2024-2025學(xué)年高中物理第五章萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用第1節(jié)萬(wàn)有引力定律及引力常量的測(cè)定教案2魯科版必修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)間課程基本信息1.課程名稱：高中物理

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高二年級(jí)

3.授課時(shí)間：2024年10月10日

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：45分鐘

二、教學(xué)內(nèi)容

1.萬(wàn)有引力定律：引導(dǎo)學(xué)生理解萬(wàn)有引力定律的概念，掌握萬(wàn)有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式及適用范圍。

2.引力常量的測(cè)定：介紹引力常量的測(cè)定方法，如卡文迪許實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生了解科學(xué)家的貢獻(xiàn)。

3.引力常量的應(yīng)用：通過(guò)實(shí)例講解引力常量在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，如地球衛(wèi)星軌道計(jì)算、黑洞的探測(cè)等。

三、教學(xué)目標(biāo)

1.知識(shí)與技能：使學(xué)生掌握萬(wàn)有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式及適用范圍，了解引力常量的測(cè)定方法及應(yīng)用。

2.過(guò)程與方法：通過(guò)實(shí)驗(yàn)、講解、討論等方式，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、思考、分析問(wèn)題的能力。

3.情感態(tài)度價(jià)值觀：激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的興趣，培養(yǎng)科學(xué)精神，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)在生活中的重要性。

四、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

1.重點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式及適用范圍，引力常量的測(cè)定方法及應(yīng)用。

2.難點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的推導(dǎo)過(guò)程，引力常量的測(cè)定方法的原理。

五、教學(xué)方法

1.采用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法，引導(dǎo)學(xué)生思考萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.利用多媒體手段，如動(dòng)畫、圖片等，生動(dòng)形象地展示引力常量的測(cè)定過(guò)程及應(yīng)用實(shí)例。

3.組織小組討論，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，提高學(xué)生的思考和分析問(wèn)題的能力。

六、教學(xué)過(guò)程

1.導(dǎo)入：通過(guò)回顧上節(jié)課的內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入本節(jié)課的學(xué)習(xí)主題。

2.新課導(dǎo)入：介紹萬(wàn)有引力定律的概念，引導(dǎo)學(xué)生掌握萬(wàn)有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式及適用范圍。

3.案例分析：講解引力常量的測(cè)定方法，如卡文迪許實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生了解科學(xué)家的貢獻(xiàn)。

4.應(yīng)用拓展：通過(guò)實(shí)例講解引力常量在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，如地球衛(wèi)星軌道計(jì)算、黑洞的探測(cè)等。

5.課堂小結(jié)：對(duì)本節(jié)課的主要內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，強(qiáng)調(diào)萬(wàn)有引力定律及引力常量的重要性和應(yīng)用價(jià)值。

6.作業(yè)布置：布置一些有關(guān)萬(wàn)有引力定律及引力常量的練習(xí)題，鞏固所學(xué)知識(shí)。

七、教學(xué)反思

在課后對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行反思，看是否達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生掌握情況如何，并針對(duì)性地調(diào)整教學(xué)方法。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.科學(xué)思維：通過(guò)探究萬(wàn)有引力定律，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和科學(xué)思維。

2.科學(xué)探究：通過(guò)分析引力常量的測(cè)定方法，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析能力。

3.科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀：通過(guò)了解引力常量的應(yīng)用，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)在現(xiàn)實(shí)世界中的重要性，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀。

4.科學(xué)交流：通過(guò)小組討論和報(bào)告，提升學(xué)生的科學(xué)交流和團(tuán)隊(duì)合作能力。學(xué)情分析高二年級(jí)的學(xué)生在物理學(xué)習(xí)方面已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ)，對(duì)于力的概念和基本的數(shù)學(xué)運(yùn)算已經(jīng)掌握。然而，對(duì)于理解深?yuàn)W的物理定律和進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)仍存在困難。此外，學(xué)生的觀察能力和實(shí)驗(yàn)操作能力有待提高。在行為習(xí)慣上，部分學(xué)生可能缺乏主動(dòng)思考和探究的精神。

針對(duì)以上情況，在教學(xué)過(guò)程中，我將注重引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、推理等方法自主學(xué)習(xí)，以提高他們的觀察能力和科學(xué)思維。同時(shí)，通過(guò)設(shè)置合適的難度，讓學(xué)生在掌握基本知識(shí)的同時(shí)，逐步提升自己的數(shù)學(xué)能力和邏輯推理能力。教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法：

-問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法：通過(guò)提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考和探索，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。

-實(shí)驗(yàn)法：通過(guò)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)和觀察物理現(xiàn)象，加深對(duì)知識(shí)的理解和記憶。

-小組討論法：通過(guò)小組討論，促進(jìn)學(xué)生之間的交流和合作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和解決問(wèn)題的能力。

2.教學(xué)手段：

-多媒體演示：利用多媒體設(shè)備，如PPT、視頻等，生動(dòng)形象地展示物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)過(guò)程，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理解能力。

-網(wǎng)絡(luò)資源：利用互聯(lián)網(wǎng)資源，如在線實(shí)驗(yàn)?zāi)M、科學(xué)文章等，豐富教學(xué)內(nèi)容，提供更多的學(xué)習(xí)材料和信息。

-教學(xué)軟件：運(yùn)用教學(xué)軟件，如物理模擬軟件、互動(dòng)問(wèn)答系統(tǒng)等，幫助學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和練習(xí)，提高教學(xué)效果和效率。教學(xué)過(guò)程1.導(dǎo)入（5分鐘）：

以一個(gè)有趣的生活實(shí)例開(kāi)始，例如描述兩個(gè)物體之間的吸引力，引發(fā)學(xué)生對(duì)萬(wàn)有引力定律的好奇心。然后提出問(wèn)題：“什么是萬(wàn)有引力定律？它如何描述物體之間的吸引力？”

2.新課導(dǎo)入（10分鐘）：

講解萬(wàn)有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式及適用范圍。首先，引導(dǎo)學(xué)生回顧力的概念和牛頓的三大運(yùn)動(dòng)定律，為學(xué)生提供基礎(chǔ)知識(shí)。然后，逐步引入萬(wàn)有引力定律的定義和數(shù)學(xué)表達(dá)式，解釋其含義和應(yīng)用條件。通過(guò)舉例說(shuō)明，讓學(xué)生理解萬(wàn)有引力定律在不同情境下的應(yīng)用，如行星運(yùn)動(dòng)、衛(wèi)星軌道等。

3.案例分析（10分鐘）：

介紹引力常量的測(cè)定方法，如卡文迪許實(shí)驗(yàn)。首先，向?qū)W生介紹實(shí)驗(yàn)的背景和目的，解釋實(shí)驗(yàn)原理和操作步驟。然后，引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄和分析。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生理解引力常量的意義和測(cè)定方法。

4.應(yīng)用拓展（10分鐘）：

5.課堂小結(jié)（5分鐘）：

對(duì)本節(jié)課的主要內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，強(qiáng)調(diào)萬(wàn)有引力定律及引力常量的重要性和應(yīng)用價(jià)值。鼓勵(lì)學(xué)生提出問(wèn)題和不理解的地方，進(jìn)行解答和討論。

6.作業(yè)布置（5分鐘）：

布置一些有關(guān)萬(wàn)有引力定律及引力常量的練習(xí)題，鞏固所學(xué)知識(shí)，并要求學(xué)生在下次課堂上進(jìn)行展示和交流。教學(xué)資源拓展一、拓展資源

1.科普書籍：推薦學(xué)生閱讀一些關(guān)于物理學(xué)和宇宙學(xué)的科普書籍，如《萬(wàn)物簡(jiǎn)史》、《宇宙簡(jiǎn)史》等，以加深對(duì)萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用的理解。

2.科普視頻：推薦學(xué)生觀看一些科普視頻，如國(guó)家地理頻道、BBC紀(jì)錄片等，通過(guò)視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)的結(jié)合，更直觀地了解萬(wàn)有引力定律在現(xiàn)實(shí)世界中的應(yīng)用。

3.在線實(shí)驗(yàn)?zāi)M：引導(dǎo)學(xué)生利用在線實(shí)驗(yàn)?zāi)M軟件，如PhET模擬器等，進(jìn)行萬(wàn)有引力定律的實(shí)驗(yàn)操作和探究，提供實(shí)際操作的體驗(yàn)。

4.學(xué)術(shù)文章：推薦學(xué)生閱讀一些關(guān)于萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用的學(xué)術(shù)文章，如《自然》、《科學(xué)》等期刊上的相關(guān)論文，了解最新的研究成果和科學(xué)進(jìn)展。

二、拓展建議

1.開(kāi)展小組項(xiàng)目：組織學(xué)生進(jìn)行小組項(xiàng)目，選擇一個(gè)與萬(wàn)有引力定律相關(guān)的主題，進(jìn)行深入研究和展示?？梢陨婕靶行沁\(yùn)動(dòng)、衛(wèi)星軌道計(jì)算、黑洞等話題，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新和合作。

2.參與科學(xué)競(jìng)賽：鼓勵(lì)學(xué)生參加物理學(xué)科競(jìng)賽，如物理奧林匹克競(jìng)賽等，通過(guò)競(jìng)賽提升自己的物理知識(shí)和解題能力，同時(shí)也能拓寬視野，了解更多的物理學(xué)知識(shí)。

3.參觀科學(xué)博物館：建議學(xué)生參觀當(dāng)?shù)氐目茖W(xué)博物館或天文館，通過(guò)實(shí)物展示和互動(dòng)展覽，增強(qiáng)對(duì)萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用的理解和興趣。

4.進(jìn)行實(shí)地觀測(cè)：鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)地觀測(cè)，如觀察星空、行星運(yùn)動(dòng)等，通過(guò)親身體驗(yàn)和觀測(cè)，加深對(duì)萬(wàn)有引力定律的理解，并將其與實(shí)際生活聯(lián)系起來(lái)。內(nèi)容邏輯關(guān)系①萬(wàn)有引力定律的引入：

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的定義、數(shù)學(xué)表達(dá)式及適用范圍。

-關(guān)鍵詞：萬(wàn)有引力、物體、相互作用力、距離、平方反比。

-板書設(shè)計(jì)：在黑板上寫出萬(wàn)有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并用彩色粉筆突出關(guān)鍵詞，如“F=G(m1m2)/r^2”，同時(shí)標(biāo)出適用范圍。

②引力常量的測(cè)定：

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：引力常量的測(cè)定方法，如卡文迪許實(shí)驗(yàn)。

-關(guān)鍵詞：引力常量、卡文迪許、實(shí)驗(yàn)、扭秤、引力常量的測(cè)定。

-板書設(shè)計(jì)：用流程圖或圖解的形式展示卡文迪許實(shí)驗(yàn)的原理和操作步驟，同時(shí)在黑板上寫出實(shí)驗(yàn)的數(shù)學(xué)表達(dá)式。

③萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用：

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，如地球衛(wèi)星軌道計(jì)算、黑洞的探測(cè)等。

-關(guān)鍵詞：應(yīng)用、地球衛(wèi)星、軌道計(jì)算、黑洞、探測(cè)。

-板書設(shè)計(jì)：用圖解或?qū)嵗男问秸故救f(wàn)有引力定律的應(yīng)用，如地球衛(wèi)星軌道的示意圖，同時(shí)在黑板上寫出相關(guān)的數(shù)學(xué)公式或計(jì)算方法。教學(xué)反思與改進(jìn)今天教授了萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用，我感到有些地方做得不錯(cuò)，但也有需要改進(jìn)的地方。

首先，我感到導(dǎo)入部分很成功。通過(guò)一個(gè)有趣的生活實(shí)例，成功引發(fā)了學(xué)生對(duì)萬(wàn)有引力定律的好奇心。這是一個(gè)重要的步驟，因?yàn)楹闷嫘氖菍W(xué)習(xí)的最大動(dòng)力。然而，我覺(jué)得在導(dǎo)入部分的提問(wèn)環(huán)節(jié)，我可能沒(méi)有給學(xué)生足夠的時(shí)間思考和回答。下次，我打算給學(xué)生們更多的時(shí)間，并鼓勵(lì)他們積極發(fā)言。

其次，在新課導(dǎo)入部分，我詳細(xì)講解了萬(wàn)有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式及適用范圍。我覺(jué)得學(xué)生們?cè)谶@個(gè)環(huán)節(jié)掌握得不錯(cuò)。他們積極筆記，并提出了了一些有深度的問(wèn)題。我覺(jué)得我解答這些問(wèn)題時(shí)很清晰，能夠幫助學(xué)生進(jìn)一步理解。不過(guò)，我也注意到有些學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)公式的理解仍有困難。因此，我計(jì)劃在未來(lái)的教學(xué)中，通過(guò)更多的例題和練習(xí)，幫助他們更好地掌握這些概念。

再次，在案例分析部分，我介紹了引力常量的測(cè)定方法，如卡文迪許實(shí)驗(yàn)。學(xué)生們對(duì)這個(gè)環(huán)節(jié)很感興趣，并通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，進(jìn)行了數(shù)據(jù)記錄和分析。這是一個(gè)很好的實(shí)踐機(jī)會(huì)，讓學(xué)生們能夠?qū)⒗碚撝R(shí)應(yīng)用于實(shí)踐。然而，我也注意到，有些學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)的操作和數(shù)據(jù)的分析還不夠熟練。因此，我計(jì)劃在未來(lái)的教學(xué)中，給予更多的指導(dǎo)，并安排更多的實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)，以提高他們的實(shí)驗(yàn)技能。

最后，在應(yīng)用拓展部分，我向?qū)W生們展示了萬(wàn)有引力定律在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，如地球衛(wèi)星軌道計(jì)算、黑洞的探測(cè)等。學(xué)生們對(duì)這個(gè)環(huán)節(jié)很感興趣，并通過(guò)實(shí)例了解了萬(wàn)有引力定律的重要性。不過(guò)，我也注意到，有些學(xué)生對(duì)于這些實(shí)際應(yīng)用的理解還不夠深入。因此，我計(jì)劃在未來(lái)的教學(xué)中，更多的結(jié)合實(shí)際案例，以幫助他們更好地理解萬(wàn)有引力定律的實(shí)際應(yīng)用。課后拓展1.拓展內(nèi)容：

-閱讀材料：推薦學(xué)生閱讀《物理世界奇遇記》中關(guān)于萬(wàn)有引力定律的部分，通過(guò)故事化的方式，加深對(duì)萬(wàn)有引力定律的理解。

-視頻資源：鼓勵(lì)學(xué)生觀看《宇宙時(shí)空之旅》中關(guān)于引力、行星運(yùn)動(dòng)等內(nèi)容的視頻，通過(guò)視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)的結(jié)合，更直觀地了解萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用。

2.拓展要求：

-自主學(xué)習(xí)：要求學(xué)生在課后自主學(xué)習(xí)拓展內(nèi)容，通過(guò)閱讀和觀看視頻，進(jìn)一步理解和掌握萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用。

-提問(wèn)與解答：鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到問(wèn)題時(shí)，及時(shí)提出疑問(wèn)，教師將在下一次課堂上解答疑問(wèn)，幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)中的困難。

-總結(jié)與分享：要求學(xué)生在學(xué)習(xí)拓展內(nèi)容后，進(jìn)行總結(jié)和思考，在下一次課堂上與同學(xué)們分享學(xué)習(xí)心得和感悟。

-練習(xí)與思考：鼓勵(lì)學(xué)生在課后進(jìn)行相關(guān)的練習(xí)題，鞏固所學(xué)知識(shí)，并通過(guò)思考，將萬(wàn)有引力定律與現(xiàn)實(shí)生活相結(jié)合，提高應(yīng)用能力。作業(yè)布置與反饋-題目：請(qǐng)學(xué)生完成以下練習(xí)題：

-計(jì)算兩個(gè)物體之間的萬(wàn)有引力。

-分析萬(wàn)有引力定律在地球衛(wèi)星軌道計(jì)算中的應(yīng)用。

-解釋黑洞的探測(cè)原理。

-要求：學(xué)生在作業(yè)中準(zhǔn)確使用萬(wàn)有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，注意單位的正確使用，并能夠?qū)⒗碚撝R(shí)應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題。

2.作業(yè)反饋：

-批改：及時(shí)批改學(xué)生的作業(yè)，檢查計(jì)算的準(zhǔn)確性，邏輯的嚴(yán)密性，以及是否能夠正確應(yīng)用萬(wàn)有引力定律。