第1節(jié)萬有引力定律及引力常量的測(cè)定教學(xué)設(shè)計(jì)-2025-2026學(xué)年高中物理魯科版必修2-魯科版2004主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：萬有引力定律及引力常量的測(cè)定

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高中物理必修2，高一（1）班

3.授課時(shí)間：2025年10月15日，第2節(jié)課

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)核心素養(yǎng)目標(biāo)分析培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的意識(shí)和能力，通過實(shí)驗(yàn)探究萬有引力定律，使學(xué)生掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法和數(shù)據(jù)分析技巧。增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)思維，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用物理學(xué)原理解決實(shí)際問題。提升學(xué)生的科學(xué)精神，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)自然界規(guī)律的好奇心和求知欲，以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)，

①理解萬有引力定律的物理意義，包括質(zhì)量、距離和引力常數(shù)之間的關(guān)系。

②掌握萬有引力常量G的物理意義，了解其測(cè)量方法及其在物理中的應(yīng)用。

③通過實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)會(huì)使用天平、彈簧秤等實(shí)驗(yàn)器材，正確進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量和分析。

2.教學(xué)難點(diǎn)，

①萬有引力定律公式的推導(dǎo)和理解，特別是涉及平方反比關(guān)系和距離的平方關(guān)系。

②引力常量G的精確測(cè)量，理解誤差來源和減小誤差的方法。

③實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和誤差分析，能夠正確評(píng)估實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性和精確度。

④將萬有引力定律應(yīng)用于解決實(shí)際問題，如計(jì)算兩個(gè)物體之間的引力，或解釋天體運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有《魯科版高中物理必修2》教材。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與萬有引力定律相關(guān)的圖片、引力公式圖表、天體運(yùn)動(dòng)視頻等多媒體資源。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備天平、彈簧秤、刻度尺、計(jì)時(shí)器等實(shí)驗(yàn)器材，確保其完整性和安全性。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，布置實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，確保學(xué)生能夠舒適地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和討論。教學(xué)過程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：通過展示太陽系行星運(yùn)動(dòng)的圖片，提問學(xué)生是否注意到行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律性，引發(fā)學(xué)生對(duì)天體運(yùn)動(dòng)的好奇心。

-回顧舊知：簡要回顧牛頓運(yùn)動(dòng)定律和開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，為引入萬有引力定律做鋪墊。

2.新課呈現(xiàn)（約30分鐘）

-講解新知：

-詳細(xì)講解萬有引力定律的物理意義，包括質(zhì)量、距離和引力常數(shù)之間的關(guān)系。

-介紹引力常量G的物理意義，以及其在物理學(xué)中的應(yīng)用。

-舉例說明：

-通過地球與月球之間的引力關(guān)系，解釋潮汐現(xiàn)象。

-以行星運(yùn)動(dòng)為例，說明萬有引力定律如何解釋天體運(yùn)動(dòng)。

-互動(dòng)探究：

-引導(dǎo)學(xué)生討論萬有引力定律在生活中的應(yīng)用，如衛(wèi)星通信、導(dǎo)航系統(tǒng)等。

-進(jìn)行小組討論，讓學(xué)生提出可能的實(shí)驗(yàn)方案來驗(yàn)證萬有引力定律。

3.實(shí)驗(yàn)探究（約20分鐘）

-學(xué)生活動(dòng)：

-學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使用天平和彈簧秤測(cè)量不同質(zhì)量物體之間的引力。

-學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，包括物體的質(zhì)量、距離和測(cè)得的引力。

-教師指導(dǎo)：

-教師巡回指導(dǎo)，確保學(xué)生正確使用實(shí)驗(yàn)器材。

-教師幫助學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)萬有引力與質(zhì)量和距離的關(guān)系。

4.數(shù)據(jù)分析（約15分鐘）

-學(xué)生活動(dòng)：

-學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制引力與質(zhì)量、距離的關(guān)系圖。

-學(xué)生分析圖表，總結(jié)出萬有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。

-教師指導(dǎo)：

-教師引導(dǎo)學(xué)生從圖表中提取關(guān)鍵信息，如引力與質(zhì)量的平方成正比，與距離的平方成反比。

-教師幫助學(xué)生理解引力常量G在公式中的作用。

5.應(yīng)用與拓展（約15分鐘）

-學(xué)生活動(dòng)：

-學(xué)生運(yùn)用萬有引力定律解釋實(shí)際現(xiàn)象，如地球上的重力、衛(wèi)星軌道等。

-學(xué)生嘗試解決一些簡單的引力計(jì)算問題。

-教師指導(dǎo)：

-教師提供一些實(shí)際問題，如計(jì)算兩個(gè)物體之間的引力，或解釋地球上的重力加速度。

-教師鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的問題，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入思考。

6.總結(jié)與反思（約5分鐘）

-學(xué)生活動(dòng)：

-學(xué)生總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，包括萬有引力定律的物理意義、引力常量的測(cè)量方法等。

-學(xué)生反思自己在實(shí)驗(yàn)探究過程中的收獲和不足。

-教師總結(jié)：

-教師總結(jié)本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)萬有引力定律的重要性。

-教師鼓勵(lì)學(xué)生在日常生活中應(yīng)用物理學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)。知識(shí)點(diǎn)梳理1.萬有引力定律的基本內(nèi)容

-任何兩個(gè)物體之間都存在相互吸引的力，稱為萬有引力。

-引力的大小與兩個(gè)物體的質(zhì)量成正比，與它們之間的距離的平方成反比。

-引力的方向沿著兩個(gè)物體的連線，指向質(zhì)量較大的物體。

2.萬有引力常量G

-引力常量G是一個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的常數(shù)，其值約為6.67430×10^-11N·m^2/kg^2。

-G的測(cè)量對(duì)物理學(xué)的發(fā)展具有重要意義，它揭示了宇宙中引力作用的普遍性。

3.引力的公式

-引力公式：F=G*(m1*m2)/r^2

-F表示兩個(gè)物體之間的引力。

-G表示引力常量。

-m1和m2表示兩個(gè)物體的質(zhì)量。

-r表示兩個(gè)物體中心的距離。

4.地球表面的重力

-地球表面的重力可以看作是地球?qū)ξ矬w的萬有引力。

-地球表面的重力加速度g約為9.8m/s^2。

-重力加速度g與地球的質(zhì)量、半徑有關(guān)。

5.天體運(yùn)動(dòng)

-行星繞太陽運(yùn)動(dòng)、月球繞地球運(yùn)動(dòng)等都可以用萬有引力定律來解釋。

-開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律可以通過萬有引力定律得到解釋。

6.引力勢(shì)能

-兩個(gè)物體在引力作用下具有引力勢(shì)能。

-引力勢(shì)能的變化與物體的質(zhì)量和距離有關(guān)。

7.引力場(chǎng)

-引力場(chǎng)是描述引力作用的空間區(qū)域。

-引力場(chǎng)的強(qiáng)度與物體所在位置有關(guān)。

8.引力常量G的測(cè)量

-卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)：通過測(cè)量兩個(gè)小球之間的引力，計(jì)算出引力常量G的值。

-毛里茨實(shí)驗(yàn)：利用地球和月球的引力作用，測(cè)量地球的質(zhì)量。

9.引力在技術(shù)中的應(yīng)用

-衛(wèi)星通信：利用衛(wèi)星的萬有引力軌道，實(shí)現(xiàn)地球上不同地點(diǎn)之間的通信。

-導(dǎo)航系統(tǒng)：通過測(cè)量衛(wèi)星的引力作用，確定地球上物體的位置。

10.引力與其他物理量的關(guān)系

-引力與能量：引力勢(shì)能和動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)換。

-引力與角動(dòng)量：行星繞太陽運(yùn)動(dòng)中的角動(dòng)量守恒。板書設(shè)計(jì)1.萬有引力定律

①萬有引力定律公式：F=G*(m1*m2)/r^2

②引力常量G：6.67430×10^-11N·m^2/kg^2

③引力與質(zhì)量、距離的關(guān)系：成正比、成反比

2.引力常量G的測(cè)量

①卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)

②毛里茨實(shí)驗(yàn)

3.地球表面的重力

①重力加速度g：9.8m/s^2

②重力與質(zhì)量、距離的關(guān)系：成正比、成反比

4.天體運(yùn)動(dòng)

①開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律

②行星繞太陽運(yùn)動(dòng)、月球繞地球運(yùn)動(dòng)

5.引力勢(shì)能

①引力勢(shì)能公式：U=-G*(m1*m2)/r

②引力勢(shì)能與質(zhì)量、距離的關(guān)系：成反比

6.引力場(chǎng)

①引力場(chǎng)強(qiáng)度：與物體所在位置有關(guān)

②引力場(chǎng)與力的關(guān)系

7.引力在技術(shù)中的應(yīng)用

①衛(wèi)星通信

②導(dǎo)航系統(tǒng)

8.引力與其他物理量的關(guān)系

①引力與能量

②引力與角動(dòng)量教學(xué)反思與改進(jìn)教學(xué)結(jié)束后，我會(huì)進(jìn)行反思，以便更好地評(píng)估教學(xué)效果并找出需要改進(jìn)的地方。以下是我的一些思考：

首先，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在理解萬有引力定律的公式時(shí)存在一定的困難。他們?cè)谔幚砉街械淖兞亢统?shù)時(shí)，有時(shí)會(huì)混淆。為了解決這個(gè)問題，我計(jì)劃在未來的教學(xué)中，更加注重公式的推導(dǎo)過程，讓學(xué)生通過實(shí)際操作和實(shí)驗(yàn)來理解公式的來源和意義。

其次，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)是學(xué)生掌握知識(shí)的關(guān)鍵。然而，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作上不夠熟練，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。因此，我打算在課前增加實(shí)驗(yàn)操作的練習(xí)時(shí)間，確保每個(gè)學(xué)生都能熟練掌握實(shí)驗(yàn)步驟。

此外，我發(fā)現(xiàn)課堂上的互動(dòng)討論不夠充分。有些學(xué)生不愿意發(fā)表自己的觀點(diǎn)，這可能是因?yàn)樗麄儗?duì)知識(shí)的掌握不夠自信。為了改善這一點(diǎn)，我計(jì)劃在課堂上設(shè)計(jì)更多開放性問題，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與討論，提高他們的表達(dá)能力和批判性思維能力。

最后，我會(huì)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋。通過課后的小組討論和個(gè)別訪談，了解學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解和感受。這將幫助