2024-2025學年高中物理第六章萬有引力與航天3萬有引力定律（3）教學實錄新人教版必修2課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、設(shè)計意圖本節(jié)課旨在幫助學生深入理解萬有引力定律，通過實際應用和實驗演示，讓學生掌握萬有引力定律的計算和應用，提高學生解決實際問題的能力，同時培養(yǎng)學生的科學探究精神和團隊合作意識。二、核心素養(yǎng)目標培養(yǎng)學生科學探究能力，通過實驗驗證萬有引力定律，提升學生運用數(shù)學工具解決物理問題的能力。強化學生科學思維，理解自然規(guī)律，培養(yǎng)對宇宙探索的興趣和責任感。三、學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：學生在學習本課前，已具備一定的物理基礎(chǔ)知識，如牛頓運動定律、圓周運動、向心力等。此外，學生還應具備一定的數(shù)學基礎(chǔ)，能夠處理基本的代數(shù)和三角函數(shù)問題。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：學生對天文和航天主題通常具有濃厚興趣，愿意探索宇宙中的奧秘。學生的能力方面，部分學生可能對物理概念理解較為深入，能夠熟練運用數(shù)學工具；而部分學生可能在抽象思維和數(shù)學運算方面存在困難。學習風格上，學生既有傾向于通過實驗和直觀演示來學習的學生，也有偏好理論推導和邏輯分析的學生。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：學生在學習萬有引力定律時，可能遇到以下困難：一是理解萬有引力常數(shù)的物理意義和數(shù)值；二是將萬有引力定律應用于復雜問題的計算和推導；三是區(qū)分萬有引力與其他力的區(qū)別。此外，學生在實驗操作和數(shù)據(jù)分析過程中可能面臨實驗誤差和數(shù)據(jù)處理的問題。四、教學資源-軟硬件資源：物理實驗器材（天平、彈簧秤、刻度尺、秒表等），計算機（用于演示軟件），投影儀或電子白板。

-課程平臺：學校內(nèi)部教學平臺，用于發(fā)布教學資料和作業(yè)。

-信息化資源：萬有引力定律相關(guān)的教學視頻、在線實驗模擬軟件、天文圖片和數(shù)據(jù)。

-教學手段：PPT演示文稿，實物模型演示，小組討論，課堂提問。五、教學過程設(shè)計用時：45分鐘

一、導入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.創(chuàng)設(shè)情境：播放一段關(guān)于宇宙飛船發(fā)射和航天員太空行走的視頻，引導學生思考為什么物體在太空中會圍繞地球運動。

2.提出問題：引導學生提出關(guān)于萬有引力的問題，如“地球?qū)ξ矬w的引力是如何產(chǎn)生的？”“地球和其他天體之間是否存在引力作用？”

3.引導學生回顧之前學過的牛頓運動定律，為學習萬有引力定律做鋪墊。

二、講授新課（20分鐘）

1.引入萬有引力定律：介紹萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)背景和主要內(nèi)容，強調(diào)定律的普適性和重要性。

2.推導萬有引力定律公式：通過牛頓第二定律和開普勒第三定律，推導出萬有引力定律的數(shù)學表達式。

3.分析萬有引力常數(shù)的物理意義：講解萬有引力常數(shù)G的數(shù)值和單位，強調(diào)其在宇宙尺度上的重要性。

4.應用萬有引力定律：結(jié)合實際例子，如地球?qū)πl(wèi)星的引力、雙星系統(tǒng)等，講解萬有引力定律的應用。

三、鞏固練習（10分鐘）

1.課堂練習：給出幾個關(guān)于萬有引力定律的應用題，要求學生在規(guī)定時間內(nèi)完成。

2.小組討論：分組討論練習題中的難點問題，培養(yǎng)學生的合作能力和解決問題的能力。

四、師生互動環(huán)節(jié)（10分鐘）

1.課堂提問：針對練習題中的問題，提問學生，引導學生思考和分析。

2.實物演示：通過實物模型或動畫演示，展示萬有引力定律在實際生活中的應用。

3.學生提問：鼓勵學生提出疑問，教師及時解答，加深學生對知識的理解。

五、課堂小結(jié)（5分鐘）

1.總結(jié)本節(jié)課所學內(nèi)容：回顧萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)背景、公式、物理意義和應用。

2.強調(diào)重點：強調(diào)萬有引力定律的普適性和重要性，以及在實際生活中的應用。

3.布置作業(yè)：布置相關(guān)習題，要求學生課后完成，鞏固所學知識。

教學雙邊互動：

-在導入環(huán)節(jié)，通過視頻和問題激發(fā)學生的學習興趣，引導學生積極參與課堂討論。

-在講授新課環(huán)節(jié)，教師通過講解、推導和應用，幫助學生理解萬有引力定律。

-在鞏固練習環(huán)節(jié)，通過課堂練習和小組討論，提高學生的實際應用能力。

-在師生互動環(huán)節(jié)，通過提問和演示，加深學生對知識的理解，培養(yǎng)學生的思維能力。

-在課堂小結(jié)環(huán)節(jié)，總結(jié)所學內(nèi)容，鞏固學生的記憶，為課后復習提供方向。

教學創(chuàng)新：

-采用視頻導入，激發(fā)學生學習興趣。

-利用實物模型或動畫演示，增強學生對知識的直觀感受。

-小組討論，培養(yǎng)學生的合作能力和解決問題的能力。

-課堂提問，提高學生的思維能力和表達能力。

重難點：

-萬有引力定律的推導過程。

-萬有引力常數(shù)的物理意義。

-萬有引力定律在實際生活中的應用。

解決問題及核心素養(yǎng)能力的拓展要求：

-學生能夠獨立推導萬有引力定律公式。

-學生能夠理解萬有引力常數(shù)的物理意義。

-學生能夠運用萬有引力定律解決實際問題。

-學生能夠通過合作學習和討論，提高自身的思維能力和表達能力。

教學雙邊互動，緊扣實際學情，凸顯重難點，培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)能力。六、學生學習效果學生學習效果主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.知識掌握：

-學生能夠準確記憶并復述萬有引力定律的內(nèi)容，包括定律的表述、公式以及萬有引力常數(shù)的概念。

-學生能夠理解并解釋萬有引力定律的物理意義，包括引力的普遍性、方向性以及引力的大小與距離和質(zhì)量的關(guān)系。

-學生能夠運用萬有引力定律解決簡單的物理問題，如計算兩個物體之間的引力大小。

2.能力提升：

-學生在數(shù)學應用能力上得到提升，能夠運用代數(shù)和三角函數(shù)進行力的計算和推導。

-學生在科學探究能力上得到鍛煉，通過實驗和觀察驗證萬有引力定律，培養(yǎng)科學思維和實驗技能。

-學生在問題解決能力上有所提高，能夠?qū)⒗碚撝R應用于解決實際問題，如分析衛(wèi)星軌道、行星運動等。

3.思維發(fā)展：

-學生在抽象思維能力上得到增強，能夠從具體現(xiàn)象中提煉出普遍規(guī)律，如從地球和月球的相互作用推導出萬有引力定律。

-學生在邏輯推理能力上有所提高，能夠通過邏輯推理得出結(jié)論，如從萬有引力定律推導出開普勒定律。

4.學習興趣：

-學生對天文和物理學科的興趣得到激發(fā)，特別是對宇宙和天體運動產(chǎn)生濃厚的興趣。

-學生通過學習萬有引力定律，感受到科學的魅力，增強了對科學研究的興趣和熱情。

5.情感態(tài)度：

-學生在情感態(tài)度上更加尊重自然規(guī)律，認識到人類在宇宙中的地位和作用。

-學生在團隊合作中培養(yǎng)出責任感和集體榮譽感，通過小組討論和實驗，學會與他人協(xié)作。

6.實踐應用：

-學生能夠?qū)⑷f有引力定律應用于實際生活，如理解地球?qū)ξ矬w的重力、計算衛(wèi)星的軌道參數(shù)等。

-學生在未來的學習和工作中，能夠運用萬有引力定律的相關(guān)知識解決實際問題，如工程計算、航天技術(shù)等領(lǐng)域。七、板書設(shè)計①萬有引力定律

-定律內(nèi)容：任何兩個質(zhì)點都相互吸引，引力的大小與兩質(zhì)點質(zhì)量的乘積成正比，與它們之間距離的平方成反比。

-公式：F=G*(m1*m2)/r^2

-常數(shù)：萬有引力常數(shù)G=6.67430×10^-11N·m^2/kg^2

②引力常數(shù)的物理意義

-G的數(shù)值：6.67430×10^-11N·m^2/kg^2

-G的單位：N·m^2/kg^2

-G的作用：連接質(zhì)量與引力，確定引力大小

③萬有引力定律的應用

-地球?qū)ξ矬w的引力：F=G*(M*m)/R^2

-衛(wèi)星軌道：軌道半徑r，衛(wèi)星速度v，周期T

-行星運動：開普勒定律的驗證和應用

④實際例子

-地球?qū)υ虑虻囊?/p>

-地球?qū)πl(wèi)星的引力

-雙星系統(tǒng)

⑤計算實例

-給定質(zhì)量和距離，計算引力大小

-給定軌道半徑，計算衛(wèi)星速度和周期八、教學反思八、教學反思

今天這節(jié)課，我們學習了萬有引力定律，這是一個非常重要的物理概念，對于理解宇宙中的天體運動有著至關(guān)重要的作用?；仡櫼幌逻@節(jié)課，我覺得有幾個方面值得反思。

首先，我覺得導入環(huán)節(jié)的設(shè)計挺成功的。通過播放宇宙飛船發(fā)射的視頻，學生們很快就進入了學習的狀態(tài)，他們對太空和天體運動的興趣被很好地調(diào)動起來了。提問環(huán)節(jié)也起到了很好的效果，學生們提出了很多有趣的問題，這讓我意識到他們對這個主題的求知欲是非常強烈的。

在講授新課的過程中，我盡量用簡潔明了的語言來解釋復雜的物理概念。我發(fā)現(xiàn)，當我在黑板上寫下公式時，學生們能夠更加直觀地理解。但是，我也注意到，有些學生對于公式中的符號和單位還是有些困惑，這讓我意識到在今后的教學中，我需要更多地使用圖形和實例來幫助學生理解。

在鞏固練習環(huán)節(jié)，我給了學生們一些實際問題來解決，這有助于他們將理論知識應用到實際中去。我發(fā)現(xiàn)，學生們在解決這些問題時，有的能夠迅速找到答案，有的則需要一些時間來思考和計算。這讓我想到，在今后的教學中，我應該更多地關(guān)注學生的個體差異，給予不同層次的學生不同的支持和指導。

課堂提問環(huán)節(jié)，我嘗試讓學生們自己提出問題，這有助于培養(yǎng)他們的批判性思維。但是，我發(fā)現(xiàn)有些學生不太敢提問，這可能是因為他們擔心自己問的問題太簡單或者太復雜。因此，我需要在今后的教學中，創(chuàng)造一個更加開放和包容的課堂氛圍，鼓勵學生們大膽提問。

在教學過程中，我也注意到了一些學生的互動表現(xiàn)。有些學生非常積極地參與討論，而有些學生則顯得比較沉默。這讓我意識到，我需要更多地關(guān)注學生的參與度，確保每個學生都有機會參與到課堂活動中來。

最后，我想說的是，這節(jié)課讓我深刻地認識到，教學不僅僅是傳授知識，更是激發(fā)學生的興趣和潛能。在今后的教學中，我會繼續(xù)探索更加有效的教學方法，努力讓每個學生都能在我的課堂上找到自己的位置，都能感受到學習的樂趣和成就感。重點題型整理1.**計算題**：

-**題型**：已知兩個物體的質(zhì)量分別為m1和m2，它們之間的距離為r，求它們之間的萬有引力。

-**解答**：使用萬有引力定律公式F=G*(m1*m2)/r^2計算。例如，兩個質(zhì)量均為5kg的物體，相距10m，則它們之間的引力為F=6.67430×10^-11*(5*5)/10^2=6.67430×10^-12N。

2.**應用題**：

-**題型**：一衛(wèi)星繞地球做圓周運動，其軌道半徑為r，已知地球的質(zhì)量為M，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，求衛(wèi)星的線速度v。

-**解答**：衛(wèi)星受到的引力提供向心力，即G*(M*m)/r^2=m*v^2/r。解得v=sqrt(G*M/r)。例如，如果地球質(zhì)量為5.972×10^24kg，衛(wèi)星質(zhì)量為1000kg，軌道半徑為6.38×10^6m，則v=sqrt(6.67430×10^-11*5.972×10^24/6.38×10^6)≈7.9km/s。

3.**推理題**：

-**題型**：如果兩個物體的質(zhì)量相同，但距離增大一倍，求它們之間的引力如何變化。

-**解答**：根據(jù)萬有引力定律，引力與距離的平方成反比。因此，如果距離增大一倍，引力將變?yōu)樵瓉淼?/4。例如，如果原來引力為F，則新的引力為F/4。

4.**比較題**：

-**題型**：比較地球?qū)ξ矬w的重力和萬有引力的差異。

-**解答