS”欄目里，著重于展示航天事業(yè)與人類(lèi)生活的關(guān)系。（5）補(bǔ)充有關(guān)“地球同步衛(wèi)星”的定量計(jì)算和分析了解太陽(yáng)同步極地軌道氣象衛(wèi)星等。第六節(jié)第六節(jié)經(jīng)典力學(xué)的局限性經(jīng)典力學(xué)的局限性1、教材性質(zhì)與

8、作用（1）是全章的終結(jié)性教材，屬于介紹性質(zhì)的教材；（2）使學(xué)生正確認(rèn)識(shí)物理學(xué)理論的發(fā)展與適用范圍；（3）引領(lǐng)學(xué)生思考科學(xué)的價(jià)值觀；（4）教材的立意使學(xué)生了解近代物理知識(shí)。2、教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)的思路按照物理學(xué)理論在三個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展過(guò)程進(jìn)行。（1）從低速到高速的討論中，介紹愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論知識(shí)；（2）在“科學(xué)漫步”欄目里，介紹時(shí)間、空間都與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)；（3）在宏觀與微觀的介紹中，使學(xué)生知道量子力學(xué)能夠正確地描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律；（4