廣東省揭陽市高中物理第六章萬有引力與航天6.3萬有引力定律教案新人教版必修2

廣東省揭陽市高中物理第六章萬有引力與航天6.3萬有引力定律教案新人教版必修2授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容是萬有引力定律。教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識的聯(lián)系：學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)掌握了速度、加速度、力等基本物理概念，本節(jié)課將引導(dǎo)學(xué)生將這些已有知識與萬有引力定律相結(jié)合，進一步理解物體間的引力作用。

本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容主要包括：

1.萬有引力定律的表述：任何兩個物體都相互吸引，引力的方向在它們的連線上，引力的大小與兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比，與它們之間距離的平方成反比。

2.萬有引力常量的概念及其數(shù)值。

3.萬有引力定律的應(yīng)用：求解兩個物體間的引力大小。

4.航天領(lǐng)域的應(yīng)用：地球?qū)πl(wèi)星的引力，衛(wèi)星軌道的計算等。

本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容與課本《廣東省揭陽市高中物理第六章萬有引力與航天6.3萬有引力定律》相符，符合教學(xué)實際，實用性較強。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將更深入地理解物體間的引力作用，為后續(xù)的航天等領(lǐng)域的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標主要包括：

1.科學(xué)思維：通過學(xué)習(xí)萬有引力定律，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、科學(xué)推理能力和問題解決能力。學(xué)生能夠運用所學(xué)知識對實際問題進行分析和解釋。

2.科學(xué)探究：學(xué)生能夠通過實驗觀察和數(shù)據(jù)分析，驗證萬有引力定律，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實驗?zāi)芰蛿?shù)據(jù)處理能力。

3.科學(xué)態(tài)度與價值觀：通過學(xué)習(xí)萬有引力定律，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的熱愛和好奇心，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和探索精神。

4.科學(xué)交流：學(xué)生能夠運用所學(xué)知識進行有效的交流和表達，能夠與他人合作探討問題，培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力和團隊合作能力。

本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標符合新教程的要求，注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)探究能力以及科學(xué)態(tài)度與價值觀，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠全面發(fā)展。教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點：

-萬有引力定律的表述：理解并掌握任何兩個物體都相互吸引，引力的方向在它們的連線上，引力的大小與兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比，與它們之間距離的平方成反比。

-萬有引力常量的概念及其數(shù)值：記住萬有引力常量的數(shù)值，理解其在萬有引力定律中的應(yīng)用。

-萬有引力定律的應(yīng)用：能夠運用萬有引力定律求解兩個物體間的引力大小。

-航天領(lǐng)域的應(yīng)用：理解地球?qū)πl(wèi)星的引力，衛(wèi)星軌道的計算等。

2.教學(xué)難點：

-引力方向的確定：學(xué)生可能對引力方向的理解不夠清晰，需要通過實例和圖示來幫助學(xué)生理解引力的方向是在兩個物體的連線上。

-引力大小的計算：學(xué)生可能對引力大小的計算公式不夠熟悉，需要通過例題和練習(xí)來幫助學(xué)生掌握計算方法。

-衛(wèi)星軌道的計算：學(xué)生可能對衛(wèi)星軌道的計算較為復(fù)雜，需要通過實際案例和步驟講解來幫助學(xué)生理解衛(wèi)星軌道的計算方法。

四、教學(xué)方法與手段

1.教學(xué)方法：

-講授法：通過講解萬有引力定律的表述、引力方向的確定、引力大小的計算等知識點，幫助學(xué)生理解和掌握相關(guān)概念。

-演示法：通過實驗觀察和數(shù)據(jù)分析，讓學(xué)生驗證萬有引力定律，提高學(xué)生的實驗?zāi)芰涂茖W(xué)思維。

-案例分析法：通過航天領(lǐng)域的實際案例，讓學(xué)生理解萬有引力定律在實際應(yīng)用中的重要性。

2.教學(xué)手段：

-多媒體課件：利用多媒體課件，通過圖像、動畫等形式展示萬有引力定律的相關(guān)概念和實例，增強學(xué)生的直觀感受。

-實驗器材：利用實驗器材進行實驗觀察和數(shù)據(jù)分析，讓學(xué)生親身體驗和驗證萬有引力定律。

-在線學(xué)習(xí)平臺：利用在線學(xué)習(xí)平臺，提供相關(guān)學(xué)習(xí)資源和練習(xí)題，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

五、教學(xué)過程設(shè)計

1.導(dǎo)入：

-通過提問方式引導(dǎo)學(xué)生回顧之前學(xué)過的物理知識，為新課的學(xué)習(xí)做好鋪墊。

2.講解：

-詳細講解萬有引力定律的表述、引力方向的確定、引力大小的計算等知識點，結(jié)合實例進行講解，讓學(xué)生理解和掌握相關(guān)概念。

3.實驗與練習(xí)：

-安排實驗活動，讓學(xué)生觀察和記錄實驗結(jié)果，驗證萬有引力定律。

-提供練習(xí)題，讓學(xué)生運用所學(xué)知識解決問題，鞏固所學(xué)內(nèi)容。

4.案例分析：

-通過航天領(lǐng)域的實際案例，讓學(xué)生理解萬有引力定律在實際應(yīng)用中的重要性。

5.總結(jié)與反思：

-對本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容進行總結(jié)，強調(diào)重點和難點，提醒學(xué)生注意相關(guān)知識點的應(yīng)用。

-鼓勵學(xué)生提出問題，進行課堂討論，提高學(xué)生的思考和表達能力。

六、課后作業(yè)與評價

1.作業(yè)布置：

-提供相關(guān)的作業(yè)題目，讓學(xué)生鞏固所學(xué)知識，提高學(xué)生的應(yīng)用能力。

2.作業(yè)評價：

-對學(xué)生的作業(yè)進行及時批改和評價，給予反饋，幫助學(xué)生鞏固知識，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

3.課堂表現(xiàn)評價：

-觀察學(xué)生在課堂上的參與程度、思考和表達能力，給予積極的評價和鼓勵，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自信心。

4.學(xué)習(xí)效果評價：

-通過課后作業(yè)、課堂表現(xiàn)等方式評估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，了解學(xué)生對萬有引力定律的理解和掌握程度，為后續(xù)教學(xué)提供參考。教學(xué)方法與策略1.選擇適合教學(xué)目標和學(xué)習(xí)者特點的教學(xué)方法：

-結(jié)合本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標，采用講授法、討論法、案例研究和項目導(dǎo)向?qū)W習(xí)等教學(xué)方法。

-講授法用于講解萬有引力定律的表述、引力方向的確定、引力大小的計算等知識點。

-討論法用于引導(dǎo)學(xué)生探討航天領(lǐng)域的實際案例，提高學(xué)生的思考和表達能力。

-案例研究法用于分析地球?qū)πl(wèi)星的引力、衛(wèi)星軌道的計算等，讓學(xué)生理解萬有引力定律在實際應(yīng)用中的重要性。

-項目導(dǎo)向?qū)W習(xí)法用于讓學(xué)生通過實際操作和探究，驗證萬有引力定律，提高學(xué)生的實踐能力。

2.設(shè)計具體的教學(xué)活動：

-角色扮演：學(xué)生分組扮演物體，通過實際操作和互動，體驗物體間的引力作用，增強學(xué)生對萬有引力定律的理解。

-實驗：安排實驗活動，讓學(xué)生觀察和記錄實驗結(jié)果，驗證萬有引力定律，提高學(xué)生的實驗?zāi)芰涂茖W(xué)思維。

-游戲：設(shè)計相關(guān)游戲，讓學(xué)生在游戲中運用萬有引力定律解決問題，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。

3.確定教學(xué)媒體使用：

-多媒體課件：利用多媒體課件，通過圖像、動畫等形式展示萬有引力定律的相關(guān)概念和實例，增強學(xué)生的直觀感受。

-實驗器材：利用實驗器材進行實驗觀察和數(shù)據(jù)分析，讓學(xué)生親身體驗和驗證萬有引力定律。

-在線學(xué)習(xí)平臺：利用在線學(xué)習(xí)平臺，提供相關(guān)學(xué)習(xí)資源和練習(xí)題，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。教學(xué)過程設(shè)計1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標：引起學(xué)生對萬有引力的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道萬有引力是什么嗎？它與我們的生活有什么關(guān)系？”

展示一些關(guān)于萬有引力的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受萬有引力的魅力或特點。

簡短介紹萬有引力的基本概念和重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.萬有引力基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

目標：讓學(xué)生了解萬有引力的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解萬有引力的定義，包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu)。

詳細介紹萬有引力的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

通過實例或案例，讓學(xué)生更好地理解萬有引力在實際應(yīng)用或作用。

3.萬有引力案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解萬有引力的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的萬有引力案例進行分析。

詳細介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學(xué)生全面了解萬有引力的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對實際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用萬有引力解決實際問題。

小組討論：讓學(xué)生分組討論萬有引力的未來發(fā)展或改進方向，并提出創(chuàng)新性的想法或建議。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個與萬有引力相關(guān)的主題進行深入討論。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學(xué)生的表達能力，同時加深全班對萬有引力的認識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對展示內(nèi)容進行提問和點評，促進互動交流。

教師總結(jié)各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調(diào)萬有引力的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括萬有引力的基本概念、組成部分、案例分析等。

強調(diào)萬有引力在現(xiàn)實生活或?qū)W習(xí)中的價值和作用，鼓勵學(xué)生進一步探索和應(yīng)用萬有引力。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于萬有引力的短文或報告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。知識點梳理1.萬有引力定律的基本概念：

-萬有引力定律是牛頓在1687年提出的，它指出任何兩個物體都相互吸引，引力的方向在它們的連線上，引力的大小與兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比，與它們之間距離的平方成反比。

-引力常量是萬有引力定律中的一個重要參數(shù)，它的數(shù)值約為6.674×10^-11N·m^2/kg^2。

2.萬有引力定律的應(yīng)用：

-求解兩個物體間的引力大小：根據(jù)萬有引力定律，可以求解兩個物體間的引力大小，公式為F=G*(m1*m2)/r^2，其中F為引力大小，G為引力常量，m1和m2為兩個物體的質(zhì)量，r為它們之間的距離。

-航天領(lǐng)域的應(yīng)用：萬有引力定律在航天領(lǐng)域中有重要應(yīng)用，如地球?qū)πl(wèi)星的引力計算、衛(wèi)星軌道的計算等。

3.引力方向的確定：

-引力方向是指兩個物體之間的引力作用方向，它沿著兩個物體的連線上。

-可以通過實驗觀察和數(shù)據(jù)分析來驗證引力方向的準確性。

4.引力大小的計算：

-引力大小的計算公式為F=G*(m1*m2)/r^2，其中F為引力大小，G為引力常量，m1和m2為兩個物體的質(zhì)量，r為它們之間的距離。

-在計算引力大小時，需要準確測量物體的質(zhì)量和距離，并正確使用引力常量的數(shù)值。

5.地球?qū)πl(wèi)星的引力：

-地球?qū)πl(wèi)星的引力是指地球?qū)πl(wèi)星的吸引力，它決定了衛(wèi)星的軌道運動。

-可以通過萬有引力定律來計算地球?qū)πl(wèi)星的引力大小，并進一步計算衛(wèi)星的軌道參數(shù)。

6.衛(wèi)星軌道的計算：

-衛(wèi)星軌道的計算涉及到萬有引力定律的應(yīng)用，需要考慮地球的質(zhì)量和衛(wèi)星的質(zhì)量，以及它們之間的距離。

-通過計算地球?qū)πl(wèi)星的引力大小，可以確定衛(wèi)星的軌道形狀和周期等參數(shù)。

7.萬有引力與航天：

-萬有引力在航天領(lǐng)域中有重要應(yīng)用，它是衛(wèi)星軌道計算和航天器控制的基礎(chǔ)。

-航天器的設(shè)計和控制需要精確計算萬有引力對航天器的影響，以確保航天器的穩(wěn)定運行。反思改進措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.引入實際案例，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理解能力。

2.采用小組討論和角色扮演等教學(xué)活動，提高學(xué)生的參與度和合作能力。

（二）存在主要問題

1.學(xué)生在理解萬有引力定律的應(yīng)用時存在困難，需要更多的實例和練習(xí)來加深理解。

2.學(xué)生在進行小組討論時，有時候會出現(xiàn)討論不充分或者不深入的情況，需要教師進行引導(dǎo)和指導(dǎo)。

3.學(xué)生對于實驗器材的操作不夠熟練，需要更多的實驗操作練習(xí)和指導(dǎo)。

（三）改進措施

1.在講解萬有引力定律的應(yīng)用時，提供更多的實例和練習(xí)，幫助學(xué)生加深理解。

2.在小組討論中，教師需要更加關(guān)注學(xué)生的討論情況，及時進行指導(dǎo)和引導(dǎo)，確保討論的深入和充分。

3.在實驗教學(xué)中，增加實驗操作的練習(xí)和指導(dǎo)，幫助學(xué)生熟練掌握實驗器材的操作。

4.針對學(xué)生對萬有引力定律的應(yīng)用存在困難的問題，可以增加一些實際的案例分析，讓學(xué)生通過分析具體案例來加深對萬有引力定律的理解。

5.在小組討論中，可以設(shè)置一些討論問題，引導(dǎo)學(xué)生深入思考和討論，確保討論的深入和充分。

6.在實驗教學(xué)中，可以增加一些實驗操作的練習(xí)和指導(dǎo)，幫助學(xué)生熟練掌握實驗器材的操作，提高學(xué)生的實驗技能。

7.在教學(xué)過程中，可以鼓勵學(xué)生提出問題，并進行解答，幫助學(xué)生解決在學(xué)習(xí)中遇到的問題，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

8.在教學(xué)評價中，可以增加一些學(xué)生的自我評價和相互評價，讓學(xué)生更好地了解自己的學(xué)習(xí)情況和需要改進的地方，提高學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力。

9.在教學(xué)管理中，可以加強課堂紀律的管理，確保教學(xué)過程的順利進行，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

10.在教學(xué)組織中，可以靈活調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)進度，確保教學(xué)內(nèi)容能夠適應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。教學(xué)評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：

-學(xué)生的參與度和積極性：觀察學(xué)生在課堂上的發(fā)言和參與討論的情況，了解他們對萬有引力定律的興趣和理解程度。

-學(xué)生的思維能力和問題解決能力：通過提問和討論，評估學(xué)生運用萬有引力定律分析和解決問題的能力。

-學(xué)生的合作能力：通過小組討論，觀察學(xué)生之間的合作和交流情況，了解他們的團隊合作能力。

2.小組討論成果展示：

-小組討論的深度和廣度：評估學(xué)生在小組討論中的參與度和對主題的深入理解程度。

-小組成員之間的互動和合作：觀察學(xué)生在討論中的交流和合作情況，了解他們的團隊協(xié)作能力。

-小組討論的成果質(zhì)量：評估學(xué)生討論的成果，包括對主題的分析和提出的解決方案的合理性。

3.隨堂測試：

-學(xué)生的理解和掌握程度：通過隨堂測試，了解學(xué)生對萬有引力定律的掌握程度和理解水平。

-學(xué)生的應(yīng)用能力：評估學(xué)生在測試中的問題分析和解決能力，了解他們能否將所學(xué)知識應(yīng)用于實際問題。

-學(xué)生的錯誤類型和原因：分析學(xué)生的錯誤，了解他們在理解和應(yīng)用萬有引力定律時存在的問題和困難。

4.作業(yè)完成情況：

-學(xué)生的作業(yè)質(zhì)量和完成度：評估學(xué)生對萬有引力定律的深入理解和應(yīng)用能力。

-學(xué)生的自我學(xué)習(xí)和反思能力：通過作業(yè)，觀察學(xué)生對所學(xué)知識的鞏固和自我學(xué)習(xí)的能力。

-學(xué)生的創(chuàng)新和思考能力：評估學(xué)生在作業(yè)中的創(chuàng)新思維和對問題的深入思考能力。

5.教師評價與反饋：

-對學(xué)生的課堂表現(xiàn)進行評價，表揚學(xué)生的積極性和參與度，提出改進意見。

-對小組討論成果進行評價，鼓勵學(xué)生的深入思考和創(chuàng)新思維，提出改進建議。

-對隨堂測試和作業(yè)完成情況進行評價，指出學(xué)生的優(yōu)點和不足，提供進一步的學(xué)習(xí)建議。

-鼓勵學(xué)生提出問題，進行解答，幫助學(xué)生解決在學(xué)習(xí)中遇到的問題，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

-針對學(xué)生在理解和應(yīng)用萬有引力定律時存在的問題，提供具體的指導(dǎo)和幫助，幫助學(xué)生克服困難，提高他們的學(xué)習(xí)效果。

-鼓勵學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)和探索，提供相關(guān)的學(xué)習(xí)資源和資料，幫助學(xué)生進一步深入學(xué)習(xí)和理解萬有引力定律。

-強調(diào)萬有引力定律在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用和重要性，鼓勵學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用于實際問題，提高他們的應(yīng)用能力。

-通過課堂表現(xiàn)、小組討論成果、隨堂測試和作業(yè)完成情況，全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和掌握程度，為后續(xù)教學(xué)提供參考和改進方向。課后作業(yè)1.請計算兩個物體的萬有引力大小，已知物體的質(zhì)量分別為m1=5kg和m2=10kg，它們之間的距離為r=2m。

答案：萬有引力F=G*(m1*m2)/r^2=6.674×10^-11N·m^2/kg^2*(5kg*10kg)/(2m)^2=6.674×10^-11N·m^2/kg^2*50kg/4m^2=3.337×10^-10N。

2.請計算地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力，已知地球的質(zhì)量M=5.972×10^24kg，衛(wèi)星的質(zhì)量m=200kg，衛(wèi)星與地球的距離r=36000km。

答案：萬有引力F=G*(M*m)/r^2=6.674×10^-11N·m^2/kg^2*(5.972×10^24kg*200kg)/(36000km)^2=6.674×10^-11N·m^2/kg^2*1.1944×10^26kg/(36000km)^2=1.526×10^11N。

3.請計算衛(wèi)星的軌道周期，已知衛(wèi)星的質(zhì)量m=200kg，地球的質(zhì)量M=5.972×10^24kg，衛(wèi)星與地球的距離r=36000km。

答案：軌道周期T=√(4π^2*r^3/(G*(M+m)))=√(4π^2*(36000km)^3/(6.674×10^-11N·m^2/kg^2*(5.972×10^24kg+200kg)))=√(4π^2*4.308×10^12km^3/(6.674×10^-11N·m^2/kg^2*5.972×10^24kg+6.674×10^-11N·m^2/kg^2*200kg))=√(4π^2*4.308×10^12km^3/(3.919×10^36N·m^2+1.3348×10^27N·m^2))=√(4π^2*4.308×10^12km^3/(5.2538×10^36N·m^2))=√(4π^2*4.308×10^12km^3/5.2538×10^36N·m^2)≈12.96h。

4.請計算衛(wèi)星在軌道上的速度，已知衛(wèi)星的質(zhì)量m=200kg，地球的質(zhì)量M=5.972×10^24kg，衛(wèi)星與地球的距離r=36000km。

答案：軌道速度v=√(G*(M+m)/r)=√(6.674×10^-11N·m^2/kg^2*(5.972×10^24kg+200kg)/36000km)=√(6.674×10^-11N·m^2/kg^2*5.972×10^24kg/36000km)≈7.9km/s。

5.請計算兩個物體之間的引力作用距離，已知物體的質(zhì)量分別為m1=5kg和m2=10kg，它們之間的引力大小為F=10N。

答案：引力作用距