第三章第三節(jié)萬有引力定律的應(yīng)用(教學(xué)設(shè)計(jì))2023-2024學(xué)年高中物理必修第二冊同步核心輔導(dǎo)與測評（粵教版）課題：科目：班級：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：單位：一、教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容是萬有引力定律的應(yīng)用。教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識的聯(lián)系：在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了萬有引力定律的基本概念和公式，本節(jié)課將引導(dǎo)學(xué)生將理論知識應(yīng)用到實(shí)際問題中，加深對萬有引力定律的理解。

具體內(nèi)容包括：

1.地球表面的物體受到的重力。

2.物體在地球表面不同緯度和高度受到的重力變化。

3.地球?qū)ξ矬w的引力與物體質(zhì)量的關(guān)系。

4.利用萬有引力定律計(jì)算地球的質(zhì)量。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)主要包括：

1.科學(xué)思維：通過解決實(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，使其能夠運(yùn)用萬有引力定律分析地球表面的物體受到的重力問題。

2.科學(xué)探究：引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究，發(fā)現(xiàn)物體在地球表面不同緯度和高度受到的重力變化規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。

3.科學(xué)交流：鼓勵(lì)學(xué)生在課堂上進(jìn)行交流討論，分享自己的探究過程和結(jié)果，提高學(xué)生的科學(xué)交流能力。

4.科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀：通過解決實(shí)際問題，使學(xué)生認(rèn)識到物理知識在生活中的重要性，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀。三、重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：

1.萬有引力定律在實(shí)際問題中的應(yīng)用。

2.地球表面不同緯度和高度的重力變化規(guī)律。

難點(diǎn)：

1.如何將抽象的萬有引力定律應(yīng)用于解決實(shí)際問題。

2.理解并計(jì)算地球的質(zhì)量。

解決辦法：

1.對于重點(diǎn)內(nèi)容，通過提供具體的實(shí)例和問題，讓學(xué)生練習(xí)如何應(yīng)用萬有引力定律。例如，可以讓學(xué)生計(jì)算不同緯度和高度的重力加速度，并解釋其原因。

2.對于難點(diǎn)內(nèi)容，可以通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)和實(shí)際觀測數(shù)據(jù)來幫助學(xué)生理解。例如，可以引導(dǎo)學(xué)生利用地球表面的物體自由落體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，推導(dǎo)出地球的質(zhì)量。同時(shí)，也可以通過動(dòng)畫或模型演示，幫助學(xué)生直觀地理解重力加速度隨緯度和高度的變化規(guī)律。四、教學(xué)資源1.軟硬件資源：多媒體投影儀、白板、計(jì)算器、測量工具（如尺子、量角器）。

2.課程平臺：紙質(zhì)教材《2023-2024學(xué)年高中物理必修第二冊同步核心輔導(dǎo)與測評（粵教版）》。

3.信息化資源：互聯(lián)網(wǎng)資料（地球重力加速度數(shù)據(jù)、相關(guān)科普文章）、教學(xué)課件、視頻動(dòng)畫（地球重力場模擬）、在線討論平臺。

4.教學(xué)手段：講授法、問題驅(qū)動(dòng)法、小組合作討論、實(shí)驗(yàn)演示、peerinstruction（同伴教學(xué)）、實(shí)時(shí)反饋機(jī)制。五、教學(xué)過程1.導(dǎo)入新課

同學(xué)們，上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了萬有引力定律，知道了它是描述物體間引力大小與距離的平方成反比、與質(zhì)量的乘積成正比的規(guī)律。這節(jié)課，我們將把萬有引力定律應(yīng)用于實(shí)際問題，看看它在我們生活中的應(yīng)用。

2.探究地球表面的物體受到的重力

首先，我們來探討地球表面的物體受到的重力。請同學(xué)們思考一下，地球表面的物體為什么會受到重力的作用呢？是因?yàn)榈厍虻馁|(zhì)量嗎？請大家翻到教材的第33頁，看看課后思考題，是否能給我們一些啟示。

（等待學(xué)生回答）

同學(xué)們回答得很好。地球表面的物體確實(shí)受到重力的作用，這是因?yàn)榈厍蚓哂匈|(zhì)量，它對物體的引力使得物體受到重力的影響。那么，地球的重力加速度是多少呢？請大家查看教材第34頁，我們可以看到地球的平均重力加速度約為9.8m/s2。

3.物體在地球表面不同緯度和高度受到的重力變化

（等待學(xué)生討論）

同學(xué)們討論得很好。根據(jù)我們的分析，赤道的重力加速度應(yīng)該小于兩極的重力加速度。那么，我們?nèi)绾悟?yàn)證這個(gè)結(jié)論呢？請大家翻到教材第35頁，我們可以通過地球表面的物體自由落體實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這個(gè)結(jié)論。

4.利用萬有引力定律計(jì)算地球的質(zhì)量

現(xiàn)在，我們來利用萬有引力定律計(jì)算地球的質(zhì)量。請大家想象一下，如果我們能測量出一個(gè)物體在地球表面受到的重力，我們是否可以利用萬有引力定律來計(jì)算地球的質(zhì)量呢？請大家查看教材第36頁，我們可以通過以下公式來計(jì)算地球的質(zhì)量：

F=G*(M*m)/r2

其中，F(xiàn)是物體在地球表面受到的重力，G是萬有引力常數(shù)，M是地球的質(zhì)量，m是物體的質(zhì)量，r是地球的半徑。

請大家分組討論，并嘗試?yán)眠@個(gè)公式計(jì)算地球的質(zhì)量。

（等待學(xué)生討論）

同學(xué)們討論得很好?，F(xiàn)在，我們來總結(jié)一下，如何利用萬有引力定律計(jì)算地球的質(zhì)量。首先，我們需要測量一個(gè)物體在地球表面受到的重力，然后根據(jù)上述公式，代入已知的數(shù)值，計(jì)算出地球的質(zhì)量。

5.課堂小結(jié)

同學(xué)們，通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們了解了萬有引力定律在地球表面的物體受到的重力中的應(yīng)用，探討了物體在地球表面不同緯度和高度受到的重力變化，并利用萬有引力定律計(jì)算了地球的質(zhì)量。希望大家能通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，更好地理解和應(yīng)用萬有引力定律，將它運(yùn)用到我們的日常生活中。

6.作業(yè)布置

請大家課后完成教材第37頁的練習(xí)題，并準(zhǔn)備下節(jié)課的討論。六、拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料

為了幫助同學(xué)們更深入地理解萬有引力定律的應(yīng)用以及地球的重力場，這里提供一些拓展閱讀材料。同學(xué)們可以閱讀教材第38頁的“閱讀與思考”部分，了解萬有引力定律在其他行星上的應(yīng)用。此外，還可以查閱一些科學(xué)論文或科普文章，了解科學(xué)家如何利用萬有引力定律研究地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)、其他行星的質(zhì)量和密度等。

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究

同學(xué)們可以在課后自主學(xué)習(xí)與地球重力場相關(guān)的知識，例如地球重力場的變化、地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的研究等。此外，還可以嘗試尋找一些實(shí)際問題，利用萬有引力定律進(jìn)行解決。例如，可以嘗試計(jì)算不同緯度和高度的重力加速度，并與實(shí)際情況進(jìn)行對比。另外，同學(xué)們可以思考一下，除了地球，還有哪些行星具有磁場？它們磁場的性質(zhì)和地球的磁場有何不同？

此外，還可以查閱一些科學(xué)家在萬有引力定律應(yīng)用方面的研究成果，了解他們是如何利用萬有引力定律解決實(shí)際問題的。例如，可以閱讀一些關(guān)于行星探測、衛(wèi)星導(dǎo)航等方面的資料，了解科學(xué)家是如何利用萬有引力定律來測量行星質(zhì)量和密度、確定衛(wèi)星軌道等問題的。

3.課堂討論與分享

在下一節(jié)課開始時(shí)，可以邀請同學(xué)們分享自己在課后學(xué)習(xí)和探究的成果，大家相互交流，共同進(jìn)步。同時(shí)，老師可以根據(jù)同學(xué)們的學(xué)習(xí)情況，對相關(guān)知識進(jìn)行講解和補(bǔ)充，以提高同學(xué)們對萬有引力定律應(yīng)用的深入理解。七、課后拓展1.拓展內(nèi)容：

閱讀材料：請同學(xué)們閱讀教材第39頁的“閱讀與思考”部分，了解萬有引力定律在探測地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)方面的應(yīng)用。此外，還可以閱讀一些關(guān)于地球重力場、地球質(zhì)量測量等方面的科學(xué)論文或科普文章，以加深對地球重力場特性的理解。

視頻資源：請同學(xué)們觀看教材第40頁推薦的科普視頻，了解地球重力場的變化及其對人類生活的影響。此外，還可以尋找一些關(guān)于行星探測、衛(wèi)星導(dǎo)航等方面的視頻資源，了解科學(xué)家是如何利用萬有引力定律解決實(shí)際問題的。

2.拓展要求：

鼓勵(lì)同學(xué)們利用課后時(shí)間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和拓展，深入研究萬有引力定律在地球科學(xué)、行星探測等領(lǐng)域的應(yīng)用。在自主學(xué)習(xí)過程中，如果遇到疑問或困難，可以隨時(shí)向老師請教，老師會提供必要的指導(dǎo)和幫助。

請同學(xué)們結(jié)合本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，思考萬有引力定律在實(shí)際生活中的應(yīng)用，嘗試尋找一些實(shí)際問題，利用萬有引力定律進(jìn)行解決。例如，可以計(jì)算不同緯度和高度的重力加速度，并與實(shí)際情況進(jìn)行對比。

鼓勵(lì)同學(xué)們參與線上討論，分享自己在課后學(xué)習(xí)和拓展的成果，與其他同學(xué)相互交流，共同進(jìn)步?？梢约尤氚嗉壩⑿湃?、論壇等平臺，發(fā)表自己的觀點(diǎn)和見解，與他人分享自己的學(xué)習(xí)心得。八、板書設(shè)計(jì)1.萬有引力定律的應(yīng)用

-地球表面的物體受到的重力

-物體在地球表面不同緯度和高度受到的重力變化

-地球?qū)ξ矬w的引力與物體質(zhì)量的關(guān)系

2.地球的質(zhì)量計(jì)算

-物體在地球表面受到的重力

-萬有引力定律公式：F=G*(M*m)/r2

-計(jì)算地球的質(zhì)量

3.萬有引力定律在其他行星上的應(yīng)用

-行星探測

-衛(wèi)星導(dǎo)航

4.地球重力場的特性

-地球重力場的變化

-地球重力場對人類生活的影響

5.萬有引力定律在實(shí)際生活中的應(yīng)用

-計(jì)算不同緯度和高度的重力加速度

-實(shí)際問題的解決

板書設(shè)計(jì)要求：

-目的明確：板書內(nèi)容要緊扣教學(xué)目標(biāo)，突出本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

-結(jié)構(gòu)清晰：板書內(nèi)容應(yīng)按照教學(xué)流程和邏輯順序進(jìn)行組織，便于學(xué)生理解和記憶。

-簡潔明了：板書要用簡潔的文字和符號，突出重點(diǎn)，準(zhǔn)確精煉。

-藝術(shù)性和趣味性：板書設(shè)計(jì)要具有一定的藝術(shù)性和趣味性，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。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)了萬有引力定律在地球表面的物體受到的重力、物體在地球表面不同緯度和高度受到的重力變化、利用萬有引力定律計(jì)算地球的質(zhì)量等方面的應(yīng)用。同學(xué)們掌握了萬有引力定律的基本概念和公式，了解了地球重力場的特性，并能夠?qū)⒗碚撝R應(yīng)用到實(shí)際問題中。希望大家能夠通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，更好地理解和應(yīng)用萬有引力定律，將它運(yùn)用到我們的日常生活中。

2.當(dāng)堂檢測

為了鞏固同學(xué)們對本節(jié)課內(nèi)容的理解和掌握，請同學(xué)們完成以下當(dāng)堂檢測題目：

題目1：根據(jù)萬有引力定律，計(jì)算兩個(gè)質(zhì)量分別為m1和m2的物體之間