2024-2025學年高中物理 第六章 萬有引力與航天 2 太陽與行星間的引力（2）教案 新人教版必修2

2024-2025學年高中物理第六章萬有引力與航天2太陽與行星間的引力（2）教案新人教版必修2學校授課教師課時授課班級授課地點教具教學內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學內(nèi)容是太陽與行星間的引力。教材的章節(jié)為高中物理第六章萬有引力與航天第二節(jié)太陽與行星間的引力（2）。

教學內(nèi)容與學生已有知識的聯(lián)系：學生在之前的學習中已經(jīng)掌握了萬有引力的概念和計算方法，本節(jié)課將在這個基礎上進一步探討太陽與行星間的引力。通過本節(jié)課的學習，學生將能夠理解并應用萬有引力定律來解釋太陽與行星之間的關(guān)系。教學目標分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標主要包括物理觀念、科學思維、實驗探究和科學態(tài)度四個方面。

1.物理觀念：通過本節(jié)課的學習，學生將能夠建立和鞏固對萬有引力概念的理解，認識太陽與行星間的引力關(guān)系，進一步形成對天體物理的基本認識。

2.科學思維：學生將通過對太陽與行星間引力的學習，培養(yǎng)模型建構(gòu)、證據(jù)分析、邏輯推理等科學思維能力，提高運用物理學方法解決問題的能力。

3.實驗探究：本節(jié)課將通過觀察和分析實際的天體運動數(shù)據(jù)，引導學生運用實驗探究的方法，驗證萬有引力定律在天體運動中的應用，增強學生的實踐操作能力和問題解決能力。

4.科學態(tài)度：通過本節(jié)課的學習，學生將能夠認識科學研究的重要性和局限性，培養(yǎng)對科學的敬畏之心，增強對自然現(xiàn)象的好奇心和探索精神。

綜上，本節(jié)課旨在通過萬有引力與航天這一主題，培養(yǎng)學生的物理核心素養(yǎng)，使學生在知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀等方面得到全面發(fā)展。教學難點與重點1.教學重點

（1）太陽與行星間的引力概念：理解并掌握太陽與行星間的引力概念，認識到它是萬有引力的一個特殊應用。

（2）萬有引力定律在天體運動中的應用：掌握萬有引力定律在天體運動中的運用，能夠運用該定律解釋和預測天體運動軌跡。

（3）行星運動規(guī)律：了解并掌握行星運動的三大定律，即開普勒定律，能夠運用這些定律分析行星的運動特點。

（4）航天技術(shù)：了解航天技術(shù)的基本原理和發(fā)展現(xiàn)狀，認識到它在現(xiàn)代科學技術(shù)中的重要地位。

2.教學難點

（1）太陽與行星間引力的計算：由于涉及到的天體質(zhì)量、距離較大，計算過程中需要進行科學近似和簡化，這對學生來說是一個難點。

（2）萬有引力定律在天體運動中的應用：學生需要將抽象的萬有引力定律運用到具體的天體運動問題中，這需要較強的邏輯推理和數(shù)學運算能力。

（3）行星運動規(guī)律的推導：學生需要理解并推導出行星運動的三大定律，這涉及到復雜的數(shù)學運算和邏輯推理，是一個難點。

（4）航天技術(shù)的原理與應用：學生需要理解航天技術(shù)的基本原理，如火箭推進、軌道轉(zhuǎn)移等，以及它在實際應用中的各種挑戰(zhàn)和解決方案。教學資源準備1.教材：確保每位學生都有《2024-2025學年高中物理第六章萬有引力與航天2太陽與行星間的引力（2）教案新人教版必修2》的教材，以便學生能夠跟隨教學進度進行學習和復習。

2.輔助材料：準備與教學內(nèi)容相關(guān)的多媒體資源，包括圖片、圖表、視頻等。例如，可以準備太陽系模型圖、行星運動軌跡圖、火箭發(fā)射原理圖等，以直觀展示太陽與行星間的引力關(guān)系和航天技術(shù)的相關(guān)知識。

3.實驗器材：如果涉及實驗，需要提前準備實驗所需的器材，并確保其完整性和安全性。例如，可以準備小型行星模型、彈簧測力計、細線等，用于模擬太陽與行星間的引力作用實驗。

4.教室布置：根據(jù)教學需要，對教室環(huán)境進行布置。可以設置分組討論區(qū)，供學生進行小組討論和實驗操作；同時，還可以設置實驗操作臺，供學生進行實驗操作和觀察。

此外，還需要準備投影儀、計算機、白板等教學設備，以便教師能夠順利展示教學內(nèi)容和進行課堂互動。同時，確保網(wǎng)絡暢通，以便于教師和學生能夠正常使用在線資源和教學平臺。

最后，教師應提前熟悉教學內(nèi)容，準備好教學PPT或教案，以便在課堂上進行有序的教學和引導。教學過程設計1.導入新課（5分鐘）

目標：激發(fā)學生興趣，引入新課內(nèi)容。

過程：教師通過展示太陽系的動態(tài)圖像，引導學生關(guān)注太陽與行星之間的關(guān)系，提問：“你們知道太陽與行星之間是如何相互作用的嗎？”然后簡要介紹本節(jié)課將學習的內(nèi)容，即太陽與行星間的引力。

2.太陽與行星間的引力概念（10分鐘）

目標：讓學生理解太陽與行星間的引力概念。

過程：教師引導學生回顧萬有引力的概念，然后引入太陽與行星間的引力，解釋它是萬有引力的一個特殊應用。通過展示太陽與行星間引力的計算公式，讓學生初步了解其計算方法。

3.萬有引力定律在天體運動中的應用（20分鐘）

目標：培養(yǎng)學生運用萬有引力定律解釋和預測天體運動的能力。

過程：教師以地球繞太陽運動為例，引導學生運用萬有引力定律分析地球的運動軌跡。然后，教師給出一個具體的天體運動問題，讓學生分組討論并給出解答。

4.學生小組討論（10分鐘）

目標：培養(yǎng)學生的合作能力和問題解決能力。

過程：教師給出一個關(guān)于行星運動規(guī)律的問題，讓學生分組討論，并鼓勵學生提出自己的觀點和解決方案。教師巡回指導，給予學生必要的幫助和提示。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：提高學生的表達能力和批判性思維能力。

過程：每組學生代表展示討論結(jié)果，其他學生和教師對其進行點評，提出自己的看法和問題。教師對學生的展示和點評進行總結(jié)，并給予肯定和指導。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標：幫助學生鞏固所學內(nèi)容，明確重點和難點。

過程：教師對本節(jié)課的主要內(nèi)容進行總結(jié)，強調(diào)太陽與行星間的引力概念、萬有引力定律在天體運動中的應用等核心知識。然后，教師提問學生對本節(jié)課內(nèi)容的理解和體會，鼓勵學生提出問題并進行思考。知識點梳理本節(jié)課的主要知識點包括太陽與行星間的引力、萬有引力定律在天體運動中的應用、行星運動規(guī)律以及航天技術(shù)的基本原理和發(fā)展現(xiàn)狀。

1.太陽與行星間的引力：太陽對行星的引力是由于萬有引力定律而產(chǎn)生的，它是太陽系中行星運動的重要驅(qū)動力。學生需要理解并掌握太陽與行星間的引力概念，以及它是如何影響行星的運動軌跡的。

2.萬有引力定律在天體運動中的應用：萬有引力定律是描述物體間引力相互作用的基本規(guī)律。學生需要學會運用萬有引力定律來解釋和預測天體運動，如地球繞太陽的運動、行星繞太陽的運動等。

3.行星運動規(guī)律：行星運動的規(guī)律是描述行星運動軌跡和速度變化的規(guī)則。學生需要了解并掌握開普勒定律，即行星運動的三大定律，能夠運用這些定律分析行星的運動特點和行為。

4.航天技術(shù)的基本原理和發(fā)展現(xiàn)狀：航天技術(shù)是利用航天器進行地球外的探索和利用的技術(shù)。學生需要了解航天技術(shù)的基本原理，如火箭推進、軌道轉(zhuǎn)移等，以及它在現(xiàn)代科學技術(shù)中的重要地位和應用現(xiàn)狀。反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新

1.實踐環(huán)節(jié)設計：在講解太陽與行星間的引力時，我加入了模擬太陽系運動的實踐活動，讓學生親自動手搭建模型，觀察和分析行星的運動軌跡。這樣的實踐環(huán)節(jié)能夠讓學生更加直觀地理解萬有引力定律在天體運動中的應用，提高了學生的參與度和興趣。

2.小組合作學習：在講解行星運動規(guī)律時，我組織學生進行小組討論，讓學生共同探討行星運動的規(guī)律。這種合作學習的方式能夠培養(yǎng)學生的團隊合作能力和批判性思維，同時也能夠提高課堂的互動性和學生的主動學習能力。

3.科技應用介紹：在講述航天技術(shù)時，我結(jié)合當前的科技發(fā)展，向?qū)W生介紹了一些最新的航天技術(shù)和應用，如探月工程、火星探測等。這樣的介紹能夠激發(fā)學生對航天技術(shù)的興趣，同時也能夠讓學生了解到航天技術(shù)在現(xiàn)代科技中的重要地位和應用。

（二）存在主要問題

1.學生實踐操作能力不強：在實踐活動環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)部分學生在操作模型時不夠準確，對運動軌跡的觀察和分析能力有待提高。

2.小組合作學習效果不平衡：在小組討論環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)部分小組的合作學習效果較好，而有些小組的合作效果一般，小組內(nèi)部的合作分工不夠明確，討論成果的質(zhì)量不高。

3.學生對航天技術(shù)的了解不足：在航天技術(shù)部分的介紹中，我發(fā)現(xiàn)部分學生對航天技術(shù)的了解較為有限，對一些最新的航天技術(shù)和應用了解不足。

（三）改進措施

1.加強實踐操作訓練：針對學生實踐操作能力不強的問題，我將在實踐活動環(huán)節(jié)增加更多的操作訓練，引導學生動手實踐，提高學生的操作準確性和對運動軌跡的觀察分析能力。

2.優(yōu)化小組合作學習：為了提高小組合作學習的效果，我將對小組合作學習進行優(yōu)化，明確小組內(nèi)部的合作分工，引導學生進行有效的討論和交流，提高討論成果的質(zhì)量。

3.增加航天技術(shù)的學習資源：為了讓學生更好地了解航天技術(shù)，我將增加航天技術(shù)的學習資源，如引入更多的航天技術(shù)資料和視頻，組織學生參觀航天展覽等，擴大學生的知識面和對航天技術(shù)的了解。課后作業(yè)1.根據(jù)萬有引力定律，計算兩個質(zhì)量分別為m1和m2的物體，相距r時的引力大小。

答案：F=G*m1*m2/r^2

2.假設地球的質(zhì)量為M，太陽的質(zhì)量為S，地球與太陽之間的距離為R。根據(jù)萬有引力定律，計算地球繞太陽運動的向心加速度。

答案：a=G*S/R^2

3.根據(jù)開普勒第三定律，計算地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周的時間T與地球與太陽平均距離A之間的關(guān)系。

答案：T^2=(4*π^2*A^3)/(G*S)

4.假設火星的質(zhì)量為M，地球的質(zhì)量為E，火星與地球之間的距離為R。根據(jù)萬有引力定律，計算火星受到地球的引力大小。

答案：F=G*E*M/R^2

5.假設衛(wèi)星的質(zhì)量為m，地球的質(zhì)量為M，衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，軌道半徑為R。根據(jù)萬有引力定律，計算衛(wèi)星的線速度v與軌道半徑R和地球質(zhì)量M之間的關(guān)系。

答案：v=√(G*M/R)板書設計①太陽與行星間的引力

-概念：太陽對行星的引力

-計算公式：F=G*m1*m2/r^2

②萬有引力定律在天體運動中的應用

-向心加速度：a=G*S/