廣東省揭陽(yáng)市高中物理第六章萬(wàn)有引力與航天6.2太陽(yáng)與行星間的引力教案新人教版必修2

廣東省揭陽(yáng)市高中物理第六章萬(wàn)有引力與航天6.2太陽(yáng)與行星間的引力教案新人教版必修2主備人備課成員教材分析《廣東省揭陽(yáng)市高中物理》第六章萬(wàn)有引力與航天6.2節(jié)太陽(yáng)與行星間的引力，以新人教版必修2為教材核心。本節(jié)內(nèi)容旨在讓學(xué)生深入理解萬(wàn)有引力定律及其在太陽(yáng)系中的應(yīng)用，探索行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律。課程緊密聯(lián)系教材，通過(guò)實(shí)例解析、公式推導(dǎo)以及問(wèn)題探討，深化學(xué)生對(duì)萬(wàn)有引力定律的認(rèn)識(shí)，并引導(dǎo)學(xué)生將其應(yīng)用于行星運(yùn)動(dòng)軌跡分析，培養(yǎng)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。教學(xué)設(shè)計(jì)注重科學(xué)思維的啟發(fā)，遵循由淺入深的原則，確保內(nèi)容符合高中二年級(jí)學(xué)生的知識(shí)水平和認(rèn)知發(fā)展需求。核心素養(yǎng)目標(biāo)教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

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

-行星運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律，特別是橢圓軌道特征；

-引力提供向心力的概念及其在行星運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用。

通過(guò)對(duì)比地球與太陽(yáng)的相互作用，強(qiáng)調(diào)萬(wàn)有引力定律在解釋行星軌道穩(wěn)定性和形狀方面的重要性。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-萬(wàn)有引力定律中引力常量G的理解與運(yùn)用；

-由萬(wàn)有引力定律推導(dǎo)行星運(yùn)動(dòng)方程的過(guò)程；

-橢圓軌道與圓軌道運(yùn)動(dòng)的區(qū)別，以及由此產(chǎn)生的速度和加速度變化。

針對(duì)引力常量G的理解難點(diǎn)，通過(guò)具體例題演示其作用，并指導(dǎo)學(xué)生如何在不同情境下運(yùn)用該常數(shù)。對(duì)于行星運(yùn)動(dòng)方程的推導(dǎo)，設(shè)計(jì)逐步引導(dǎo)的講解和圖示，幫助學(xué)生清晰理解背后的物理原理。學(xué)具準(zhǔn)備Xxx課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生提前準(zhǔn)備好新人教版必修2物理教材，翻至第六章6.2節(jié)太陽(yáng)與行星間的引力內(nèi)容。

2.輔助材料：搜集并準(zhǔn)備太陽(yáng)系各行星運(yùn)動(dòng)軌跡圖、萬(wàn)有引力定律公式推導(dǎo)過(guò)程的圖解、行星軌道特點(diǎn)的動(dòng)態(tài)演示視頻，以及相關(guān)的歷史背景資料。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備行星軌道模擬實(shí)驗(yàn)套件，包括小球、光源、曲軌道等，以供學(xué)生親身體驗(yàn)行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。

4.教室布置：將教室分為講解區(qū)、討論區(qū)及實(shí)驗(yàn)操作區(qū)，確保教學(xué)活動(dòng)順利進(jìn)行，同時(shí)為學(xué)生提供合作學(xué)習(xí)的空間。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對(duì)萬(wàn)有引力的興趣，激發(fā)其探索宇宙的欲望。

過(guò)程：

開(kāi)場(chǎng)提問(wèn)：“你們知道什么是萬(wàn)有引力嗎？它與我們生活的地球有什么關(guān)系？”

展示太陽(yáng)系行星運(yùn)動(dòng)的視頻片段，讓學(xué)生初步感受萬(wàn)有引力的作用和宇宙的浩瀚。

簡(jiǎn)短介紹萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)及其在理解天體運(yùn)動(dòng)中的重要性。

2.萬(wàn)有引力基礎(chǔ)知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解萬(wàn)有引力的基本概念、數(shù)學(xué)表達(dá)及其物理意義。

過(guò)程：

講解萬(wàn)有引力定律的定義，包括牛頓的發(fā)現(xiàn)和引力常量G的作用。

使用圖表和示意圖詳細(xì)解釋萬(wàn)有引力的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并通過(guò)實(shí)例說(shuō)明其物理意義。

通過(guò)分析地球與太陽(yáng)之間的引力，讓學(xué)生理解萬(wàn)有引力在維持行星軌道中的作用。

3.萬(wàn)有引力案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過(guò)具體案例，讓學(xué)生深入了解萬(wàn)有引力在天體運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用。

過(guò)程：

選擇幾個(gè)典型的天體運(yùn)動(dòng)案例，如月球繞地球旋轉(zhuǎn)、火星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)等進(jìn)行分析。

詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、運(yùn)動(dòng)規(guī)律和萬(wàn)有引力的具體應(yīng)用。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對(duì)理解宇宙和探索外太空的意義，以及如何運(yùn)用萬(wàn)有引力解決實(shí)際問(wèn)題。

小組討論：讓學(xué)生分組討論萬(wàn)有引力在未來(lái)航天領(lǐng)域的應(yīng)用和可能的科研發(fā)展方向。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問(wèn)題的能力。

過(guò)程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與萬(wàn)有引力相關(guān)的主題，如“萬(wàn)有引力與航天器設(shè)計(jì)”進(jìn)行深入討論。

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

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對(duì)萬(wàn)有引力的認(rèn)識(shí)和理解。

過(guò)程：

各組代表依次上臺(tái)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(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行提問(wèn)和點(diǎn)評(píng)，促進(jìn)互動(dòng)交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)萬(wàn)有引力的重要性和意義。

過(guò)程：

簡(jiǎn)要回顧萬(wàn)有引力定律的基本概念、數(shù)學(xué)表達(dá)式、案例分析等學(xué)習(xí)內(nèi)容。

強(qiáng)調(diào)萬(wàn)有引力在理解宇宙規(guī)律和推動(dòng)航天科技進(jìn)步中的價(jià)值和作用。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于萬(wàn)有引力在天體運(yùn)動(dòng)中應(yīng)用的短文或報(bào)告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-推薦閱讀：《宇宙簡(jiǎn)史》、《行星運(yùn)動(dòng)論》等科普書籍，讓學(xué)生更深入地了解宇宙的奧秘和行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

-視頻資料：推薦觀看關(guān)于宇宙探索和行星運(yùn)動(dòng)的紀(jì)錄片，如《宇宙之旅》、《行星的力量》等，以視覺(jué)化的方式加深學(xué)生對(duì)萬(wàn)有引力作用的理解。

-實(shí)地考察：組織學(xué)生參觀天文館或科學(xué)博物館，通過(guò)觀察模型和互動(dòng)展品，直觀感受天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。

-科普文章：收集與萬(wàn)有引力相關(guān)的科普文章，涵蓋最新的天文發(fā)現(xiàn)和理論研究，以拓展學(xué)生的知識(shí)視野。

2.拓展建議：

-鼓勵(lì)學(xué)生自主研究行星運(yùn)動(dòng)的歷史發(fā)展，了解不同科學(xué)家對(duì)行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究貢獻(xiàn)，從而認(rèn)識(shí)到科學(xué)發(fā)展的漸進(jìn)性和累積性。

-引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注航天科技的發(fā)展動(dòng)態(tài)，了解萬(wàn)有引力在航天工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，如衛(wèi)星發(fā)射、探測(cè)器軌道設(shè)計(jì)等。

-提供數(shù)學(xué)和物理的交叉學(xué)習(xí)材料，讓學(xué)生通過(guò)解決實(shí)際問(wèn)題，運(yùn)用數(shù)學(xué)工具來(lái)分析和解決物理問(wèn)題。

-鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展小課題研究，選擇一個(gè)感興趣的天體運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，通過(guò)查閱資料、實(shí)驗(yàn)探究或模擬計(jì)算等方式，進(jìn)行深入研究。

-組織辯論會(huì)或研討會(huì)，讓學(xué)生圍繞“萬(wàn)有引力在未來(lái)的科研和應(yīng)用前景”等話題展開(kāi)討論，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和批判性思考。板書設(shè)計(jì)①重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：

-萬(wàn)有引力定律公式：F=G(m1m2)/r^2

-行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律：橢圓軌道、向心力、角動(dòng)量守恒

-引力常量G的理解與運(yùn)用

②關(guān)鍵詞與句：

-"萬(wàn)有引力：宇宙的紐帶"

-"行星軌道：橢圓與圓的差異"

-"向心力：維持天體運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵"

③藝術(shù)性與趣味性：

-使用不同顏色粉筆突出重點(diǎn)，如引力公式中的G用特殊顏色標(biāo)注，以強(qiáng)調(diào)其重要性。

-在黑板上繪制太陽(yáng)系簡(jiǎn)圖，標(biāo)注行星軌道和運(yùn)動(dòng)方向，增加視覺(jué)直觀性。

-設(shè)計(jì)有趣的圖示或漫畫，如牛頓被蘋果砸中的圖解，以幽默的方式引入萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)背景。

-利用簡(jiǎn)筆畫展示行星在不同位置的速度變化，使抽象概念具象化，提高學(xué)生的興趣。

板書設(shè)計(jì)旨在通過(guò)清晰的結(jié)構(gòu)、生動(dòng)的視覺(jué)元素和趣味性的互動(dòng)，幫助學(xué)生更好地理解和記憶萬(wàn)有引力與行星運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)。課后作業(yè)1.計(jì)算題：地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期為一年，假設(shè)地球的軌道半徑為1.5億公里，太陽(yáng)的質(zhì)量為M，地球的質(zhì)量為m。請(qǐng)根據(jù)萬(wàn)有引力定律，計(jì)算地球與太陽(yáng)之間的引力大小。

答案：F=G(Mm)/(1.5億公里)^2

2.應(yīng)用題：已知火星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期為687天，軌道半徑為2.27億公里。若火星的質(zhì)量為m1，太陽(yáng)的質(zhì)量為M1，求火星與太陽(yáng)之間的引力大小。

答案：F1=G(M1m1)/(2.27億公里)^2

3.分析題：假設(shè)地球的質(zhì)量為5.97×10^24千克，月球的質(zhì)量為7.35×10^22千克，地月距離為384,400公里。請(qǐng)計(jì)算月球?qū)Φ厍虻囊Υ笮?，并分析這個(gè)力對(duì)地球的影響。

答案：F2=G(5.97×10^24千克×7.35×10^22千克)/(384,400公里)^2，這個(gè)引力導(dǎo)致地球潮汐現(xiàn)象。

4.探究題：設(shè)計(jì)一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證萬(wàn)有引力定律中引力與距離平方成反比的規(guī)律。請(qǐng)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)原理、所需材料和操作步驟。

答案：實(shí)驗(yàn)原理：使用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量?jī)蓚€(gè)質(zhì)量不同的物體在不同距離下的引力大小，驗(yàn)證引力與距離平方成反比。

所需材料：彈簧測(cè)力計(jì)、兩個(gè)質(zhì)量不同的物體（如小球）、測(cè)量尺。

操作步驟：固定一個(gè)物體，將另一個(gè)物體懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)上，測(cè)量在不同距離下的引力大小，記錄數(shù)據(jù)并分析。

5.論述題：結(jié)合本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，論述萬(wàn)有引力定律在天體運(yùn)動(dòng)和航天領(lǐng)域的應(yīng)用。

答案：萬(wàn)有引力定律在天體運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用包括解釋行星軌道穩(wěn)定性、月球繞地球旋轉(zhuǎn)等現(xiàn)象。在航天領(lǐng)域，萬(wàn)有引力定律用于計(jì)算火箭發(fā)射軌道、衛(wèi)星定點(diǎn)定位、探測(cè)器飛行軌跡等。例如，根據(jù)萬(wàn)有引力定律，科學(xué)家們可以計(jì)算出衛(wèi)星發(fā)射所需的初速度和飛行軌道，以確保衛(wèi)星成功進(jìn)入預(yù)定軌道。教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋1.課堂表現(xiàn)：觀察學(xué)生在課堂上的參與程度，包括積極回答問(wèn)題、提出疑問(wèn)、認(rèn)真聽(tīng)講和做筆記的情況。評(píng)價(jià)學(xué)生在課堂互動(dòng)中的活躍度和思考問(wèn)題的深度。

2.小組討論成果展示：評(píng)估各小組在討論過(guò)程中的合作程度，成果展示的清晰度和邏輯性，以及對(duì)萬(wàn)有引力與行星運(yùn)動(dòng)知識(shí)的理解和應(yīng)用能力。

3.隨堂測(cè)試：通過(guò)隨堂小測(cè)驗(yàn)，檢測(cè)學(xué)生對(duì)萬(wàn)有引力定律公式、行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律等基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況，以及解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

4.課后作業(yè)完成情況：檢查學(xué)生完成課后作業(yè)的質(zhì)量，包括計(jì)算題的正確性、分析題的深度和論述題的條理性。

5.教師評(píng)價(jià)與反饋：針對(duì)學(xué)生的課堂表現(xiàn)、小組討論、隨堂測(cè)試和課后作業(yè)完成情況，給予及時(shí)的反饋和指導(dǎo)。指出學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)和不足，提供改進(jìn)建議，鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)深入學(xué)習(xí)和探索。

具體評(píng)價(jià)與反饋內(nèi)容如下：

1.課堂表現(xiàn)：

-學(xué)生在課堂上積極互動(dòng)，表現(xiàn)出對(duì)萬(wàn)有引力與行星運(yùn)動(dòng)知識(shí)的好奇心和探索欲。

-部分學(xué)生在回答問(wèn)題和討論時(shí)，展現(xiàn)出對(duì)知識(shí)深入思考和理解的能力。

-對(duì)于表現(xiàn)不夠積極的學(xué)生，教師應(yīng)及時(shí)鼓勵(lì)和引導(dǎo)，提高其課堂參與度。

2.小組討論成果展示：

-各小組能較好地合作完成討論任務(wù)，展示成果時(shí)表達(dá)清晰、邏輯性強(qiáng)。

-對(duì)于討論過(guò)程中存在的問(wèn)題，教師應(yīng)及時(shí)指出并指導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)。

-鼓勵(lì)學(xué)生在展示成果時(shí)提出創(chuàng)新性的觀點(diǎn)和解決方案。

3.隨堂測(cè)試：

-學(xué)生在隨堂測(cè)試中整體表現(xiàn)良好，基礎(chǔ)知識(shí)掌握較為扎實(shí)。

-對(duì)于測(cè)試成績(jī)不理想的學(xué)生，教師應(yīng)分析原因，針對(duì)性地提供輔導(dǎo)。

-通過(guò)測(cè)試結(jié)果，了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，為后續(xù)教學(xué)提供參考。

4.課后作業(yè)完成情況：

-學(xué)生完成的課后作業(yè)質(zhì)量較高，計(jì)算題正確率較高，分析題和論述題表現(xiàn)較好。

-教師針對(duì)作業(yè)中的問(wèn)題，提供詳細(xì)的解答和指導(dǎo)，幫助學(xué)生鞏固知識(shí)。

-鼓勵(lì)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題，提高解決問(wèn)題的能力。

5.教師評(píng)價(jià)與反饋：

-教師應(yīng)及時(shí)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展，給予正面評(píng)價(jià)和鼓勵(lì)，增強(qiáng)學(xué)生的自信心。

-針對(duì)學(xué)生的不足，提出具體改進(jìn)建議，幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效果。

-通過(guò)評(píng)價(jià)與反饋，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的興趣，培養(yǎng)其學(xué)科核心素養(yǎng)。反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.創(chuàng)新教學(xué)方式：通過(guò)引入多媒體教學(xué)資源，如視頻、動(dòng)畫等，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)萬(wàn)有引力定律和行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理解，使抽象概念更加直觀。

2.開(kāi)展小組合作學(xué)習(xí)：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論和合作實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)他們的合作能力和團(tuán)隊(duì)精神，同時(shí)促進(jìn)知識(shí)的深入理解和應(yīng)用。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問(wèn)題

1.學(xué)生參