2024-2025學(xué)年新教材高中物理 第七章 萬(wàn)有引力與宇宙航行 2 萬(wàn)有引力定律教案 新人教版必修2

2024-2025學(xué)年新教材高中物理第七章萬(wàn)有引力與宇宙航行2萬(wàn)有引力定律教案新人教版必修2科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）2024-2025學(xué)年新教材高中物理第七章萬(wàn)有引力與宇宙航行2萬(wàn)有引力定律教案新人教版必修2教材分析本節(jié)課為人教版物理必修2第七章“萬(wàn)有引力與宇宙航行”第二節(jié)“萬(wàn)有引力定律”的內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容是在學(xué)生學(xué)習(xí)了運(yùn)動(dòng)和力、牛頓三定律等基礎(chǔ)知識(shí)后，對(duì)萬(wàn)有引力定律的探究和理解。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容，能夠運(yùn)用萬(wàn)有引力定律解決實(shí)際問(wèn)題，為后續(xù)的宇宙航行內(nèi)容打下基礎(chǔ)。同時(shí)，通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的興趣，提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力，通過(guò)探究萬(wàn)有引力定律，使學(xué)生掌握科學(xué)探究的方法和技巧。同時(shí)，通過(guò)解決實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。此外，本節(jié)課還將培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神，通過(guò)小組討論和合作實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在交流和合作中共同學(xué)習(xí)和進(jìn)步。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的得出過(guò)程，萬(wàn)有引力定律的表達(dá)式，以及萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用。

難點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的得出過(guò)程，萬(wàn)有引力常量的求解，以及萬(wàn)有引力定律在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用。

解決辦法：

1.對(duì)于重點(diǎn)內(nèi)容，通過(guò)講解和示例，讓學(xué)生理解萬(wàn)有引力定律的得出過(guò)程，掌握萬(wàn)有引力定律的表達(dá)式，并能夠運(yùn)用萬(wàn)有引力定律解決實(shí)際問(wèn)題。

2.對(duì)于難點(diǎn)內(nèi)容，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組討論和思考，讓學(xué)生理解萬(wàn)有引力常量的求解方法，并通過(guò)實(shí)際問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用萬(wàn)有引力定律進(jìn)行解決，從而突破難點(diǎn)。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有本節(jié)課所需的教材《物理必修2》第七章“萬(wàn)有引力與宇宙航行”第二節(jié)“萬(wàn)有引力定律”的相關(guān)內(nèi)容。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，如萬(wàn)有引力定律的示意圖、地球和月球之間的引力計(jì)算等。

3.實(shí)驗(yàn)器材：如果涉及實(shí)驗(yàn)，確保實(shí)驗(yàn)器材的完整性和安全性，如測(cè)量工具、彈簧秤等。

4.教室布置：根據(jù)教學(xué)需要，布置教室環(huán)境，如分組討論區(qū)、實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)等，以便于學(xué)生進(jìn)行小組討論和實(shí)驗(yàn)操作。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

-教師通過(guò)展示地球和月球之間的引力作用，引導(dǎo)學(xué)生思考萬(wàn)有引力的概念和作用。

-提出問(wèn)題：“為什么地球能夠吸引月球，它們之間的力是如何產(chǎn)生的？”

-讓學(xué)生發(fā)表自己的觀點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生對(duì)萬(wàn)有引力定律的好奇心和求知欲。

2.講授新課（15分鐘）

-教師介紹萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，講解萬(wàn)有引力定律的表達(dá)式F=G(m1m2)/r^2。

-解釋萬(wàn)有引力常量G的求解方法，并通過(guò)示例讓學(xué)生理解萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用。

-通過(guò)實(shí)際問(wèn)題，如地球和衛(wèi)星之間的引力計(jì)算，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用萬(wàn)有引力定律解決問(wèn)題。

3.鞏固練習(xí)（10分鐘）

-教師給出一些練習(xí)題，讓學(xué)生獨(dú)立完成，鞏固對(duì)萬(wàn)有引力定律的理解和掌握。

-學(xué)生互相交流解題思路，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和指導(dǎo)，解決學(xué)生在解題過(guò)程中遇到的問(wèn)題。

4.師生互動(dòng)環(huán)節(jié)（10分鐘）

-教師提出一些開(kāi)放性問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考和討論，如“萬(wàn)有引力定律在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用”、“如何利用萬(wàn)有引力定律解釋行星的運(yùn)動(dòng)”等。

-學(xué)生分小組進(jìn)行討論，分享自己的觀點(diǎn)和思考，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和引導(dǎo)。

5.課堂小結(jié)（5分鐘）

-教師對(duì)本節(jié)課的主要內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，強(qiáng)調(diào)萬(wàn)有引力定律的重要性和應(yīng)用。

-學(xué)生進(jìn)行自我總結(jié)，加深對(duì)萬(wàn)有引力定律的理解和記憶。

6.作業(yè)布置（5分鐘）

-教師布置一些相關(guān)的作業(yè)，讓學(xué)生進(jìn)一步鞏固對(duì)萬(wàn)有引力定律的理解和掌握。

總用時(shí)：45分鐘

教學(xué)過(guò)程中，教師要注重與學(xué)生的互動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與課堂討論和練習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。同時(shí)，通過(guò)實(shí)際問(wèn)題的解決，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。在教學(xué)過(guò)程中，教師要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和指導(dǎo)，確保學(xué)生對(duì)重難點(diǎn)的理解和掌握。教學(xué)資源拓展1.拓展資源

-推薦閱讀：為學(xué)生推薦一些與萬(wàn)有引力定律相關(guān)的科普書(shū)籍和文章，如《宇宙探索》雜志中的相關(guān)文章。

-視頻資源：推薦一些科普視頻，如國(guó)家地理頻道關(guān)于萬(wàn)有引力定律的紀(jì)錄片，以及科普網(wǎng)站上關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的視頻。

-網(wǎng)絡(luò)資源：推薦一些科普網(wǎng)站，如NASA官網(wǎng)、科普中國(guó)等，供學(xué)生進(jìn)一步了解和探索萬(wàn)有引力定律的相關(guān)知識(shí)。

-實(shí)驗(yàn)活動(dòng)：建議學(xué)生參與學(xué)?；蚣彝?nèi)的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，如制作簡(jiǎn)易引力模擬實(shí)驗(yàn)，觀察和理解萬(wàn)有引力的作用。

2.拓展建議

-深入研究：鼓勵(lì)學(xué)生深入研究萬(wàn)有引力定律的原理和應(yīng)用，可以進(jìn)行一些科學(xué)探究項(xiàng)目，如研究引力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響。

-跨學(xué)科學(xué)習(xí)：建議學(xué)生結(jié)合數(shù)學(xué)、天文等學(xué)科的知識(shí)，探究萬(wàn)有引力定律在不同領(lǐng)域的應(yīng)用，如研究行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。

-科學(xué)討論：鼓勵(lì)學(xué)生參與科學(xué)討論，與他人分享自己的觀點(diǎn)和理解，可以參加學(xué)校的科學(xué)俱樂(lè)部或在線科學(xué)論壇。

-實(shí)地觀測(cè)：建議學(xué)生進(jìn)行實(shí)地觀測(cè)，如觀察地球和月球之間的引力作用，以及行星的運(yùn)動(dòng)軌跡，增強(qiáng)對(duì)萬(wàn)有引力定律的理解。教學(xué)反思與總結(jié)教學(xué)反思：

在本次教學(xué)中，我以萬(wàn)有引力定律為主題，通過(guò)導(dǎo)入環(huán)節(jié)激發(fā)學(xué)生的興趣，接著進(jìn)行新課的講解，并通過(guò)鞏固練習(xí)和師生互動(dòng)環(huán)節(jié)加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用。在教學(xué)過(guò)程中，我注重與學(xué)生的互動(dòng)，鼓勵(lì)他們積極參與討論和練習(xí)，培養(yǎng)他們的科學(xué)思維和探究能力。

在教學(xué)方法上，我采用了講解、示例和實(shí)際問(wèn)題解決的方式，幫助學(xué)生理解和應(yīng)用萬(wàn)有引力定律。在教學(xué)管理方面，我及時(shí)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和指導(dǎo)，確保學(xué)生對(duì)重難點(diǎn)的理解和掌握。同時(shí)，我也提供了一些拓展資源，供學(xué)生進(jìn)一步探索和學(xué)習(xí)。

然而，在教學(xué)過(guò)程中也存在一些不足之處。例如，在講授新課時(shí)，可能沒(méi)有充分考慮到學(xué)生的認(rèn)知水平，導(dǎo)致講解過(guò)于快速。未來(lái)，我需要更加關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，根據(jù)他們的實(shí)際水平調(diào)整教學(xué)節(jié)奏，確保他們能夠充分理解和掌握知識(shí)。另外，在師生互動(dòng)環(huán)節(jié)，我可以更加鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表自己的觀點(diǎn)，提高他們的參與度和積極性。

教學(xué)總結(jié)：

然而，在教學(xué)中也存在一些問(wèn)題和不足。例如，部分學(xué)生在理解萬(wàn)有引力定律的表達(dá)式時(shí)仍存在困難，需要進(jìn)一步的講解和輔導(dǎo)。此外，部分學(xué)生在課堂互動(dòng)中較為內(nèi)向，可以采取更多的方式鼓勵(lì)他們發(fā)表自己的觀點(diǎn)和思考。

針對(duì)這些問(wèn)題和不足，我將在今后的教學(xué)中進(jìn)行改進(jìn)。首先，我將繼續(xù)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，根據(jù)他們的實(shí)際水平調(diào)整教學(xué)節(jié)奏，確保他們能夠充分理解和掌握知識(shí)。其次，我將更加鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表自己的觀點(diǎn)，提高他們的參與度和積極性。同時(shí)，我也會(huì)提供更多的輔導(dǎo)和講解，幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)中的困難。最后，我將持續(xù)反思和總結(jié)自己的教學(xué)方法和策略，不斷提升教學(xué)效果，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供更好的支持。板書(shū)設(shè)計(jì)1.萬(wàn)有引力定律

-目的：明確萬(wàn)有引力定律的概念和表達(dá)式

-結(jié)構(gòu)：分成引入、定律表達(dá)、定律應(yīng)用三個(gè)部分

-簡(jiǎn)潔明了：突出萬(wàn)有引力定律的核心內(nèi)容

-藝術(shù)性和趣味性：通過(guò)圖形、箭頭等符號(hào)，使板書(shū)更具吸引力

2.萬(wàn)有引力定律的表達(dá)式

-目的：讓學(xué)生掌握萬(wàn)有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式

-結(jié)構(gòu)：分成萬(wàn)有引力常量、質(zhì)量、距離三個(gè)部分

-簡(jiǎn)潔明了：突出萬(wàn)有引力定律表達(dá)式的關(guān)鍵要素

-藝術(shù)性和趣味性：通過(guò)顏色標(biāo)注，使板書(shū)更具視覺(jué)效果

3.萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用

-目的：讓學(xué)生了解萬(wàn)有引力定律在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用

-結(jié)構(gòu)：分成引力計(jì)算、行星運(yùn)動(dòng)、宇宙航行三個(gè)部分

-簡(jiǎn)潔明了：突出萬(wàn)有引力定律在不同領(lǐng)域的應(yīng)用

-藝術(shù)性和趣味性：通過(guò)圖片、圖表等，使板書(shū)更具吸引力典型例題講解1.例題一：一個(gè)物體在地球表面附近受到的重力是多少？

解答：根據(jù)萬(wàn)有引力定律，物體在地球表面附近受到的重力可以用公式F=G(m1m2)/r^2計(jì)算。假設(shè)物體的質(zhì)量為m，地球的質(zhì)量為M，地球半徑為R，則物體受到的重力為F=G(Mm)/R^2。

2.例題二：衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期是多少？

解答：衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期可以用開(kāi)普勒第三定律計(jì)算。根據(jù)萬(wàn)有引力定律，衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的向心力由地球?qū)πl(wèi)星的引力提供。設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m，地球的質(zhì)量為M，衛(wèi)星到地球的距離為r，則向心力為F=G(Mm)/r^2。衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度為a=v^2/r，其中v為衛(wèi)星的速度。根據(jù)牛頓第二定律，向心力等于質(zhì)量乘以向心加速度，即G(Mm)/r^2=mv^2/r。解得衛(wèi)星的速度v=sqrt(G(M/r))，其中sqrt表示平方根。衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期T可以用公式T=2πr/v計(jì)算。將v的表達(dá)式代入，得到T=2πr/sqrt(G(M/r))。

3.例題三：地球同步軌道上的衛(wèi)星離地面的高度是多少？

解答：地球同步軌道上的衛(wèi)星離地面的高度可以用萬(wàn)有引力定律和地球的質(zhì)量、半徑等參數(shù)計(jì)算。設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m，地球的質(zhì)量為M，地球半徑為R，衛(wèi)星到地球中心的距離為r，則衛(wèi)星受到的引力為F=G(Mm)/r^2。衛(wèi)星在同步軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力由引力提供，即F=mv^2/r。將引力的表達(dá)式代入，得到G(Mm)/r^2=mv^2/r。解得衛(wèi)星的速度v=sqrt(G(M/r))。同步軌道的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，即T=24小時(shí)。衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周長(zhǎng)為C=2πr。將周長(zhǎng)的表達(dá)式代入，得到r=C/(2π)。將衛(wèi)星速度的表達(dá)式代入，得到r=G(M/(4π^2))。解得衛(wèi)星離地面的高度h=r-R。

4.例題四：一個(gè)物體在地球表面附近受到的重力是多少？

解答：根據(jù)萬(wàn)有引力定律，物體在地球表面附近受到的重力可以用公式F=G(m1m2)/r^2計(jì)算。假設(shè)物體的質(zhì)量為m，地球的質(zhì)量為M，地球半徑為R，則物體受到的重力為F=G(Mm)/R^2。

5.例題五：衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期是多少？

解答：衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期可以用開(kāi)普勒第三定律計(jì)算。根據(jù)萬(wàn)有引力定律，衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的向心力由地球?qū)πl(wèi)星的引力提供。設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m，地