2024-2025學(xué)年高中物理 第六章 萬(wàn)有引力與航天 3 萬(wàn)有引力定律（2）教案 新人教版必修2

2024-2025學(xué)年高中物理第六章萬(wàn)有引力與航天3萬(wàn)有引力定律（2）教案新人教版必修2授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容來(lái)自于2024-2025學(xué)年高中物理第六章“萬(wàn)有引力與航天”的第三節(jié)“萬(wàn)有引力定律（2）”，所使用的是新人教版必修2教材。本節(jié)課將繼續(xù)深入學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律，主要包括以下幾個(gè)部分：

1.萬(wàn)有引力常量的概念和意義；

2.萬(wàn)有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式及其物理意義；

3.兩個(gè)物體之間的萬(wàn)有引力計(jì)算；

4.萬(wàn)有引力定律在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，具體包括：

1.理解能力：使學(xué)生能夠理解萬(wàn)有引力常量的概念和意義，掌握萬(wàn)有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式及其物理意義；

2.應(yīng)用能力：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用萬(wàn)有引力定律解決實(shí)際問(wèn)題的能力，如計(jì)算兩個(gè)物體之間的萬(wàn)有引力；

3.科學(xué)思維：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法思考和分析問(wèn)題的習(xí)慣，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)推理能力；

4.科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀：通過(guò)學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)在描述自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問(wèn)題中的重要作用，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的興趣和好奇心。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，學(xué)生應(yīng)該已經(jīng)掌握了萬(wàn)有引力定律的基本概念和數(shù)學(xué)表達(dá)式，了解地球引力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響。此外，學(xué)生還需要具備一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，如代數(shù)和幾何知識(shí)，以便能夠理解和運(yùn)用萬(wàn)有引力定律進(jìn)行計(jì)算。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：對(duì)于物理學(xué)科，學(xué)生可能對(duì)探索自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問(wèn)題感興趣。在學(xué)習(xí)能力方面，學(xué)生需要具備一定的邏輯思維能力和數(shù)學(xué)計(jì)算能力。在學(xué)習(xí)風(fēng)格上，學(xué)生可能更傾向于通過(guò)實(shí)際例子和動(dòng)手實(shí)踐來(lái)理解抽象的物理概念。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在學(xué)習(xí)本節(jié)課時(shí)，學(xué)生可能會(huì)遇到以下困難和挑戰(zhàn)：

-理解萬(wàn)有引力常量的概念和意義，以及如何運(yùn)用數(shù)學(xué)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算；

-掌握兩個(gè)物體之間的萬(wàn)有引力計(jì)算方法，并能夠解決實(shí)際問(wèn)題；

-將萬(wàn)有引力定律應(yīng)用于復(fù)雜的情境中，如非均勻質(zhì)量分布的物體。

針對(duì)以上困難和挑戰(zhàn)，教師需要在教學(xué)中提供清晰的解釋和例證，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行積極的思考和練習(xí)，以幫助學(xué)生克服困難，理解和掌握本節(jié)課的內(nèi)容。教學(xué)資源1.軟硬件資源：多媒體教室、白板、投影儀、計(jì)算器、實(shí)驗(yàn)器材（如彈簧秤、繩子）、物理模型（如地球和月球的模型）。

2.課程平臺(tái)：新人教版必修2教材、教學(xué)課件、習(xí)題庫(kù)。

3.信息化資源：互聯(lián)網(wǎng)資源（如相關(guān)科普文章、視頻教程）、在線教學(xué)平臺(tái)（如學(xué)校的學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)）。

4.教學(xué)手段：講解、演示、討論、小組合作、練習(xí)、實(shí)驗(yàn)。教學(xué)實(shí)施過(guò)程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：提供萬(wàn)有引力定律的預(yù)習(xí)PPT、視頻教程和相關(guān)科普文章，明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

-設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問(wèn)題：提出問(wèn)題如“萬(wàn)有引力常量是如何確定的？”、“如何計(jì)算兩個(gè)物體之間的萬(wàn)有引力？”引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過(guò)在線平臺(tái)或微信群收集學(xué)生的預(yù)習(xí)筆記和疑問(wèn)。

學(xué)生活動(dòng)：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生在家閱讀教材和提供的資料，理解萬(wàn)有引力定律的基本概念。

-思考預(yù)習(xí)問(wèn)題：學(xué)生針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解和疑問(wèn)。

-提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)筆記和疑問(wèn)提交至平臺(tái)或老師處。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：學(xué)生在家自主閱讀和學(xué)習(xí)，培養(yǎng)獨(dú)立思考能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)和微信群，實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學(xué)生提前了解本節(jié)課的主題，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

-導(dǎo)入新課：通過(guò)展示地球和月球之間的萬(wàn)有引力作用，引出萬(wàn)有引力定律的主題。

-講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解萬(wàn)有引力常量的概念和意義，以及萬(wàn)有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。

-組織課堂活動(dòng)：分組討論如何計(jì)算兩個(gè)物體之間的萬(wàn)有引力，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

-解答疑問(wèn)：針對(duì)學(xué)生的疑問(wèn)，進(jìn)行及時(shí)解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

-聽(tīng)講并思考：學(xué)生專(zhuān)注聽(tīng)講，積極思考老師提出的問(wèn)題。

-參與課堂活動(dòng)：學(xué)生分組討論和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用。

-提問(wèn)與討論：學(xué)生針對(duì)不懂的問(wèn)題或新的想法，勇敢提問(wèn)并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過(guò)詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解萬(wàn)有引力定律的知識(shí)點(diǎn)。

-實(shí)踐活動(dòng)法：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握計(jì)算萬(wàn)有引力的方法。

-合作學(xué)習(xí)法：通過(guò)分組討論和實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學(xué)生深入理解萬(wàn)有引力定律的知識(shí)點(diǎn)，掌握計(jì)算方法。

-通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問(wèn)題的能力。

-通過(guò)合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

-布置作業(yè)：布置計(jì)算兩個(gè)物體之間萬(wàn)有引力的作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-提供拓展資源：推薦學(xué)生閱讀相關(guān)的物理學(xué)史籍和科普書(shū)籍，提供在線拓展資源。

-反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

-完成作業(yè)：學(xué)生認(rèn)真完成課后作業(yè)，鞏固萬(wàn)有引力定律的知識(shí)點(diǎn)。

-拓展學(xué)習(xí)：學(xué)生利用提供的拓展資源，進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和思考。

-反思總結(jié)：學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過(guò)程和作業(yè)成果進(jìn)行反思和總結(jié)，提出改進(jìn)建議。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

-反思總結(jié)法：學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過(guò)程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)，促進(jìn)自我提升。

作用與目的：

-鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的萬(wàn)有引力定律知識(shí)點(diǎn)和計(jì)算技能。

-通過(guò)拓展學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野和思維方式。

-通過(guò)反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我提升。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

（1）科普書(shū)籍：《宇宙簡(jiǎn)史》（史蒂芬·霍金）、《黑洞與時(shí)間彎曲》（基普·索恩）、《宇宙的起源》（愛(ài)因斯坦）。

（2）科普文章：網(wǎng)易公開(kāi)課《萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用》、科普中國(guó)網(wǎng)《萬(wàn)有引力常量是怎么確定的？》。

（3）視頻資源：B站《萬(wàn)有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式及其物理意義》、《兩個(gè)物體之間的萬(wàn)有引力計(jì)算》教學(xué)視頻。

（4）實(shí)驗(yàn)資源：美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）官網(wǎng)提供的萬(wàn)有引力實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源。

2.拓展建議：

（1）讓學(xué)生閱讀科普書(shū)籍，了解萬(wàn)有引力定律在宇宙探索中的應(yīng)用，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

（2）讓學(xué)生瀏覽科普文章，深入理解萬(wàn)有引力常量的確定過(guò)程，增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。

（3）讓學(xué)生觀看教學(xué)視頻，鞏固萬(wàn)有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式及其物理意義，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

（4）組織學(xué)生進(jìn)行萬(wàn)有引力實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)萬(wàn)有引力定律的實(shí)際應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

（5）鼓勵(lì)學(xué)生參加學(xué)校或社區(qū)的科普活動(dòng)，如科普講座、科學(xué)展覽等，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野。

（6）引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源，如在線物理論壇、學(xué)術(shù)期刊等，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和研究。

（7）建議學(xué)生關(guān)注國(guó)內(nèi)外知名物理學(xué)家和研究機(jī)構(gòu)的最新動(dòng)態(tài)，了解物理學(xué)的最新進(jìn)展。

（8）鼓勵(lì)學(xué)生參加物理競(jìng)賽或研究項(xiàng)目，提高學(xué)生的物理學(xué)科能力和創(chuàng)新思維。板書(shū)設(shè)計(jì)1.萬(wàn)有引力定律的核心內(nèi)容板書(shū)設(shè)計(jì)：

```

萬(wàn)有引力定律

F=G*(m1*m2)/r^2

```

-目的明確：突出萬(wàn)有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式及其物理意義。

-結(jié)構(gòu)清晰：從左到右依次列出公式中的各個(gè)部分，便于學(xué)生理解。

-簡(jiǎn)潔明了：使用簡(jiǎn)單的符號(hào)和文字，準(zhǔn)確傳達(dá)信息。

-藝術(shù)性和趣味性：通過(guò)整齊的排列和適當(dāng)?shù)念伾珮?biāo)注，增加板書(shū)的吸引力。

2.萬(wàn)有引力常量的發(fā)現(xiàn)與確定板書(shū)設(shè)計(jì)：

```

萬(wàn)有引力常量

G=6.67430×10^-11N·m^2/kg^2

```

-目的明確：介紹萬(wàn)有引力常量的數(shù)值及其重要性和確定方法。

-結(jié)構(gòu)清晰：列出常量的數(shù)值，并注明單位。

-簡(jiǎn)潔明了：直接呈現(xiàn)常量的標(biāo)準(zhǔn)值。

-藝術(shù)性和趣味性：通過(guò)公式的簡(jiǎn)潔性和數(shù)值的精確性，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理常量的興趣。

3.兩個(gè)物體之間的萬(wàn)有引力計(jì)算板書(shū)設(shè)計(jì)：

```

物體A物體B

m1m2

rr

F=G*(m1*m2)/r^2

```

-目的明確：展示兩個(gè)物體之間萬(wàn)有引力的計(jì)算過(guò)程。

-結(jié)構(gòu)清晰：分別列出物體A和物體B的質(zhì)量和距離，以及計(jì)算結(jié)果。

-簡(jiǎn)潔明了：以直觀的方式展示計(jì)算步驟。

-藝術(shù)性和趣味性：通過(guò)圖示和公式的結(jié)合，使計(jì)算過(guò)程更加直觀易懂。反思改進(jìn)措施（1）引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過(guò)實(shí)際操作讓學(xué)生直觀地理解萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)手能力。

（2）采用小組合作學(xué)習(xí)的方式，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力，促進(jìn)學(xué)生之間的交流和互動(dòng)。

（3）利用信息技術(shù)手段，如在線平臺(tái)和微信群，實(shí)現(xiàn)資源共享和進(jìn)度監(jiān)控，提高教學(xué)效率和學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

2.存在主要問(wèn)題：

（1）部分學(xué)生對(duì)于萬(wàn)有引力定律的理解不夠深入，對(duì)于公式的運(yùn)用不夠熟練。

（2）在課堂討論和小組活動(dòng)中，部分學(xué)生參與度不高，影響教學(xué)效果。

（3）在作業(yè)和考試中，部分學(xué)生對(duì)于萬(wàn)有引力定律的實(shí)際應(yīng)用能力較弱，無(wú)法將理論知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題。

3.改進(jìn)措施：

（1）加強(qiáng)課堂講解和練習(xí)，通過(guò)更多的實(shí)例和問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生深入理解和掌握萬(wàn)有引力定律。

（2）設(shè)計(jì)更具挑戰(zhàn)性和啟發(fā)性的課堂討論和小組活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與，提高學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)效果。

（3）增加實(shí)際應(yīng)用題目的比例，通過(guò)更多的實(shí)際問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題，提高學(xué)生的應(yīng)用能力。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)1.課堂小結(jié)：

-學(xué)生能夠理解萬(wàn)有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式及其物理意義；

-學(xué)生能夠計(jì)算兩個(gè)物體之間的萬(wàn)有引力；

-學(xué)生能夠運(yùn)用萬(wàn)有引力定律解決實(shí)際問(wèn)題；

-學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)在描述自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問(wèn)題中的重要作用。

2.當(dāng)堂檢測(cè)：

（1）請(qǐng)學(xué)生用萬(wàn)有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式計(jì)算兩個(gè)物體之間的萬(wàn)有引力。

（2）請(qǐng)學(xué)生舉例說(shuō)明如何運(yùn)用萬(wàn)有引力定律解決實(shí)際問(wèn)題。

（3）請(qǐng)學(xué)生解釋萬(wàn)有引力定律在描述自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問(wèn)題中的重要作用。重點(diǎn)題型整理1.計(jì)算兩個(gè)物體之間的萬(wàn)有引力

已知兩個(gè)物體的質(zhì)量分別為m1和m2，距離為r，萬(wàn)有引力常量為G，請(qǐng)計(jì)算兩個(gè)物體之間的萬(wàn)有引力。

答案：F=G*(m1*m2)/r^2

2.運(yùn)用萬(wàn)有引力定律解決實(shí)際問(wèn)題

假設(shè)地球的質(zhì)量為M，地球表面的重力加速度為g，請(qǐng)計(jì)算地球表面物體受到的重力。

答案：F=G*(M*m)/R^2

=G*M*m/R^2

=m*g

3.萬(wàn)有引力定律在描述自然