2024-2025學(xué)年高中物理 第六章 萬有引力與航天 4 萬有引力理論的成就（3）說課稿 新人教版必修2

2024-2025學(xué)年高中物理第六章萬有引力與航天4萬有引力理論的成就（3）說課稿新人教版必修2科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）2024-2025學(xué)年高中物理第六章萬有引力與航天4萬有引力理論的成就（3）說課稿新人教版必修2設(shè)計思路本節(jié)課以“萬有引力理論的成就”為主題，通過回顧牛頓萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程，引導(dǎo)學(xué)生深入理解萬有引力定律的意義和應(yīng)用。結(jié)合航天領(lǐng)域的實例，讓學(xué)生體會物理學(xué)在科技進步中的重要作用，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)興趣和探索精神。教學(xué)過程中，注重引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和創(chuàng)新意識。核心素養(yǎng)目標培養(yǎng)學(xué)生運用物理學(xué)知識解釋自然界中普遍存在的引力現(xiàn)象的能力；提高學(xué)生在實際情境中分析和解決物理問題的能力；增強學(xué)生對科學(xué)探究方法的認識，提升科學(xué)探究精神和創(chuàng)新能力；激發(fā)學(xué)生對航天科學(xué)的興趣，樹立科學(xué)精神和愛國主義情感。教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點，

①理解萬有引力定律的物理意義和適用范圍；

②掌握萬有引力常量的測量方法及其在物理學(xué)發(fā)展中的重要性；

③分析萬有引力定律在天體運動中的應(yīng)用，如行星運動軌道的推導(dǎo)。

2.教學(xué)難點，

①理解萬有引力定律的數(shù)學(xué)表達形式，并能靈活運用；

②探究萬有引力定律的適用條件，區(qū)分其與牛頓第三定律的關(guān)系；

③分析復(fù)雜天體系統(tǒng)中萬有引力的相互作用，理解其運動規(guī)律；

④將萬有引力定律應(yīng)用于實際問題，如衛(wèi)星軌道的確定和計算。教學(xué)資源軟硬件資源：物理實驗器材（天平、彈簧秤等）、多媒體教學(xué)設(shè)備（投影儀、計算機等）。

課程平臺：學(xué)校內(nèi)部教學(xué)平臺、物理學(xué)科在線資源庫。

信息化資源：萬有引力常數(shù)的歷史測量數(shù)據(jù)、天體運動模擬軟件、在線視頻講座。

教學(xué)手段：多媒體課件、實物模型展示、課堂討論、小組合作探究。教學(xué)過程設(shè)計一、導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.創(chuàng)設(shè)情境：播放航天發(fā)射視頻，展示火箭升空、衛(wèi)星軌道運行的壯觀畫面。

2.提出問題：引導(dǎo)學(xué)生思考，為什么衛(wèi)星能夠圍繞地球穩(wěn)定運行？是什么力量使得衛(wèi)星保持在軌道上？

3.學(xué)生回答：初步猜測可能與地球的質(zhì)量和衛(wèi)星的速度有關(guān)。

4.引導(dǎo)過渡：今天我們將學(xué)習(xí)萬有引力定律，探究這個神秘的力量。

二、講授新課（20分鐘）

1.牛頓萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)背景介紹（5分鐘）：

-牛頓在研究開普勒定律和蘋果落地現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，提出萬有引力定律。

-簡要介紹牛頓定律的數(shù)學(xué)表達形式和物理意義。

2.萬有引力定律的推導(dǎo)與證明（10分鐘）：

-通過類比牛頓第三定律，推導(dǎo)萬有引力定律。

-介紹萬有引力常量的測量方法及其在物理學(xué)發(fā)展中的重要性。

3.萬有引力定律的應(yīng)用（5分鐘）：

-分析萬有引力定律在天體運動中的應(yīng)用，如行星運動軌道的推導(dǎo)。

-舉例說明萬有引力定律在航天領(lǐng)域的應(yīng)用。

三、鞏固練習(xí)（10分鐘）

1.課堂練習(xí)：給出幾個關(guān)于萬有引力定律的應(yīng)用題，讓學(xué)生獨立完成。

2.學(xué)生展示：選取幾名學(xué)生展示解題過程，教師點評并糾正錯誤。

四、課堂提問（5分鐘）

1.提問1：如何理解萬有引力定律的適用條件？

2.提問2：萬有引力定律與牛頓第三定律有何關(guān)系？

3.學(xué)生回答：教師點評并總結(jié)。

五、師生互動環(huán)節(jié)（10分鐘）

1.小組討論：將學(xué)生分成小組，討論萬有引力定律在實際生活中的應(yīng)用。

2.小組匯報：每個小組派代表進行匯報，分享討論成果。

3.教師點評：對每個小組的匯報進行點評，引導(dǎo)學(xué)生深入思考。

六、核心素養(yǎng)拓展（5分鐘）

1.引導(dǎo)學(xué)生思考：萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)對人類科技進步有何貢獻？

2.學(xué)生討論：分享對萬有引力定律的認識，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)興趣。

七、總結(jié)與作業(yè)布置（5分鐘）

1.總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強調(diào)萬有引力定律的重要性。

2.布置作業(yè)：要求學(xué)生完成課后練習(xí)題，鞏固所學(xué)知識。

教學(xué)用時：45分鐘拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

-《宇宙的奇跡：從地球到恒星》

-《萬有引力：探索宇宙的力量》

-《黑洞與宇宙：現(xiàn)代物理學(xué)的挑戰(zhàn)》

-《天體物理學(xué)導(dǎo)論》

-《物理世界的奇妙之旅》

2.鼓勵學(xué)生進行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-探究地球以外的天體如何通過萬有引力相互作用，例如，行星間的引力作用、月球?qū)Φ厍虻某毕?yīng)等。

-分析地球軌道上的衛(wèi)星如何利用萬有引力定律進行軌道調(diào)整和維持穩(wěn)定。

-研究航天器在進入不同軌道時，如何計算所需的能量和速度。

-通過模擬實驗，探討萬有引力常數(shù)的變化對天體運動的影響。

-深入學(xué)習(xí)相對論對萬有引力定律的修正，理解廣義相對論的基本原理。

-探索量子力學(xué)在微觀尺度上對引力作用的研究，如引力波的研究。

-結(jié)合歷史背景，研究牛頓萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程，了解科學(xué)家的研究方法。板書設(shè)計1.重點知識點：

①萬有引力定律的物理意義：描述兩個質(zhì)點之間的引力與它們的質(zhì)量乘積成正比，與它們之間距離的平方成反比。

②萬有引力定律的數(shù)學(xué)表達式：\(F=G\frac{m_1m_2}{r^2}\)，其中\(zhòng)(F\)是引力，\(G\)是萬有引力常數(shù)，\(m_1\)和\(m_2\)是兩個質(zhì)點的質(zhì)量，\(r\)是它們之間的距離。

③萬有引力常數(shù)的測量：卡文迪許實驗首次測量了萬有引力常數(shù)\(G\)的值。

2.重點詞句：

①“兩個質(zhì)點之間的引力”；

②“與質(zhì)量乘積成正比，與