2024-2025學(xué)年高中物理第六章萬有引力與航天2太陽與行星間的引力（1）教學(xué)實錄新人教版必修2學(xué)校授課教師課時授課班級授課地點教具設(shè)計意圖本節(jié)課旨在引導(dǎo)學(xué)生通過實驗探究，理解太陽與行星間引力的基本規(guī)律，結(jié)合課本知識，運用牛頓運動定律和萬有引力定律，分析行星運動軌跡，培養(yǎng)學(xué)生運用物理知識解決實際問題的能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，通過實驗和數(shù)據(jù)分析，探究行星運動規(guī)律。

2.培養(yǎng)學(xué)生的物理建模能力，將行星運動與萬有引力定律相結(jié)合，建立物理模型。

3.增強學(xué)生的科學(xué)思維能力，通過邏輯推理和數(shù)學(xué)運算，解決實際問題。重點難點及解決辦法重點：1.萬有引力定律的應(yīng)用；2.行星運動軌跡的推導(dǎo)。

難點：1.萬有引力與向心力的關(guān)系理解；2.復(fù)雜軌道問題的解決。

解決辦法：1.通過實驗演示和實例分析，幫助學(xué)生理解萬有引力定律的應(yīng)用；2.利用多媒體展示行星運動軌跡，引導(dǎo)學(xué)生分析向心力的來源；3.通過逐步引導(dǎo)和問題解決策略，幫助學(xué)生掌握復(fù)雜軌道問題的解決方法。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有《新課程標(biāo)準(zhǔn)高中物理必修2》教材。

2.輔助材料：準(zhǔn)備太陽系行星運動圖片、萬有引力定律公式圖表、相關(guān)視頻資料。

3.實驗器材：準(zhǔn)備用于演示萬有引力實驗的模型或虛擬實驗軟件。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，布置實驗操作臺，確保學(xué)生活動空間。教學(xué)實施過程1.課前自主探索

教師活動：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線平臺或班級微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求，例如讓學(xué)生預(yù)習(xí)太陽與行星間引力基礎(chǔ)知識，理解開普勒定律。

設(shè)計預(yù)習(xí)問題：圍繞“太陽與行星間的引力”，設(shè)計一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，如“為什么行星沿橢圓軌道繞太陽運動？”、“引力是如何影響行星運動的？”。

監(jiān)控預(yù)習(xí)進度：利用平臺功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進度，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：按照預(yù)習(xí)要求，自主閱讀預(yù)習(xí)資料，理解太陽與行星間引力基本概念和開普勒定律。

思考預(yù)習(xí)問題：針對預(yù)習(xí)問題，進行獨立思考，記錄自己的理解和疑問，如對橢圓軌道的成因進行初步思考。

提交預(yù)習(xí)成果：將預(yù)習(xí)成果（如筆記、思維導(dǎo)圖、問題等）提交至平臺或老師處，以便教師了解預(yù)習(xí)情況。

2.課中強化技能

教師活動：

導(dǎo)入新課：通過展示太陽系行星運動的圖片或視頻，引出“太陽與行星間的引力”課題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

講解知識點：詳細(xì)講解萬有引力定律和牛頓運動定律在行星運動中的應(yīng)用，結(jié)合實例如木星對衛(wèi)星的引力作用。

組織課堂活動：設(shè)計小組討論，讓學(xué)生分析不同行星的軌道特征，以及引力如何影響這些特征。

解答疑問：針對學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問，如“為什么行星軌道不是圓形？”進行及時解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動：

聽講并思考：認(rèn)真聽講，積極思考老師提出的問題，如萬有引力常數(shù)G的意義。

參與課堂活動：積極參與小組討論，通過實驗?zāi)M行星運動，體驗引力作用。

提問與討論：針對不懂的問題或新的想法，如對引力作用如何影響行星速度提出疑問，并參與討論。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

布置作業(yè)：根據(jù)“太陽與行星間的引力”課題，布置作業(yè)如計算特定行星繞太陽運動的周期，鞏固學(xué)習(xí)效果。

提供拓展資源：提供與“太陽與行星間的引力”相關(guān)的拓展資源，如相關(guān)科學(xué)雜志文章或在線科學(xué)論壇。

反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，針對學(xué)生的解題思路和方法給予反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動：

完成作業(yè)：認(rèn)真完成老師布置的作業(yè)，如通過計算驗證開普勒第三定律。

拓展學(xué)習(xí)：利用老師提供的拓展資源，進一步研究行星運動中的其他因素，如行星間的相互作用。

反思總結(jié)：對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進行反思和總結(jié)，如分析自己在解題過程中遇到的困難，并提出改進建議。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-太陽系行星運動的歷史：介紹古代天文學(xué)家對行星運動的觀察和理論，如托勒密的地心說和哥白尼的日心說。

-開普勒定律的發(fā)現(xiàn)過程：講述開普勒如何通過大量天文觀測數(shù)據(jù)，總結(jié)出行星運動的三大定律。

-牛頓萬有引力定律的提出背景：介紹牛頓在研究蘋果落地現(xiàn)象時，如何提出萬有引力定律。

-行星軌道的穩(wěn)定性：探討行星軌道在受到其他天體引力作用時的穩(wěn)定性問題。

-行星探測任務(wù)：介紹我國和世界各國的行星探測任務(wù)，如火星探測、木星探測等。

2.拓展建議：

-閱讀相關(guān)科普書籍：推薦學(xué)生閱讀《宇宙簡史》、《從一到無窮大》等科普書籍，了解宇宙和行星運動的奧秘。

-觀看天文紀(jì)錄片：推薦學(xué)生觀看《宇宙奇觀》、《行星的故事》等天文紀(jì)錄片，直觀感受宇宙的壯麗和行星運動的奇妙。

-參加天文觀測活動：鼓勵學(xué)生參加學(xué)?；蛏鐓^(qū)舉辦的天文觀測活動，親自觀察星空，感受宇宙的浩瀚。

-開展小組研究項目：組織學(xué)生開展關(guān)于行星運動的小組研究項目，如探究不同行星軌道特征的原因，或分析行星間相互作用的影響。

-利用在線教育資源：推薦學(xué)生使用在線教育平臺，如中國大學(xué)MOOC、網(wǎng)易云課堂等，學(xué)習(xí)更多關(guān)于天文學(xué)和物理學(xué)的知識。

-撰寫科普文章：鼓勵學(xué)生撰寫關(guān)于行星運動的科普文章，提高他們的寫作能力和科學(xué)素養(yǎng)。

-參與科學(xué)競賽：鼓勵學(xué)生參加全國青少年科技創(chuàng)新大賽、全國中學(xué)生物理競賽等科學(xué)競賽，展示自己的學(xué)習(xí)成果。

-與專家交流：邀請?zhí)煳幕蛭锢眍I(lǐng)域的專家來校講座，讓學(xué)生與專家面對面交流，拓展他們的知識視野。課堂1.課堂評價

課堂評價是教學(xué)過程中不可或缺的一部分，它能夠幫助教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時發(fā)現(xiàn)問題并進行解決。以下是針對“太陽與行星間的引力”這一章節(jié)的具體評價方法：

（1）提問評價

提問是課堂評價的重要手段之一。在課堂上，教師可以通過提問來檢驗學(xué)生對知識的掌握程度。以下是一些具體的提問方式：

-知識回顧：針對課前預(yù)習(xí)內(nèi)容，提出一些基礎(chǔ)性問題，如“請簡述開普勒定律的主要內(nèi)容”、“什么是萬有引力定律？”等。

-理解應(yīng)用：針對重點難點，提出一些理解與應(yīng)用問題，如“如何計算行星的軌道速度？”、“萬有引力定律在生活中的應(yīng)用有哪些？”等。

-思考探究：提出一些具有啟發(fā)性和探究性的問題，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，如“為什么行星繞太陽運動呈橢圓形？”、“如何解釋行星軌道的穩(wěn)定性？”等。

（2）觀察評價

觀察是教師了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況的重要途徑。以下是一些觀察方法：

-觀察學(xué)生的課堂參與度：關(guān)注學(xué)生在課堂上的發(fā)言、提問、討論等表現(xiàn)，了解他們對知識的興趣和掌握程度。

-觀察學(xué)生的實驗操作：在實驗環(huán)節(jié)，觀察學(xué)生的實驗操作是否規(guī)范，是否能正確運用所學(xué)知識解決問題。

-觀察學(xué)生的合作學(xué)習(xí)：在小組討論環(huán)節(jié)，觀察學(xué)生之間的互動、分工與合作情況，了解他們的團隊協(xié)作能力。

（3）測試評價

測試是檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要手段。以下是一些測試方法：

-課堂小測驗：在課堂教學(xué)中，適時進行小測驗，檢驗學(xué)生對知識的掌握程度。

-課后作業(yè)：布置與本章內(nèi)容相關(guān)的課后作業(yè)，要求學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成，并對其作業(yè)進行批改和點評。

-期中/期末考試：在學(xué)期中或?qū)W期末，組織期中/期末考試，全面檢驗學(xué)生對本章知識的掌握程度。

2.作業(yè)評價

作業(yè)是課堂教學(xué)的延伸，是檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要手段。以下是針對“太陽與行星間的引力”這一章節(jié)的作業(yè)評價方法：

（1）認(rèn)真批改作業(yè)

教師應(yīng)認(rèn)真批改學(xué)生的作業(yè)，對學(xué)生的答案進行逐一分析，指出其優(yōu)點和不足。

（2）及時反饋學(xué)習(xí)效果

教師應(yīng)及時將作業(yè)批改結(jié)果反饋給學(xué)生，讓他們了解自己的學(xué)習(xí)情況，鼓勵他們繼續(xù)努力。

（3）鼓勵學(xué)生改進

針對學(xué)生的不足之處，教師應(yīng)給予具體的改進建議，幫助他們提高學(xué)習(xí)效果。

（4）關(guān)注學(xué)生個體差異

教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的個體差異，針對不同學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，給予個性化的指導(dǎo)和建議。課后作業(yè)課后作業(yè)是鞏固學(xué)生知識、提高解題能力的重要環(huán)節(jié)。以下是與“太陽與行星間的引力”這一章節(jié)相關(guān)的五個課后作業(yè)題，每個題目都附帶答案，以供學(xué)生練習(xí)和參考。

1.題目：地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期約為365天，地球與太陽之間的平均距離約為1.5×10^8km。根據(jù)萬有引力定律，計算地球繞太陽公轉(zhuǎn)的線速度。

答案：v=√(GM/r)=√(6.674×10^-11N·m^2/kg^2×1.989×10^30kg/1.5×10^8m)≈29.78km/s

2.題目：月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期約為27.3天，月球與地球之間的平均距離約為3.84×10^5km。假設(shè)月球?qū)Φ厍虻囊梢院雎缘厍虻淖赞D(zhuǎn)影響，計算月球繞地球公轉(zhuǎn)的角速度。

答案：ω=2π/T=2π/27.3days×(1day/24hours)×(1hour/60minutes)×(1minute/60seconds)≈2.66×10^-3rad/s

3.題目：已知木星的半徑約為7.14×10^7m，木星的質(zhì)量約為1.90×10^27kg。根據(jù)萬有引力定律，計算在木星表面上的重力加速度。

答案：g=GM/r^2=6.674×10^-11N·m^2/kg^2×1.90×10^27kg/(7.14×10^7m)^2≈24.79m/s^2

4.題目：火星的軌道半徑約為2.27×10^11m，火星的公轉(zhuǎn)周期約為687地球日。根據(jù)開普勒第三定律，計算火星的軌道速度。

答案：T^2=(4π^2r^3)/GM，v=√(GM/r)=√(6.674×10^-11N·m^2/kg^2×3.32×10^23kg/2.27×10^11m)≈24.07km/s

5.題目：已知一顆人造衛(wèi)星繞地球運行的高度為350km，地球的質(zhì)量約為5.97×10^24kg，地球半徑約為6.37×10^6m。計算該衛(wèi)星的軌道速度和周期。

答案：v=√(GM/r)=√(6.674×10^-11N·m^2/kg^2×5.97×10^24kg/(6.37×10^6m+3.5×10^5m))≈7.79km/s

T=2πr/v=2π×(6.37×10^6m+3.5×10^5m)/7.79km/s≈8540s

這些題目旨在幫助學(xué)生鞏固對萬有引力定律、開普勒定律以及行星運動速度和周期計算的理解。通過解決這些問題，學(xué)生能夠更好地掌握相關(guān)知識點，并提高自己的解題能力。板書設(shè)計①本文重點知識點：

-萬有引力定律：F=G(m1m2)/r^2

-開普勒定律：T^2=(4π^2r^3)/GM

-行星運動速度：v=√(GM/r)

-行星運動周期：T=2πr/v

②關(guān)鍵詞：

-引力常數(shù)G

-質(zhì)量(m1,m2)

-距離r

-軌道半徑

-公轉(zhuǎn)周期

-角速度ω

③重點句子：

-“萬有引力定律揭示了自然界中物體之間普遍存在的相互作用力?！?/p>

-“開普勒定律描述了行星繞太陽運動的規(guī)律。”

-“行星繞太陽的運動速度與其軌道半徑成反比。”

-“行星繞太陽的運動周期與其軌道半徑的三次方成正比?！苯虒W(xué)反思十、教學(xué)反思

今天上了“太陽與行星間的引力”這一節(jié)課，總體來說，我覺得課堂效果還不錯。下面我就從幾個方面來反思一下這節(jié)課的教學(xué)情況。

首先，我覺得課堂氛圍比較活躍。我通過引入太陽系行星運動的圖片和視頻，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生們在看到這些直觀的視覺材料后，對行星運動有了更直觀的認(rèn)識，這也為后續(xù)的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。

其次，我在講解萬有引力定律和開普勒定律時，盡量用通俗易懂的語言，結(jié)合實例進行分析。我發(fā)現(xiàn)，當(dāng)理論知識與實際應(yīng)用相結(jié)合時，學(xué)生更容易理解和接受。例如，我通過講解地球繞太陽公轉(zhuǎn)的實例，讓學(xué)生明白了萬有引力定律在生活中的應(yīng)用。

在課堂活動中，我設(shè)計了小組討論和實驗?zāi)M環(huán)節(jié)。學(xué)生們在小組討論中積極發(fā)言，互相交流，這有助于他們更好地理解知識。在實驗?zāi)M環(huán)節(jié)，學(xué)生們通過親手操作，更加直觀地感受到了引力的存在和作用。

然而，在教學(xué)中也存在一些不足之處。比如，在講解復(fù)雜軌道問題時，部分學(xué)生顯得有些吃力。這說明我在教學(xué)過程中，對這部分內(nèi)容的講解可能還不夠深入，需要進一步加強對這部分知識