7.2萬有引力定律“教學(xué)評(píng)”一體化教學(xué)設(shè)計(jì)

“教學(xué)評(píng)“教學(xué)評(píng)”一體化教學(xué)設(shè)計(jì)納雍五中潘明富課題人教版高中物理·必修·第二冊(cè)第七章第2節(jié)萬有引力定律課型新授課?復(fù)習(xí)課□試卷講評(píng)課□其他課□授課班級(jí)納雍五中高一年級(jí)授課時(shí)間年月日教學(xué)內(nèi)容分析課標(biāo)要求：理解萬有引力定律的推導(dǎo)過程，認(rèn)識(shí)在發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律的過程中大膽猜想與嚴(yán)格求證的重要性知道萬有引力存在于任意兩個(gè)物體間，知道其表達(dá)式和適用范圍，知道公式中的r的物理意義，會(huì)用萬有引力定律求解相關(guān)問題了解引力常量G的測(cè)量方法及其測(cè)定在科學(xué)史上的重大意義

教材分析：萬有引力定律這一節(jié)是本章的重點(diǎn)，是對(duì)前一節(jié)課內(nèi)容的延伸，也是下節(jié)課教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)。教材在尊重歷史事實(shí)的前提下，通過一些邏輯思維的鋪墊，通過月—地檢驗(yàn)讓學(xué)生體會(huì)萬有引力定律的推導(dǎo)過程，親自證實(shí)了天上的力和地上的力遵守相同的規(guī)律——萬有引力定律。通過對(duì)萬有引力定律內(nèi)容的分析學(xué)習(xí)，讓學(xué)生知道萬有引力定律的性質(zhì)和適用條件，重點(diǎn)學(xué)會(huì)用定律解決相關(guān)題型。為下一節(jié)打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。學(xué)情分析知識(shí)儲(chǔ)備：學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了與本節(jié)內(nèi)容相關(guān)的知識(shí)。如牛頓運(yùn)動(dòng)定律、圓周運(yùn)動(dòng)、開普勒三定律等，理論上已經(jīng)具備了接受萬有引力定律的能力。同時(shí)，近幾年我國(guó)在航天事業(yè)上成就突飛猛進(jìn)，這對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)關(guān)與宇宙、航天、衛(wèi)星等相關(guān)知識(shí)有極大的促進(jìn)作用。為本節(jié)課打下了基礎(chǔ)，同時(shí)激發(fā)了學(xué)生對(duì)天體運(yùn)動(dòng)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣，挑起了學(xué)生的求知欲望。能力基礎(chǔ)：學(xué)生已經(jīng)具備了一定思維能力和簡(jiǎn)單問題的邏輯推理、分析能力，具有一定的將物理模型和數(shù)學(xué)知識(shí)相結(jié)合進(jìn)行簡(jiǎn)單推導(dǎo)的能力，有一定的對(duì)物理現(xiàn)象的分析能力。但是學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)、理解只停留在感性認(rèn)識(shí)上、簡(jiǎn)單理解上，對(duì)問題的本質(zhì)深入探究能力有所不足，對(duì)數(shù)模結(jié)合問題的推導(dǎo)能力有所欠缺。思維能力：通過本節(jié)知識(shí)的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生形成科學(xué)的探究思維，體會(huì)本節(jié)是一種演繹思維和歸納思維相結(jié)合的推理知識(shí)建構(gòu)結(jié)構(gòu)，同時(shí)讓學(xué)生明白，物理理論必須接受實(shí)踐的檢驗(yàn)核心素養(yǎng)物理觀念：學(xué)生知道萬有引力定律的內(nèi)容和公式。知道行星按一定軌道運(yùn)動(dòng)的根本原因是萬有引力，明白萬有引力定律在任何兩個(gè)物體間都存在。牛頓萬有引力提供了描述和預(yù)測(cè)遠(yuǎn)距離物體間引力影響的數(shù)學(xué)模型?？茖W(xué)思維：通過牛頓對(duì)萬有引力的發(fā)現(xiàn)和推導(dǎo)、驗(yàn)證過程，培養(yǎng)學(xué)生的模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新的科學(xué)思維?？茖W(xué)探究：通過對(duì)萬有引力的發(fā)現(xiàn)和推導(dǎo)、驗(yàn)證總結(jié)過程，培養(yǎng)學(xué)生問題提出、交流、解釋、證據(jù)、反思的科學(xué)探究能力科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：感受自然界任何物體間引力的關(guān)系，從而體會(huì)大自然的奧秘。通過演繹牛頓當(dāng)年發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程和卡文迪許測(cè)定萬有引力常量的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)家們勇于探索、永不知足的精神和發(fā)現(xiàn)真理的曲折與艱辛。教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件、蘋果活動(dòng)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)評(píng)價(jià)任務(wù)活動(dòng)一：導(dǎo)入新課（一）檢測(cè)導(dǎo)學(xué)案完成情況1.檢查前一節(jié)課后習(xí)題完成情況：2.小組討論導(dǎo)學(xué)案復(fù)習(xí)內(nèi)容。（1）巡視導(dǎo)前一節(jié)的課后習(xí)題情況；（2）必要時(shí)可選講導(dǎo)學(xué)案復(fù)習(xí)內(nèi)容。（1）小組長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)組內(nèi)得分情況；（2）小組討論導(dǎo)學(xué)案復(fù)習(xí)內(nèi)容。（1）導(dǎo)學(xué)案完成小組評(píng)分；（2）表?yè)P(yáng)完成優(yōu)秀的同學(xué)；（3）鼓勵(lì)學(xué)生努力學(xué)習(xí)。（二）展示學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知道萬有引力定律得出的思路和過程，通過月—地檢驗(yàn)證明了天上行星之間的引力和地球上物體的重力是同種性質(zhì)的力。2、能通過建立簡(jiǎn)單的圓周運(yùn)動(dòng)模型來推導(dǎo)萬有引力定律的公式。3、能準(zhǔn)確理解萬有引力定律并會(huì)用萬有引力定律公式解決相關(guān)問題。3、了解卡文迪許通過扭稱測(cè)出了引力常量并明白萬有引力常量的意義。讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，做到有的放矢；課后根據(jù)目標(biāo)，學(xué)生自我評(píng)價(jià)得失情況。（三）情境導(dǎo)入開普勒三定律的回顧1、開普勒的三定律的內(nèi)容是什么？2、教師手拿一枚蘋果提問：“看到這枚蘋果想到了什么？”3、牛頓是如何發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的呢？1、學(xué)生回答（單人）2、學(xué)生思考，想到與蘋果相關(guān)的人或物（蘋果掉到牛頓頭上，從而發(fā)現(xiàn)萬有引力定律）（1）檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)上一節(jié)內(nèi)容的掌握情況2、主要目的是讓學(xué)生想到牛頓和萬有引力，一起學(xué)上思考，萬有引力怎么來的新課教學(xué)活動(dòng)二：行星運(yùn)動(dòng)原因猜測(cè)介紹伽利略、開普勒、笛卡爾、胡克、牛頓對(duì)行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)原因的猜測(cè)請(qǐng)同學(xué)們觀看教材49頁(yè)內(nèi)容，回答下列問題書上關(guān)于科學(xué)家對(duì)行星運(yùn)動(dòng)原因猜測(cè)分別是什么？教師針對(duì)學(xué)生的回答進(jìn)行補(bǔ)充，PPT展示內(nèi)容學(xué)生看書思考，然后回答教師提出的問題讓學(xué)生形成科學(xué)探究思維：?jiǎn)栴}的提出→猜想與假設(shè)活動(dòng)三：行星與太陽(yáng)間的引力行星與太陽(yáng)間的引力（重點(diǎn)）構(gòu)建物理模型、簡(jiǎn)化物理模型，建立行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)模型運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)和物理模型推導(dǎo)太陽(yáng)對(duì)行星引力表達(dá)式利用牛頓第三定律結(jié)合太陽(yáng)對(duì)行星引力表達(dá)式，推導(dǎo)出引力公式教師引導(dǎo)學(xué)生建立簡(jiǎn)化圓周運(yùn)動(dòng)模型，讓學(xué)生看書和同學(xué)間相互協(xié)作推導(dǎo)太陽(yáng)對(duì)行星引力公式F=4Π2mr/T2結(jié)合開普勒第三定律得F=4Π2km/r2結(jié)論:太陽(yáng)對(duì)行星的引力與行星質(zhì)量成正比，與距離二次方成反比結(jié)合牛頓第三定律得到：F=GMm/r21、學(xué)生看書2、學(xué)生利用前面學(xué)習(xí)過勻速圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)進(jìn)行推導(dǎo)科學(xué)探究：模型的簡(jiǎn)化建立→演繹與推導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)推導(dǎo)能力和同學(xué)間的合作交流能力通過從第谷的數(shù)千個(gè)數(shù)據(jù)導(dǎo)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律再到牛頓得到引力表達(dá)式，讓學(xué)生體會(huì)到認(rèn)識(shí)越深刻，表訴就越簡(jiǎn)潔，含義就越豐富。獲得真知的喜悅和審美感受總是激勵(lì)科學(xué)家不斷探索。我們也要有這樣的求取精神活動(dòng)四：月-地檢驗(yàn)牛頓的思考:“天上”的力和“人間”的力是否是同一性質(zhì)的本源月-地檢驗(yàn)（難點(diǎn)）理論結(jié)果：a月/g=1/602實(shí)際觀測(cè)a月=4Π2r/T2=2.7*10-3m/s2a月/g=1/602理論與實(shí)際觀測(cè)結(jié)果一致，證明猜想的正確性如果使蘋果下落的重力和使月球繞著地球運(yùn)動(dòng)的力是同太陽(yáng)與行星間的引力是同一性質(zhì)的力，那么，他們同樣要滿足與距離的二次方成反比的規(guī)律。那么它們運(yùn)動(dòng)的加速度之比應(yīng)等于距離r二次方的反比。如果滿足這個(gè)規(guī)律，那么引力公式就不僅適用于太陽(yáng)與行星之間，還適用于地月間，在推廣，應(yīng)適用于萬事萬物。月地檢驗(yàn)：建立模型，查找數(shù)據(jù)，驗(yàn)證。Rd=6400km月球于地球間的距離r=3.8*108m月球的公轉(zhuǎn)周期T=27.3天學(xué)生利用查找到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，看加速度之比是否滿足平方反比關(guān)系讓學(xué)生體會(huì)成功的喜悅。培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力活動(dòng)五：萬有引力定律和引力常量牛頓萬有引力定律（重點(diǎn)）：內(nèi)容：自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引，引力的大小與它們質(zhì)量的m1、m2的乘積成正比，與它們間距離的二次方成反比，引力在兩物體連線上公式：F=Gm1m2/r2理解：1、普遍適用性質(zhì)點(diǎn)對(duì)于質(zhì)量分布均勻且有一定距離的球體，r指兩球心距離G是萬有引力常量G=6.67*10-11Nm2/kg2G值是英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許通過扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)出安排學(xué)生看書，總結(jié)歸納得出萬有引力定律的內(nèi)容和公式讓學(xué)生閱讀拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容，知道引力常量測(cè)量同時(shí)讓學(xué)生明白G值測(cè)量的歷史意義：證明了萬有引力定律的正確性、讓人們能夠直接利用萬有引力進(jìn)行定量測(cè)量學(xué)生看書和總計(jì)歸納培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納能力通過得出萬有引力定律，讓學(xué)生體會(huì)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的背后可能隱藏著簡(jiǎn)潔的科學(xué)規(guī)律。明白放大發(fā)在物理學(xué)中的運(yùn)用活動(dòng)六：課堂訓(xùn)練練習(xí)與鞏固課件展示習(xí)題，巡查學(xué)生完成情況1.自主完成2.小組交流評(píng)價(jià)完成情況，表?yè)P(yáng)優(yōu)秀學(xué)生，鼓勵(lì)未完成的學(xué)生，糾正錯(cuò)誤做法?；顒?dòng)七：課堂小結(jié)學(xué)到了什么？引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)小組討論，總結(jié)本節(jié)課得失活動(dòng)六：作業(yè)設(shè)計(jì)P54練習(xí)與應(yīng)用1、2、3題指導(dǎo)學(xué)生完成練習(xí)，面批