万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建万有引力与航天万有引力与航天机械能守恒定律机械能守恒定律 集体备课集体备课万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建万有引力与航天万有引力与航天 万有引力与航天万有引力与航天是中学物理教学的理是中学物理教学的理想章节一方面，教学难度、考试难度不大，想章节一方面，教学难度、考试难度不大，另一方面，是对学生进行科学思想教育和物理另一方面，是对学生进行科学思想教育和物理文化渗透的良好载体所以，教学中，要多开文化渗透的良好载体所以，教学中，要多开发适合学生口味的外围产品，如小故事、小插发适合学生口味的外围产品，如小故事、小插曲、有深度的名人名言、适当的哲学思考等曲、有深度的名人名言、适当的哲学思考等总之，通过本章教学，我们要展现牛顿力总之，通过本章教学，我们要展现牛顿力学的神奇、引发学生对牛顿的个人崇拜，以达学的神奇、引发学生对牛顿的个人崇拜，以达到在新的高考政策下吸引更多的最优秀人才选到在新的高考政策下吸引更多的最优秀人才选秀物理的目的秀物理的目的万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建行星的运动行星的运动 重点介绍托勒密重点介绍托勒密哥白尼哥白尼开普勒三种开普勒三种理论中体现出的两次思想解放。
理论中体现出的两次思想解放地心说到日心说：人类的认识超越了自身，从以地地心说到日心说：人类的认识超越了自身，从以地球（自己）为中心到以太阳为中心，是世界观的一次飞球（自己）为中心到以太阳为中心，是世界观的一次飞跃；科学战胜了宗教，是哲学观的一次飞跃跃；科学战胜了宗教，是哲学观的一次飞跃圆轨道到椭圆轨道：否定了人们心中最完美的圆，圆轨道到椭圆轨道：否定了人们心中最完美的圆，是理智战胜了情感；坚守第谷的观测数据，质疑几乎被是理智战胜了情感；坚守第谷的观测数据，质疑几乎被神话的哥白尼，展现了不惧权威的勇气；从太阳中心说神话的哥白尼，展现了不惧权威的勇气；从太阳中心说到宇宙无中心，是世界观的又一次飞跃到宇宙无中心，是世界观的又一次飞跃对传统的不断超越，实质是辩证唯物思想的不断对传统的不断超越，实质是辩证唯物思想的不断胜利德布罗意：德布罗意：“我们是波！我们是波！”万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建太阳与行星间的引力太阳与行星间的引力万有引力定律万有引力定律一、注重让学生体验科学思维过程一、注重让学生体验科学思维过程 猜想：太阳与行星间引力与天体间距离有关猜想：太阳与行星间引力与天体间距离有关。
模型：将椭圆简化成圆（牛顿是用椭圆推导）模型：将椭圆简化成圆（牛顿是用椭圆推导）推演：由牛顿第二定律和开普勒定律导出推演：由牛顿第二定律和开普勒定律导出 牛顿第三定律：导出行星对太阳的引力大小牛顿第三定律：导出行星对太阳的引力大小 由天体地位的平等性：导出引力大小由天体地位的平等性：导出引力大小2mFr2MFr2M mFr万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建二、注重展现科学精神（实践的检验）二、注重展现科学精神（实践的检验）1、只是太阳与行星间的引力，需要推只是太阳与行星间的引力，需要推广检验：广检验：“月月地检验地检验”，证明太阳与行星间，证明太阳与行星间，地球、物体、月球间的引力是同一性质的力地球、物体、月球间的引力是同一性质的力2M mFr 2、这还不算、这还不算“万有万有”决定性检验：决定性检验：“卡文卡文迪许扭秤实验迪许扭秤实验”测定引力恒量测定引力恒量G的意义不仅在的意义不仅在于于G是力学中最重要的恒量，还在于为人们提供是力学中最重要的恒量，还在于为人们提供了一种验证万有引力定律的方法，任意不同的物了一种验证万有引力定律的方法，任意不同的物体都能测出相同的体都能测出相同的G，证明了万有引力定律的普，证明了万有引力定律的普适性。
适性万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建万有引力理论的成就万有引力理论的成就宇宙航行宇宙航行1、注意帮助学生树立轨道意识、注意帮助学生树立轨道意识 轨道的同一性：同一轨道上所有天体轨道的同一性：同一轨道上所有天体的运行参数（的运行参数（v、T、a）全都相同；轨）全都相同；轨道的连续性道的连续性掌握了连续性，才能理解量子化；树掌握了连续性，才能理解量子化；树立了轨道意识，才能体会量子力学抛弃轨立了轨道意识，才能体会量子力学抛弃轨道概念的思想解放意义道概念的思想解放意义万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建2、注意帮助学生树立物理量的意识、注意帮助学生树立物理量的意识 符号只是物理量的表示方法，更重要符号只是物理量的表示方法，更重要的是物理量的含义，同一符号可以表示不的是物理量的含义，同一符号可以表示不同的物理量同的物理量本章中最典型的就是本章中最典型的就是R：质心间的距：质心间的距离；天体轨道的半长轴；天体半径离；天体轨道的半长轴；天体半径只有在卫星绕球状天体贴地飞行时，只有在卫星绕球状天体贴地飞行时，三个三个R的数值才相等的数值才相等万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建3、成就介绍，使学生体验科学的魅力，引发向往、成就介绍，使学生体验科学的魅力，引发向往 发现海王星的故事（教材上的介绍还不够戏剧性）。
发现海王星的故事（教材上的介绍还不够戏剧性）嫦娥工程：嫦娥工程：“嫦娥一号嫦娥一号”探月卫星的发射、变轨、探月卫星的发射、变轨、入轨、撞击入轨、撞击北斗工程：中国独立发展的具有交互功能的全球卫北斗工程：中国独立发展的具有交互功能的全球卫星定位导航系统（内含星定位导航系统（内含3颗同步卫星）颗同步卫星）神秘的黑洞：黑洞的视半径计算，黑洞的演化神秘的黑洞：黑洞的视半径计算，黑洞的演化劳厄：劳厄：“没有任何东西像牛顿引力理论对行星轨道没有任何东西像牛顿引力理论对行星轨道计算那样，如此有力地树立起人们对年轻的物理学家的计算那样，如此有力地树立起人们对年轻的物理学家的尊敬从此以后，这门自然科学成了巨大的精神王尊敬从此以后，这门自然科学成了巨大的精神王国国”（教材第（教材第40页）页）我们要的不仅是尊敬，而是学生的崇拜！我们要的不仅是尊敬，而是学生的崇拜！万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建经典力学的局限性经典力学的局限性1、简述经典物理学历史成就（先扬后抑）、简述经典物理学历史成就（先扬后抑）以牛顿、麦克斯韦为代表的物理学大师共同以牛顿、麦克斯韦为代表的物理学大师共同建立的经典物理学先后开创了人类历史上的蒸汽建立的经典物理学先后开创了人类历史上的蒸汽时代和电气化时代，上天入地无所不能，被几乎时代和电气化时代，上天入地无所不能，被几乎所有的人（包括绝大多数物理学家）认为是永恒所有的人（包括绝大多数物理学家）认为是永恒的真理。
的真理自然和自然的法则在黑暗中隐藏；上帝说，自然和自然的法则在黑暗中隐藏；上帝说，让牛顿去吧！于是一切都被照亮让牛顿去吧！于是一切都被照亮蒲柏（英国诗人）蒲柏（英国诗人）万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建 自然和自然的法则在黑暗中隐藏；上自然和自然的法则在黑暗中隐藏；上帝说，让牛顿去吧！于是一切都被照亮帝说，让牛顿去吧！于是一切都被照亮魔鬼说，让爱因斯坦去吧！于是一切魔鬼说，让爱因斯坦去吧！于是一切又回到黑暗中又回到黑暗中介绍经典物理学的三大局限领域：高介绍经典物理学的三大局限领域：高速，微观，强引力而对三大领域的研究速，微观，强引力而对三大领域的研究和突破，催生了和经典物理学同样伟大的和突破，催生了和经典物理学同样伟大的相对论和量子力学相对论和量子力学万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建 认识层次的飞跃认识层次的飞跃 新新旧旧新新旧旧 理论理论1 理论理论2 科学总是从正确走向错误科学总是从正确走向错误萧伯纳萧伯纳 是人类对物质结构（时空层次）认识的飞是人类对物质结构（时空层次）认识的飞跃引发了物理学的巨大变革跃引发了物理学的巨大变革理论理论2并不是对理论并不是对理论1的否定，而是从更广的否定，而是从更广的范围对理论的范围对理论1的包含。
的包含万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建 思考：思考：相对论是正确的吗？相对论是正确的吗？（1）对证据的质疑：水星进动数据）对证据的质疑：水星进动数据观测值：观测值：43秒秒/百年百年爱因斯坦计算相对论值：爱因斯坦计算相对论值：43.03秒秒/百年百年最新相对论值（太阳非正球体）：最新相对论值（太阳非正球体）：39.6秒秒/百年百年 （2）对共设的质疑：光速不可超越吗？）对共设的质疑：光速不可超越吗？哲学：光速是否只是某一时空层次的极限速度？哲学：光速是否只是某一时空层次的极限速度？实验：类星体实验：类星体万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建 （2）对共设的质疑：光速不可超越吗？）对共设的质疑：光速不可超越吗？哲学：人类对物质结构层次的认识不断深入，人哲学：人类对物质结构层次的认识不断深入，人类对极限速度的认识不断提高，光速是否只是某类对极限速度的认识不断提高，光速是否只是某一时空层次的极限速度？随着目前认识的宇观世一时空层次的极限速度？随着目前认识的宇观世界更大结构层次的发现，光速是否会被超越？界更大结构层次的发现，光速是否会被超越？实验：类星体实验：类星体。
上世纪发现的距地球极远（几十亿光年以上世纪发现的距地球极远（几十亿光年以上），能量极高（迄今发现的最亮天体）的神秘上），能量极高（迄今发现的最亮天体）的神秘天体系统，根据其光谱红移值算出其退行速度最天体系统，根据其光谱红移值算出其退行速度最高达光速的高达光速的9.6倍万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建 量子力学就不会错吗？量子力学就不会错吗？量子力学证明质子是可分的，其半衰量子力学证明质子是可分的，其半衰期约为三万亿年，说明其内部是有复杂结期约为三万亿年，说明其内部是有复杂结构的一旦进入超微观，新的时空层次会构的一旦进入超微观，新的时空层次会催生新的理论吗？新的理论会代替量子力催生新的理论吗？新的理论会代替量子力学吗？学吗？人类的认知是不断发展的，科学的真人类的认知是不断发展的，科学的真理是不断发展的，变革与发展才是永恒的，理是不断发展的，变革与发展才是永恒的，这是本节教学的目标这是本节教学的目标万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建机械能守恒定律机械能守恒定律 机械能是从更本质的视角研究物体的运动机械能是从更本质的视角研究物体的运动,是力学的核心内是力学的核心内容，也是力学问题的基础和综合。
容，也是力学问题的基础和综合从能量的角度研究问题不仅是力学研究的重点，在热学、从能量的角度研究问题不仅是力学研究的重点，在热学、电学、近代物理的研究中更有广阔的应用，是分析解决综合问电学、近代物理的研究中更有广阔的应用，是分析解决综合问题的重要途径和手段它可以让学生从一个把握全局的角度观题的重要途径和手段它可以让学生从一个把握全局的角度观察一个复杂的能量转化过程，看清脉络之后再着手解决，自己察一个复杂的能量转化过程，看清脉络之后再着手解决，自己清楚地知道所走每一步的目的能培养学生的大局观清楚地知道所走每一步的目的能培养学生的大局观树立功是能量变化的途径和量度，这不仅是概念的学习，树立功是能量变化的途径和量度，这不仅是概念的学习，也是相关知识探究的途径也是相关知识探究的途径能量是一个比较抽象的概念，要充分利用实验、动画、视能量是一个比较抽象的概念，要充分利用实验、动画、视频和图片等活动或媒体激发和活跃学生的思维活动频和图片等活动或媒体激发和活跃学生的思维活动万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建追寻守恒量追寻守恒量1、让学生体会能量是可以转化的让学生体会能量是可以转化的授课形式：回忆初中知识，讨论，学生即兴演讲。
授课形式：回忆初中知识，讨论，学生即兴演讲2、树立守恒思想树立守恒思想让学生体会到，在这个世界上，无论是物质层面让学生体会到，在这个世界上，无论是物质层面还是精神层面，总有一些东西是永恒不变的还是精神层面，总有一些东西是永恒不变的万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建功功1、突出强调功是能量转化的途径和量度、突出强调功是能量转化的途径和量度 课本开头就说，课本开头就说，“如果物体在力的作用下能如果物体在力的作用下能量发生了变化，那么这个力一定对物体做了功量发生了变化，那么这个力一定对物体做了功并通过并通过P52插图中的三个例子给学生以感性认识插图中的三个例子给学生以感性认识（起重机使物体重力势能增加；机车使列车动能（起重机使物体重力势能增加；机车使列车动能增加；手使握力器弹性势能增加），这实际上是增加；手使握力器弹性势能增加），这实际上是课本第一次模糊地提出功能关系，要善加利用，课本第一次模糊地提出功能关系，要善加利用，首次印象非常重要首次印象非常重要万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建 功（功（work）的概念从工作（）的概念从工作（work）中来在工业时代，人们用机器举起物体的重量与举在工业时代，人们用机器举起物体的重量与举起高度的乘积来量度机器的输出。
科里奥利最起高度的乘积来量度机器的输出科里奥利最先提出功的科学定义：力与受力物体沿力的方先提出功的科学定义：力与受力物体沿力的方向上的位移的乘积向上的位移的乘积概念教学要经历概念教学要经历“为什么？为什么？”、“是什是什么？么？”、“怎么用？怎么用？”的过程只有知道为什的过程只有知道为什么要学习这个概念，才能对概念有切身的认同么要学习这个概念，才能对概念有切身的认同感、亲切感，否则容易使学生感到枯燥、空洞感、亲切感，否则容易使学生感到枯燥、空洞万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建2、功的概念教学、功的概念教学 功的计算式功的计算式W=Fscos适用于各种功的计算适用于各种功的计算cos可以配属给位移，也可以配属给力可以配属给位移，也可以配属给力功是过程量（过程由两个状态界定）功是过程量（过程由两个状态界定）功是标量（是否有正负不是矢量的判别标准）功是标量（是否有正负不是矢量的判别标准）功是具有相对性的，中学阶段一般选取地面为功是具有相对性的，中学阶段一般选取地面为参照物要区分某一个力的功与总功要区分某一个力的功与总功要区别位移与力的方向上的位移（要区别位移与力的方向上的位移（Wf）微元法求变力的功微元法求变力的功求总功的方法：各力的功之和；合外力的功。
求总功的方法：各力的功之和；合外力的功前一种方法使用范围更广前一种方法使用范围更广万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建功率功率 功率的概念依然来自工作实践一个功率的概念依然来自工作实践一个人一天可以做功人一天可以做功5106J，一台机器一分钟，一台机器一分钟可以做功可以做功3106J，谁可以创造更大的效益，谁可以创造更大的效益呢？所以人们需要建立功率的概念可以呢？所以人们需要建立功率的概念可以将其与速度和加速度的概念类比，体现时将其与速度和加速度的概念类比，体现时间限制的作用间限制的作用万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建1、通过类比明确、通过类比明确“率率”的含义的含义 心脏跳动的快慢、心率心脏跳动的快慢、心率 位移变化的快慢、位移的变化率位移变化的快慢、位移的变化率 速度变化的快慢、速度的变化率速度变化的快慢、速度的变化率 做功的快慢、功率做功的快慢、功率 经济增长的快慢、经济增长率经济增长的快慢、经济增长率万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建2、两个公式、两个公式（1）定义式定义式 它是普适的，不论是恒力的功，还是变力的功，它是普适的，不论是恒力的功，还是变力的功，它都是适用的；它都是适用的；它表示它表示t时间内的平均功率，当力非均匀地做时间内的平均功率，当力非均匀地做功时，它粗略地描述了力做功的快慢程度；功时，它粗略地描述了力做功的快慢程度；应注意应注意P、W、t的同一性（平均功率与时间段的同一性（平均功率与时间段的选取相关）。
的选取相关）tWP 万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建（2）计算式计算式 P=F v cosF是牵引力而非合外力（易错点），是牵引力而非合外力（易错点），v是受力物体的速度是受力物体的速度式中的式中的是力是力F与速度与速度v夹角，必须注意与公式夹角，必须注意与公式W=F s cos中的中的的区别，两者的意义不同，数值也不一定相同（易错点）；的区别，两者的意义不同，数值也不一定相同（易错点）；若若F为恒力，为恒力，v为某一时刻的瞬时速度，为某一时刻的瞬时速度，P为该时刻的瞬时功率；为该时刻的瞬时功率；若若F为恒力，为恒力，v为为t 时间内的平均速度，时间内的平均速度，P为同时间内的平均功率为同时间内的平均功率若若F为变力，为变力，v为某一时刻的瞬时速度，为某一时刻的瞬时速度，P为该时刻的瞬时功率，为该时刻的瞬时功率，需注意需注意F、v、P的同一性（易错点）；的同一性（易错点）；当当F为合外力时，为合外力时，P为合外力做功的功率；当为合外力做功的功率；当F为某一个外力时，为某一个外力时，P为该力做功的功率；为该力做功的功率；功率也有正负之分，功率的大小只看绝对值；功率也有正负之分，功率的大小只看绝对值；在在P一定时，一定时，F与与v成反比；在成反比；在F一定时，一定时，P与与v成正比。
成正比万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建3、关于汽车启动的两种模式、关于汽车启动的两种模式 鉴于高考内容的调整，匀加速启动可以不鉴于高考内容的调整，匀加速启动可以不做专门分析恒定功率启动可以从动态变化的做专门分析恒定功率启动可以从动态变化的角度结合牛顿运动定律分析动态变化模型角度结合牛顿运动定律分析动态变化模型（加速度变化；存在速度极值）在力学和电磁（加速度变化；存在速度极值）在力学和电磁学中经常出现学中经常出现万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建重力势能重力势能 这一节最重要的是获得重力势能表达式的过程这这一节最重要的是获得重力势能表达式的过程这一过程再次体现了功能原理功是能量转化的量度，某一过程再次体现了功能原理功是能量转化的量度，某一种能量的变化必然通过相应的力做功来实现，且能量一种能量的变化必然通过相应的力做功来实现，且能量的变化量等于做功的数值，如果我们能将功的表达式推的变化量等于做功的数值，如果我们能将功的表达式推导成两个相同结构因子的差的形式，那么，该因子的形导成两个相同结构因子的差的形式，那么，该因子的形式就是某种能量的表达式式就是某种能量的表达式。
W12=f(x1)f(x2)E=f(x)万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建 以下几节中弹性势能、动能表达式都是以下几节中弹性势能、动能表达式都是通过这种方法当学生知道一个概念是如何通过这种方法当学生知道一个概念是如何形成，并且为什么是这种形式时，必然提升形成，并且为什么是这种形式时，必然提升他对概念的理解层次更重要的是使学生通他对概念的理解层次更重要的是使学生通过屡次实践体会了功是能量转化的量度这句过屡次实践体会了功是能量转化的量度这句话的涵义话的涵义万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建1、重力做功的特点：、重力做功的特点：与路径无关通过举例，根据功的定与路径无关通过举例，根据功的定义由学生归纳出结论，进而扩展提问，哪些义由学生归纳出结论，进而扩展提问，哪些力做功与路径有关根据情况补充保守力与力做功与路径有关根据情况补充保守力与非保守力做功的对比非保守力做功的对比总结不同性质的力做功的特点总结不同性质的力做功的特点 重力重力弹力弹力静摩擦力静摩擦力滑动摩擦力滑动摩擦力做功与路做功与路径的关系径的关系 无关无关无关无关有关有关有关有关功的正负功的正负 正负零正负零正负零正负零正负零正负零正负零正负零万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建2、重力的功等于重力势能的减少量（保守力的共同点）、重力的功等于重力势能的减少量（保守力的共同点）3、重力势能是物理状态量、重力势能是物理状态量4、重力势能是物体和地球这一系统共同所有、重力势能是物体和地球这一系统共同所有 单独一个物体谈不上具有势能。
单独一个物体谈不上具有势能mg是相互作用力，是相互作用力，h是相对位置关系，所以是相对位置关系，所以mgh与系统双方都有关与系统双方都有关5、重力势能是相对物理量、重力势能是相对物理量 与零势能参考平面的选取有关，因为高度是相对的；与零势能参考平面的选取有关，因为高度是相对的；重力势能的变化是绝对的，因为高度差是绝对的举重力势能的变化是绝对的，因为高度差是绝对的举例如：窗台上的盆景，楼下的人怕，窗边的人爱，因为例如：窗台上的盆景，楼下的人怕，窗边的人爱，因为势能是相对的）势能是相对的）6、重力势能是标量、重力势能是标量 重力势能正负的物理意义：比零势能大还是小重力势能正负的物理意义：比零势能大还是小万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建探究弹性势能表达式探究弹性势能表达式 科学探究的目的在于通过学生自主的探索行科学探究的目的在于通过学生自主的探索行为，变未知为已知其中是否采用实验的方式不为，变未知为已知其中是否采用实验的方式不是问题的本质关于弹性势能表达式的探究，不是问题的本质关于弹性势能表达式的探究，不一定采用实验的方法，探究性思路的设计是关键一定采用实验的方法，探究性思路的设计是关键。
弹性势能从重力势能一节中独立出来，更强弹性势能从重力势能一节中独立出来，更强化了功是能量变化的量度的思想使学生明确这化了功是能量变化的量度的思想使学生明确这既是个知识点，更是一种考虑问题的途径，因而既是个知识点，更是一种考虑问题的途径，因而对培养学生的逻辑思维能力和研究方法是非常有对培养学生的逻辑思维能力和研究方法是非常有益的万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建 引导学生利用重力势能表达式探究方法，引导学生利用重力势能表达式探究方法，运用功能原理推导中途涉及求变力的功的方运用功能原理推导中途涉及求变力的功的方法，启发学生回忆匀变速直线运动位移公式的法，启发学生回忆匀变速直线运动位移公式的推导过程，利用图像法运用微分思想求变力的推导过程，利用图像法运用微分思想求变力的功，同时指出由于数学知识所限，目前只能求功，同时指出由于数学知识所限，目前只能求随位移做线性变化的力的功随位移做线性变化的力的功鼓励学生设计试验验证探究的结果可鼓励学生设计试验验证探究的结果可作为研究性学习的课题）作为研究性学习的课题）引导学生分析体会：弹力做正功弹性势能引导学生分析体会：弹力做正功弹性势能减少，反之增加。
减少，反之增加万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建探究功与物体速度变化的关系探究功与物体速度变化的关系 教材之所以始终坚持加入这一节，主要是因为以教材之所以始终坚持加入这一节，主要是因为以下几点：下几点：1、进一步强化功是能量变化的量度的教学思想进一步强化功是能量变化的量度的教学思想2、贯彻新课程体验与感受的教育理念，让学生经历、贯彻新课程体验与感受的教育理念，让学生经历和体验探究的过程，培养学生探究的能力和体验探究的过程，培养学生探究的能力3、本节与、本节与“动能和动能定理动能和动能定理”一起构成了一个较为一起构成了一个较为完整的研究课题，有利于学生探究能力的培养和发完整的研究课题，有利于学生探究能力的培养和发展万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建教学中，以下过程必须要让学生体会教学中，以下过程必须要让学生体会1、关于功的测量、关于功的测量 （1）变量倍增法：这是半定量规律探究中常用的）变量倍增法：这是半定量规律探究中常用的一种变量设置方法，尤其适用于哪些难以测量的物理一种变量设置方法，尤其适用于哪些难以测量的物理量，如功这是这个实验设计的一个亮点量，如功。
这是这个实验设计的一个亮点2）功很难测算出来，这时往往可以采用替代法，）功很难测算出来，这时往往可以采用替代法，用与之有简单直接关系又易于测量的物理量来替代用与之有简单直接关系又易于测量的物理量来替代如恒力的功可以用位移来代替，如如恒力的功可以用位移来代替，如验证动量守恒定验证动量守恒定律律实验中时的水平速度可以用平抛后的水平位移来实验中时的水平速度可以用平抛后的水平位移来代替万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建2、关于摩擦力、关于摩擦力 之所以要消除摩擦力并不是不能有摩擦力，而是之所以要消除摩擦力并不是不能有摩擦力，而是摩擦力很难随弹力的功成比例改变，所以才要消除，摩擦力很难随弹力的功成比例改变，所以才要消除，方法是用下滑力平衡，与探究方法是用下滑力平衡，与探究F、m、a关系关系的实验相的实验相同，还要注意如何检验是否平衡到位同，还要注意如何检验是否平衡到位3、函数探究思路、函数探究思路 图像法可快速找到规律，但一定要设法得到直线图像法可快速找到规律，但一定要设法得到直线图图像像，因为只有直线才能用肉眼确定函数类型，曲线，因为只有直线才能用肉眼确定函数类型，曲线的函数类型是肉眼看不出来的，可举的函数类型是肉眼看不出来的，可举a-1/m的例子。
的例子4、数据的处理、数据的处理 EXCEL表格，在电脑上演示教给学生，这比描成表格，在电脑上演示教给学生，这比描成直线的方法更快捷，因为可以拟合曲线直线的方法更快捷，因为可以拟合曲线万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建动能和动能定理动能和动能定理 1、动能表达式的推导、动能表达式的推导 思路同势能表达式的推导再次强化功是能量思路同势能表达式的推导再次强化功是能量变化的量度，同时为动能定理表达式的推导打变化的量度，同时为动能定理表达式的推导打基础2、外推、外推 动能表达式的推导中由于用到了牛顿第二定律，动能表达式的推导中由于用到了牛顿第二定律，所以所以W的含义应为合外力的功，从而推出恒力的含义应为合外力的功，从而推出恒力作用下动能定理的数学形式再利用图像和微作用下动能定理的数学形式再利用图像和微分思想将恒定合外力的功推广至变化的合外力分思想将恒定合外力的功推广至变化的合外力的功，得到普适的动能定理的功，得到普适的动能定理万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建W是所有外力（包括物体所受的重力）对是所有外力（包括物体所受的重力）对物体做的总功物体做的总功W=W1+W2+（代数和）是计算总功（代数和）是计算总功的普遍式，而的普遍式，而W=Fscos不是计算总功的不是计算总功的普遍式。
普遍式只对惯性参考系成立（同牛顿第二定律）只对惯性参考系成立（同牛顿第二定律）对物体做任何运动都是适用的，特别对处对物体做任何运动都是适用的，特别对处理变速运动的问题尤为方便理变速运动的问题尤为方便3、动能定理的内涵：、动能定理的内涵：万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建4、求功的方法的总结求功的方法的总结定义法：适用于计算恒力的功定义法：适用于计算恒力的功功率法：平均功率功率法：平均功率动能定理法：一切功动能定理法：一切功图像法（适用于会求面积的曲线图像法（适用于会求面积的曲线）：P-t图像；图像；F-s 图像图像万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建机械能守恒定律机械能守恒定律 这一节的关键在于让学生了解在什这一节的关键在于让学生了解在什么条件下机械能是守恒的而要达到了么条件下机械能是守恒的而要达到了解的程度，必须要让学生体会出为什么解的程度，必须要让学生体会出为什么需要这些条件，教学应该围绕这个中心需要这些条件，教学应该围绕这个中心展开万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建1、首先明确提出什么是机械能（课本并未提出）首先明确提出什么是机械能（课本并未提出）。
2、举例说明不同形式的机械能是可以相互转化的举例说明不同形式的机械能是可以相互转化的3、明晰守恒的涵义（是始终不变，而不是始末两个状、明晰守恒的涵义（是始终不变，而不是始末两个状态相等）态相等）4、分别举重力势能、弹性势能、动能减少的例子（要、分别举重力势能、弹性势能、动能减少的例子（要在守恒范围内，这里最好由教师举例分析少掉的在守恒范围内，这里最好由教师举例分析少掉的能量哪里去了，同时找出这个过程什么力做了功归纳能量哪里去了，同时找出这个过程什么力做了功归纳出哪些力做功不会影响机械能的总量出哪些力做功不会影响机械能的总量5、举一个机械能不守恒的例子，分析机械能哪去了，、举一个机械能不守恒的例子，分析机械能哪去了，体会哪些力做功会影响机械能的总量体会哪些力做功会影响机械能的总量6、只有能量在系统内的动能、重力势能、弹性势能间、只有能量在系统内的动能、重力势能、弹性势能间转化时机械能才守恒，而完成上述转化只需要系统内的转化时机械能才守恒，而完成上述转化只需要系统内的重力、弹力做功，所以，只有系统内的重力、弹力做功重力、弹力做功，所以，只有系统内的重力、弹力做功是系统机械能守恒的条件是系统机械能守恒的条件。
万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建6、数学表达式、数学表达式（1）E1E2 初态系统总机械能等于末态系统总机械能，计算总初态系统总机械能等于末态系统总机械能，计算总机械能时，首先选好机械能时，首先选好“零势面零势面”，然后求出系统中每个，然后求出系统中每个个体的机械能，最后求它们代数和个体的机械能，最后求它们代数和(即总机械能即总机械能)2）Ek-Ep 动能的增加（或减少）等于势能的减少（或增动能的增加（或减少）等于势能的减少（或增加）3）E1-E2 多物体系统机械能守恒，一物体机械能的增加（减多物体系统机械能守恒，一物体机械能的增加（减少）等于另一物体机械能的减少（增加）少）等于另一物体机械能的减少（增加）万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建7、总结功能关系：、总结功能关系：WG=-EpWN=-EpW=EkW其它其它=E机机万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律 在这节内容的处理中，与旧传统实验操作在这节内容的处理中，与旧传统实验操作相比，在实验方法上作了改进首先，实验要相比，在实验方法上作了改进首先，实验要求用天平测出重物的质量，以便计算重物的动求用天平测出重物的质量，以便计算重物的动能和势能改变量的数值，使实验更加严谨。
其能和势能改变量的数值，使实验更加严谨其次，在测量点的选择上，并不要求起始点的速次，在测量点的选择上，并不要求起始点的速度为零而是改为验证选定两点的机械能是否度为零而是改为验证选定两点的机械能是否守恒因此，在选择纸带时，第一、二点间的守恒因此，在选择纸带时，第一、二点间的距离是否接近距离是否接近2mm、第一个点是否清晰也就无、第一个点是否清晰也就无关紧要了关紧要了万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建能量守恒定律与能源能量守恒定律与能源 介绍相关物理学史（迈尔、焦耳、亥姆霍兹）总介绍相关物理学史（迈尔、焦耳、亥姆霍兹）总结能量守恒定律能量守恒定律是结能量守恒定律能量守恒定律是19世纪自然科学三世纪自然科学三大发现之一（另二为细胞学说，生物进化论）其哲大发现之一（另二为细胞学说，生物进化论）其哲学意义为再次证明了世界的物质性，是唯物主义哲学学意义为再次证明了世界的物质性，是唯物主义哲学观的一大胜利观的一大胜利学生讨论地球能源种类：学生讨论地球能源种类：万有引力定律与航天、机械能守恒定律教材分析与教学建 分析常用能源，了解哪些是人类目前可分析常用能源，了解哪些是人类目前可利用的能源，了解能源危机和解决之道利用的能源，了解能源危机和解决之道开开发新能源。
发新能源能量耗散：实质是热力学第二定律，举能量耗散：实质是热力学第二定律，举例分析，实际上是进行热力学过程具有方向例分析，实际上是进行热力学过程具有方向性的思想启蒙性的思想启蒙。