高中物理-復(fù)習(xí)：萬有引力定律及其應(yīng)用教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

8《復(fù)習(xí)：萬有引力定律及其應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的內(nèi)容是人教版必修2第六章《萬有引力與航天》的一節(jié)復(fù)習(xí)課。主要內(nèi)容是利用萬有引力定律可以測(cè)量天體的質(zhì)量、預(yù)測(cè)未知天體、指導(dǎo)發(fā)射人造衛(wèi)星和計(jì)算宇宙速度。二、學(xué)生分析學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了萬有引力的定律，并能初步利用萬有引力定律的公式求引力或一些的比例運(yùn)算，但學(xué)生的推理和運(yùn)算能力較差，加上本章書的公式運(yùn)用較為靈活，故學(xué)生對(duì)此有一定的畏難心理。三、設(shè)計(jì)思想針對(duì)本節(jié)課和學(xué)生的特點(diǎn)，本節(jié)課采用的模式可以用下圖表示：師生歸納得出共識(shí)學(xué)生質(zhì)疑教師答疑師生歸納得出共識(shí)學(xué)生質(zhì)疑教師答疑學(xué)生獨(dú)立或小組討論設(shè)定的探究?jī)?nèi)容教師提出探究問題師生課堂交互活動(dòng)教師通過主題資源提供師生課堂交互活動(dòng)教師通過主題資源提供詳盡的探究指導(dǎo)和軟件強(qiáng)化強(qiáng)化訓(xùn)練教師通過主題資源提供交互性強(qiáng)的的習(xí)題以及答案或提示教師通過主題資源提供交互性強(qiáng)的的習(xí)題以及答案或提示本課的主要設(shè)計(jì)思想是采用信息技術(shù)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)設(shè)計(jì)各種交互性強(qiáng)，能夠激發(fā)學(xué)生興趣的主題資源，其中包括主題導(dǎo)入、同步練習(xí)（其中設(shè)有交互性很強(qiáng)的習(xí)題）、實(shí)戰(zhàn)演練（其中設(shè)有能及時(shí)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行反饋的小測(cè)，并能對(duì)學(xué)生進(jìn)行有效的評(píng)價(jià)和建議）、課外拓展等。并采用學(xué)生交流互動(dòng)為主導(dǎo)，教師作為學(xué)習(xí)的輔助者的課堂教學(xué)模式。希望能借此調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)探究的主觀能動(dòng)性，從而提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和探究精神。四、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能（1）會(huì)計(jì)算天體的質(zhì)量；（2）會(huì)計(jì)算人造衛(wèi)星相關(guān)問題；過程和方法（1）通過自主思考和討論與交流，認(rèn)識(shí)計(jì)算天體的質(zhì)量的思路和方法；（2）結(jié)合萬有引力定律和勻速圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，學(xué)會(huì)分析計(jì)算人造衛(wèi)星的有關(guān)問題情感態(tài)度與價(jià)值觀（1）認(rèn)識(shí)發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的重要意義；（2）體現(xiàn)科學(xué)定律對(duì)人類探索未知世界的作用。五、教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：知道萬有引力定律和其適用范圍經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，體會(huì)科學(xué)探究需要極大的毅力和勇氣難點(diǎn)：應(yīng)用萬有引力定律解決有關(guān)的計(jì)算問題六、教學(xué)過程教學(xué)過程：教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)引入展示本章主要知識(shí)的思維導(dǎo)圖學(xué)生推薦展示課堂教學(xué)課堂教學(xué)課堂教學(xué)課堂教學(xué)1、教師呈現(xiàn)以下問題：回顧萬有引力定律的內(nèi)容、表達(dá)式、適用條件。2、教師分析展示3、教師呈現(xiàn)例1：例1、如圖所示，r為兩球之間的距離，兩球的半徑分別為r1和r2，且不能忽略，兩球的質(zhì)量分布均勻，大小分別為m1與m2，則兩球間萬有引力的大小為（）B.C．D.變式訓(xùn)練1、關(guān)于萬有引力，下列說法中正確的是：()A.在萬有引力定律公式中，引力常量G是人為規(guī)定的，單位為N?kg2/m2B.一個(gè)蘋果由于其質(zhì)量很小，地球?qū)μO果的萬有引力遠(yuǎn)大于蘋果對(duì)對(duì)地球的萬有力,它受到地球的萬有引力幾乎可以忽略；C.當(dāng)兩個(gè)質(zhì)量為m的物體間的距離r→0時(shí)，兩個(gè)物體間的萬有引力為無窮大。D.地球表面的大氣層是因?yàn)槿f有引力的約束而存在于地球表面附近4、教師提出問題：應(yīng)用萬有引力定律的兩條基本思路是？5、教師總結(jié)：1、在地面附近的物體受的重力近似等于萬有引力。即2、把衛(wèi)星繞天體的運(yùn)動(dòng)理想化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力由萬有引力提供。在解題中常用的關(guān)系式為：6、教師呈現(xiàn)例2：例2、已知引力常數(shù)G和下列哪組數(shù)據(jù)，能計(jì)算出地球質(zhì)量的是（）A、地球繞太陽運(yùn)行的周期及地球離太陽的距離B、月球繞地球運(yùn)行的周期及月球離地球的距離C、人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行的速度及運(yùn)行周期D、若不考慮地球自轉(zhuǎn)，己知地球的半徑及地球表面的重力加速度E、人造地球衛(wèi)星繞地運(yùn)行的線速度及運(yùn)行的角速度★拓展思考：怎樣求地球的密度？變式訓(xùn)練2、已知飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，離地面高度為H，地球半徑為R，則根據(jù)T、H、R和萬有引力常量G，能計(jì)算的物理量是（）A、地球質(zhì)量B、地球的平均密度C、飛船所需要的向心力D、飛船線速度的大小7、教師由可以求得環(huán)繞衛(wèi)星的線速度、角速度、周期、向心加速度的表達(dá)式，從而得到環(huán)繞衛(wèi)星的有關(guān)信息。8、教師呈現(xiàn)例3：例3、兩行星A、B各有一顆衛(wèi)星a和b，衛(wèi)星繞各自行星作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓軌道半徑之比為ra:rb=1:2；如果兩行星的質(zhì)量之比為MA：MB=2：1，兩行星半徑之比RA：RB=1：4，則兩個(gè)衛(wèi)星的周期之比Ta:Tb為：（）A．1：4B.4:1C.D.以上答案均不對(duì)（例題3難度較大，教師引導(dǎo)學(xué)生分析解決）變式訓(xùn)練3、如圖所示，衛(wèi)星A、B、C在相隔不遠(yuǎn)的不同軌道上，以地球?yàn)橹行淖鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)方向相同，若在某個(gè)時(shí)刻恰好在同一直線上，則當(dāng)衛(wèi)星A轉(zhuǎn)過一個(gè)周期時(shí)，下列關(guān)于三顆衛(wèi)星的說法正確的是（）A．三顆衛(wèi)星的位置仍在一條直線上B．衛(wèi)星A的位置超前于B，衛(wèi)星C的位置滯后于BC．衛(wèi)星A的線速度最大，衛(wèi)星C的線速度最小D．衛(wèi)星A的角速度最小，衛(wèi)星C的角速度最大【鞏固練習(xí)】1、某人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，假如它的軌道半徑增加到原來的n倍后，仍能夠繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A．根據(jù)，可知衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度將增大到原來的n倍。B．根據(jù)，可知衛(wèi)星受到的向心力將減小到原來的倍。C．根據(jù)，可知地球給衛(wèi)星提供的向心力將減小到原來的倍。D．根據(jù)，可知衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度將減小到原來的倍2、如圖所示，a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)動(dòng)的3顆衛(wèi)星，下列說法正確的是：()A．b、c的線速度大小相等，且大于a的線速度；B．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度；C．c加速可追上同一軌道上的b，b減速可等候同一軌道上的c；D．a(chǎn)衛(wèi)星由于某原因，軌道半徑緩慢減小，其線速度將增大3、若取地球的第一宇宙速度為8km/s，某行星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的6倍，半徑是地球的1.5倍，則此行星的第一宇宙速度約為：（）A、16km/s B、32km/s C、4km/s D、2km/s4、同步衛(wèi)星離地心的距離為，運(yùn)行速度為，加速度，地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度第一宇宙速度為，地球的半徑為，則（）A．B．c．D．5、發(fā)射地球同步衛(wèi)星要經(jīng)過三個(gè)階段：先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后將衛(wèi)星送入同步圓軌道3．軌道1、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)，如圖所示．當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說法正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度123QB．衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q123QC．衛(wèi)星在軌道3上的速度小于它在軌道1上的速度D．衛(wèi)星在軌道3上的周期小于它在軌道1上的周期必要時(shí)教師可以呈現(xiàn)：1、地球同步衛(wèi)星、地球赤道上隨地球自轉(zhuǎn)物體、近地衛(wèi)星有哪些共同點(diǎn)和不同點(diǎn)？2、衛(wèi)星的變軌問題1、學(xué)生思考回答2、分組討論學(xué)生參與、互動(dòng)學(xué)生分析各選項(xiàng)，討論交流自己的觀點(diǎn)，選出本題正確選項(xiàng)學(xué)生思考回答學(xué)生分組討論，提出可以解決的問題學(xué)生分組，建立相應(yīng)的物理模型，解決例2.（提高學(xué)生建模能力）學(xué)生分析解決此題學(xué)生交流討論。學(xué)生思考討論，從分析問題過程中解決練習(xí)題學(xué)生核對(duì)答案，分組討論課堂總結(jié)教師總結(jié)：1、六個(gè)“兩”：兩大規(guī)律兩種模型兩種近似兩種速度兩種半徑兩種周期2、地球是人類的搖籃，但是人類不會(huì)永遠(yuǎn)生活在搖籃里。（齊奧爾科夫斯基）教學(xué)反思七、學(xué)生學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)表（課后填寫，并記入學(xué)科學(xué)生成長(zhǎng)記錄檔案）評(píng)價(jià)項(xiàng)目指標(biāo)權(quán)重自評(píng)他評(píng)師評(píng)平均分知識(shí)與技能小測(cè)成績(jī)×60％60過程和方法1、通過自主思考和討論與交流，認(rèn)識(shí)計(jì)算天體的質(zhì)量的思路和方法。52、主動(dòng)經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，能體會(huì)科學(xué)探究需要極大的毅力和勇氣53、充分體會(huì)到科學(xué)理論對(duì)未知世界探索的知道作用。54、會(huì)結(jié)合萬有引力定律和勻速圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，求解衛(wèi)星問題。5情感態(tài)度與價(jià)值觀1、能和諧與同學(xué)們合作探究52、大膽地發(fā)表自己的意見和看法53、能認(rèn)識(shí)發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的重要意義54、知道科學(xué)定律對(duì)人類探索未知世界的作用。5教師簽名總分（共100分）小組同學(xué)簽名等級(jí)（分A、B、C、D四等）學(xué)情分析學(xué)生在解答例題過程中暴露出的問題大體有：（1）不列原始方程，而是直接把課本上推導(dǎo)出的結(jié)果寫出來，然后代入數(shù)值求解，因此，在此要特別強(qiáng)調(diào)列出原始方程，變形推導(dǎo)后再代入數(shù)值求解。（2）數(shù)學(xué)計(jì)算錯(cuò)誤，由此可知學(xué)生代數(shù)式運(yùn)算能力不夠。所以在此應(yīng)特別要求學(xué)生細(xì)致認(rèn)真計(jì)算結(jié)果，并點(diǎn)撥關(guān)于該類計(jì)算的方法。（3）學(xué)生在解答時(shí)，不畫情景示意圖，導(dǎo)致亂用字母而出錯(cuò)。在本章中字母混淆是學(xué)生常見的錯(cuò)誤，而畫出情景示意圖并標(biāo)出相應(yīng)字母，是解決的最有效方法，例如。R，r分別表示天體的半徑和軌道半徑；M，m分別表示中心天體的質(zhì)量和環(huán)繞天體的質(zhì)量。效果分析應(yīng)用萬有引力定律解決相關(guān)的計(jì)算問題是本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)。本節(jié)課我是以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主體設(shè)計(jì)的。教師僅起問題的設(shè)置、課堂節(jié)奏的控制、點(diǎn)評(píng)、引導(dǎo)總結(jié)規(guī)律等作用。學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)課本內(nèi)容的基礎(chǔ)上，解答討論問題的過程，體會(huì)解決問題的方法，體會(huì)萬有引力定律的成就和應(yīng)用，從而很好的達(dá)成目標(biāo)，使全體學(xué)生的潛力得到很大限度的挖掘，并通過例題和練習(xí)題對(duì)知識(shí)進(jìn)行鞏固，課堂教學(xué)中充分體現(xiàn)師生平等、教學(xué)民主的思想，師生信息交流暢通，情感交流融洽，合作和諧，配合默契，教與學(xué)的氣氛達(dá)到最優(yōu)化，課堂教學(xué)效果達(dá)到最大化。教材分析（1）通過對(duì)本節(jié)課的學(xué)習(xí)可以對(duì)此前已學(xué)萬有引力定律起到復(fù)習(xí)鞏固，加深理解的作用；（2）作為中學(xué)唯一涉及并用以討論天體運(yùn)動(dòng)問題的萬有引力定律,被物理教學(xué)大綱和考試說明列為教學(xué)及考核的重點(diǎn)內(nèi)容之一。誠然,萬有引力定律這一章的知識(shí)點(diǎn)并不多。但是,需要用這個(gè)定律處理的習(xí)題題型多、綜合性強(qiáng),學(xué)生處理這類問題時(shí)普遍感到困難,這無疑增加了復(fù)習(xí)難度。（3）本節(jié)課以新課程改革理念為指導(dǎo)。課堂的生命性，物理學(xué)的生命性為出發(fā)點(diǎn)。在實(shí)施中，雖然是以教師為主導(dǎo)進(jìn)行介紹和啟發(fā)，但學(xué)生并不是消極被動(dòng)的接受，學(xué)生始終在自由的生長(zhǎng)，在自主的生成屬于自己的知識(shí)。。評(píng)測(cè)練習(xí)1、某人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，假如它的軌道半徑增加到原來的n倍后，仍能夠繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A．根據(jù)，可知衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度將增大到原來的n倍。B．根據(jù)，可知衛(wèi)星受到的向心力將減小到原來的倍。bac地球C．根據(jù)，可知地球給衛(wèi)星提供的向心力將減小到原來的bac地球D．根據(jù)，可知衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度將減小到原來的倍2、如圖所示，a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)動(dòng)的3顆衛(wèi)星，下列說法正確的是：()A．b、c的線速度大小相等，且大于a的線速度；B．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度；C．c加速可追上同一軌道上的b，b減速可等候同一軌道上的c；D．a(chǎn)衛(wèi)星由于某原因，軌道半徑緩慢減小，其線速度將增大3、若取地球的第一宇宙速度為8km/s，某行星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的6倍，半徑是地球的1.5倍，則此行星的第一宇宙速度約為：（）A、16km/s B、32km/s C、4km/s D、2km/s4、同步衛(wèi)星離地心的距離為，運(yùn)行速度為，加速度，地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度第一宇宙速度為，地球的半徑為，則（）A．B．c．D．5、發(fā)射地球同步衛(wèi)星要經(jīng)過三個(gè)階段：先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后將衛(wèi)星送入同步圓軌道3．軌道1、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)，如圖所示．當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說法正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度B．衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度123QC．123QD．衛(wèi)星在軌道3上的周期小于它在軌道1上的周期課后反思以下是本人在這次課中的幾點(diǎn)體會(huì)：eq\o\ac(○,1)集體的力量是強(qiáng)大的，本次從準(zhǔn)備到磨課到正式上課的過程中，經(jīng)過反反復(fù)復(fù)的修改，本組的老師提供了很多寶貴的意見，才使得我的學(xué)案一步步的精細(xì)，課件一步步的精簡(jiǎn)，語言表達(dá)一步步的準(zhǔn)確，有很多東西是我自己沒有想到和考慮到的。eq\o\ac(○,2)要上好一堂課，真不是一件容易的事，不僅要花時(shí)間，關(guān)鍵還是要用心。用心去備課，用心去查找資料，虛心學(xué)習(xí)，認(rèn)真鉆研，每試完一堂課，都要認(rèn)真分析不足之處，還有什么值得改進(jìn)的地