2024-2025學(xué)年新教材高中物理第七章萬有引力與宇宙航行3萬有引力理論的成就（2）教案新人教版必修2學(xué)校授課教師課時授課班級授課地點教具課程基本信息1.課程名稱：高中物理第七章萬有引力與宇宙航行3萬有引力理論的成就（2）

2.教學(xué)年級和班級：高中二年級

3.授課時間：2024年11月20日

4.教學(xué)時數(shù)：45分鐘

本節(jié)課將深入探討萬有引力理論的發(fā)展歷程，重點關(guān)注牛頓的萬有引力定律及其在天體運動中的應(yīng)用。通過分析實例，讓學(xué)生理解萬有引力理論在宇宙航行和天體研究中的重要成就，并與新人教版必修2教材緊密關(guān)聯(lián)，確保教學(xué)內(nèi)容符合教學(xué)實際。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)旨在培養(yǎng)學(xué)生以下能力：

1.物理觀念：通過學(xué)習(xí)萬有引力理論，使學(xué)生理解宇宙中物體相互作用的普遍規(guī)律，形成宏觀與微觀世界的聯(lián)系觀念。

2.科學(xué)思維：訓(xùn)練學(xué)生運用牛頓萬有引力定律解決實際問題的能力，培養(yǎng)邏輯思維和批判性思維。

3.科學(xué)探究：鼓勵學(xué)生通過實例分析，探索萬有引力定律在宇宙航行和天體研究中的應(yīng)用，提高實踐操作和探究能力。

4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：培養(yǎng)學(xué)生對物理學(xué)科的興趣，激發(fā)他們探索宇宙奧秘的熱情，增強社會責(zé)任感和使命感。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了萬有引力定律的基本概念，了解天體運動的基本規(guī)律，能夠運用萬有引力定律進(jìn)行簡單問題的分析。

2.學(xué)生對宇宙和航天話題具有濃厚興趣，具備一定的邏輯思維和推理能力，學(xué)習(xí)風(fēng)格多樣，包括視覺型、聽覺型和動手操作型。

3.學(xué)生可能在新知識的應(yīng)用和綜合分析方面遇到困難，如理解萬有引力定律在復(fù)雜天體系統(tǒng)中的應(yīng)用，以及解決實際問題時所涉及的數(shù)學(xué)計算和物理模型構(gòu)建。此外，部分學(xué)生可能在探究過程中遇到抽象思維和空間想象能力的挑戰(zhàn)。教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法：

-講授法：通過生動的語言和實例，引導(dǎo)學(xué)生理解萬有引力定律的深層含義和應(yīng)用。

-討論法：組織學(xué)生分組討論，分享對萬有引力理論成就的理解，促進(jìn)知識內(nèi)化。

-實驗法：設(shè)計模擬實驗，讓學(xué)生親身體驗萬有引力定律在簡單模型中的應(yīng)用，增強實踐感知。

2.教學(xué)手段：

-多媒體設(shè)備：利用PPT和視頻資料，展示宇宙航行和天體運動的圖像和動畫，增強視覺沖擊力和理解力。

-教學(xué)軟件：運用物理模擬軟件，讓學(xué)生通過互動操作，直觀感受萬有引力定律的作用。

-網(wǎng)絡(luò)資源：提供相關(guān)在線學(xué)習(xí)資源和科普文章，鼓勵學(xué)生自主拓展知識。教學(xué)過程設(shè)計1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對萬有引力理論的興趣，激發(fā)其探索宇宙欲望。

過程：

開場提問：“你們知道萬有引力是什么嗎？它與我們生活的地球和其他天體有什么關(guān)系？”

展示宇宙星空和一些天體運動的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受宇宙的奧秘和萬有引力的作用。

簡短介紹萬有引力定律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(biāo)：讓學(xué)生了解萬有引力定律的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解萬有引力定律的定義，包括其公式和主要變量。

使用圖表或示意圖詳細(xì)介紹萬有引力定律的組成部分和作用原理。

通過實例，如地球與月球、地球與太陽的相互作用，讓學(xué)生更好地理解萬有引力定律的實際應(yīng)用。

3.萬有引力案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解萬有引力定律的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的案例，如航天器發(fā)射、行星探測等，進(jìn)行分析。

詳細(xì)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定律在天體研究中的應(yīng)用。

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)用萬有引力定律解決實際問題。

小組討論：讓學(xué)生分組討論萬有引力定律在未來航天和天體研究中的發(fā)展或改進(jìn)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(biāo)：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(jìn)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(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時加深全班對萬有引力定律的認(rèn)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(jìn)行提問和點評，促進(jìn)互動交流。

教師總結(jié)各組的亮點和不足，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，強調(diào)萬有引力定律的重要性和意義。

過程：

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

強調(diào)萬有引力定律在現(xiàn)實生活、航天和天體研究中的價值和作用，鼓勵學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于萬有引力定律在實際應(yīng)用中的短文或報告，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：《宇宙簡史》、《黑洞與時間彎曲》等科普書籍，這些書籍深入淺出地介紹了宇宙的奧秘和萬有引力定律在實際中的應(yīng)用。

-視頻資料：觀看關(guān)于宇宙探索和航天科技的紀(jì)錄片，如《宇宙之旅》、《星際穿越》等，幫助學(xué)生更直觀地理解萬有引力定律在天體運動中的作用。

-實地考察：組織學(xué)生參觀天文館或航天博物館，通過實地觀察和互動體驗，加深對萬有引力定律的理解和認(rèn)識。

2.拓展建議：

-鼓勵學(xué)生在課后自主學(xué)習(xí)相關(guān)的物理知識，如天體物理學(xué)、相對論等，以拓寬知識面。

-建議學(xué)生關(guān)注國內(nèi)外航天動態(tài)，了解最新的航天技術(shù)和宇宙探索成果，關(guān)注萬有引力定律在其中的應(yīng)用。

-鼓勵學(xué)生參加學(xué)校或社區(qū)組織的科普活動，如科普講座、天文觀測等，增強實踐操作能力。

-引導(dǎo)學(xué)生嘗試撰寫科普文章或制作科普視頻，將所學(xué)的萬有引力知識分享給更多的人。

-提供一些關(guān)于萬有引力定律的習(xí)題和挑戰(zhàn)性問題，讓學(xué)生在課后進(jìn)行深入研究和思考，提高解決問題的能力。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測1.課堂小結(jié)：

本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了萬有引力定律的理論成就，深入探討了其在宇宙航行和天體研究中的應(yīng)用。通過實例分析，我們理解了萬有引力定律的基本概念、組成部分和作用原理。以下為本節(jié)課的要點小結(jié)：

-萬有引力定律的定義及其公式。

-天體運動中萬有引力定律的應(yīng)用。

-萬有引力定律在航天和宇宙探索中的重要性。

-學(xué)生分組討論，提出了關(guān)于萬有引力定律未來發(fā)展及改進(jìn)方向的想法。

2.當(dāng)堂檢測：

（1）選擇題：

1.以下哪個選項正確描述了萬有引力定律？

A.物體之間的引力與它們的質(zhì)量成正比，與距離的平方成反比。

B.物體之間的引力與它們的質(zhì)量成正比，與距離成正比。

C.物體之間的引力與它們的質(zhì)量成反比，與距離的平方成正比。

D.物體之間的引力與它們的質(zhì)量成反比，與距離成反比。

2.以下哪個選項是萬有引力定律的公式？

A.F=G*m1*m2/r

B.F=G*m1*m2*r

C.F=G*(m1+m2)/r

D.F=G*(m1-m2)*r

（2）簡答題：

1.請簡述萬有引力定律在天體運動中的應(yīng)用。

2.請舉例說明萬有引力定律在航天領(lǐng)域的實際應(yīng)用。

（3）案例分析：

請分析以下案例，闡述萬有引力定律在其中所起到的作用：

案例一：地球與月球的相互作用。

案例二：航天器發(fā)射和返回地球的過程。教學(xué)反思在本次教學(xué)活動中，我以萬有引力定律的理論成就為主題，嘗試引導(dǎo)學(xué)生深入理解宇宙中的物體相互作用規(guī)律。回顧整個教學(xué)過程，我認(rèn)為有以下幾個方面值得反思：

1.教學(xué)方法的選擇：我采用了講授法、討論法和實驗法等多種教學(xué)方法，旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。在實際操作中，學(xué)生對實驗環(huán)節(jié)表現(xiàn)出較高的興趣，但在討論環(huán)節(jié)，部分學(xué)生顯得不夠積極。針對這一問題，我將在今后的教學(xué)中適當(dāng)調(diào)整討論主題，讓學(xué)生更有興趣參與。

2.教學(xué)資源的拓展：為了拓寬學(xué)生的知識面，我推薦了一些科普書籍、視頻資料等。從學(xué)生的反饋來看，這些資源對他們的學(xué)習(xí)起到了積極的促進(jìn)作用。但在拓展建議方面，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對于實地考察等活動參與度不高。在今后的教學(xué)中，我將嘗試組織更多有趣、富有挑戰(zhàn)性的實地考察活動，以提高學(xué)生的參與度。

3.當(dāng)堂檢測的設(shè)計：我在課堂上設(shè)計了選擇題、簡答題和案例分析等形式的檢測題目。通過這些題目，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生對萬有引力定律的基本概念和應(yīng)用有了較好的掌握。但在案例分析方面，部分學(xué)生的分析能力仍有待提高。為此，我將在后續(xù)教學(xué)中加強學(xué)生分析能力的培養(yǎng)，提供更多實例進(jìn)行分析討論。

4.課堂氛圍的營造：在整個教學(xué)過程中，我努力營造輕松、活躍的課堂氛圍，鼓勵學(xué)生提問和發(fā)表見解。總體來看，學(xué)生能夠在課堂上積極參與，但仍有部分學(xué)生表現(xiàn)較為內(nèi)向。為了更好地激發(fā)這些學(xué)生的積極性，我將嘗試采用更多互動性強的教學(xué)手段，如小組合作、角色扮演等。

5.教學(xué)內(nèi)容的深度與廣度：本次教學(xué)活動主要圍繞萬有引力定律的理論成就展開，但部分學(xué)生對更深入的知識點表現(xiàn)出濃厚的興趣。在今后的教學(xué)中，我將在確保完成教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上，適當(dāng)拓展一些更具深度和廣度的內(nèi)容，以滿足學(xué)生不同的學(xué)習(xí)需求。重點題型整理題目：計算地球與月球之間的萬有引力。

解答：根據(jù)萬有引力定律，計算公式為F=G*m1*m2/r^2，其中G為引力常數(shù)，m1、m2分別為地球和月球的質(zhì)量，r為地球與月球之間的距離。代入數(shù)值計算即可得到萬有引力的大小。

2.題型二：分析天體運動軌跡

題目：分析地球圍繞太陽運動的軌跡。

解答：根據(jù)萬有引力定律，地球圍繞太陽運動的軌跡為橢圓。這是由于萬有引力提供了向心力，使地球在太陽的引力作用下做橢圓運動。

3.題型三：計算航天器發(fā)射速度

題目：計算航天器從地球發(fā)射到月球所需的最小速度。

解答：根據(jù)萬有引力定律，航天器需要克服地球的引力，達(dá)到第一宇宙速度，即7.9km/s。同時，為了進(jìn)入月球軌道，航天器還需達(dá)到第二宇宙速度，即11.2km/s。

4.題型四：分析