2024-2025学年新教材高中物理 第4章 万有引力定律及航天 第1节 天地力的综合万有引力定律教案1 鲁科版必修第二册

2024-2025学年新教材高中物理第4章万有引力定律及航天第1节天地力的综合万有引力定律教案1鲁科版必修第二册主备人备课成员教学内容本节课的教学内容来自2024-2025学年新教材高中物理第4章“万有引力定律及航天”的第1节“天地力的综合——万有引力定律”。本节课主要涉及以下内容：

1.回顾力的概念，理解力是物体间的相互作用，有接触力和非接触力两种。

2.引入万有引力的概念，通过地球表面物体受到的地球引力为例，引导学生理解万有引力是宇宙中所有物体都具备的一种基本力。

3.讲解万有引力定律，包括万有引力常量的概念，以及万有引力定律的表达式。

4.通过实例分析，让学生掌握如何运用万有引力定律计算两个物体之间的引力。

5.探讨万有引力在航天领域的应用，如卫星轨道、地球同步轨道等，引导学生理解万有引力在航天技术中的重要性。

6.布置课堂练习，巩固所学知识。核心素养目标本节课的核心素养目标主要包括：

1.科学思维：通过学习万有引力定律，培养学生的逻辑思维能力、科学推理能力和数学建模能力。

2.科学探究：引导学生运用观察、实验、分析等方法，探索万有引力定律的规律，提升学生的科学探究能力。

3.科学态度与价值观：通过了解万有引力在航天领域的应用，培养学生对科学的热爱和好奇心，提高学生的科学态度和价值观。

4.科学交流：鼓励学生在课堂上积极发言，培养学生的科学交流和团队合作能力。学情分析本节课的对象是高中物理课堂上的学生，他们已经完成了初中阶段的物理学习，对基本的物理量和单位、力的概念有一定的了解。在学习本节课之前，他们已经学习了力学的基本原理，如牛顿三定律，对物体运动和力的关系有了初步的认识。

在学习能力方面，学生已经具备了一定的逻辑思维能力和数学运算能力，能够理解和运用基本的数学公式。同时，他们也具备了一定的实验操作能力，能够进行简单的实验观察和数据分析。

在科学素质方面，学生已经具备了一定的科学素养，能够运用科学的方法进行观察、实验和推理。他们对科学现象和问题有一定的好奇心，愿意探索和解决问题。

在行为习惯方面，学生的学习态度总体上是积极的，但也有部分学生可能存在拖延、注意力不集中等问题。他们对物理学习有一定的兴趣，但可能对复杂的物理概念和公式感到困惑和畏惧。

对于本节课的学习，学生的已有知识和对物理的兴趣将对学习起到积极的促进作用。然而，对于万有引力定律的理解和应用，部分学生可能存在一定的困难，需要教师进行针对性的引导和解释。此外，学生的行为习惯和学习态度也将对学习效果产生影响，教师需要关注学生的学习状态，及时进行调整和引导。

针对学生的学情分析，教师应根据学生的实际情况进行教学设计和调整，以提高教学效果和学习成果。学具准备Xxx课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学方法与策略1.选择适合教学目标和学习者特点的教学方法

针对本节课的教学目标和学习者的特点，我将采用以下教学方法：

讲授法：在课堂上，我将通过讲解万有引力定律的基本概念和公式，为学生提供系统的知识框架。

案例研究：我将选取一些典型的航天案例，如卫星轨道、地球同步轨道等，让学生通过分析案例，深入理解万有引力定律在航天领域的应用。

实验法：我将组织学生进行简单的实验，如地球表面物体受到的地球引力的实验，让学生通过实验观察和数据分析，加深对万有引力定律的理解。

项目导向学习：我将布置一个相关的项目任务，让学生分组进行合作，通过调查研究、数据分析、问题解决等环节，培养学生的综合能力和团队协作精神。

2.设计具体的教学活动

为了促进学生的参与和互动，我将设计以下教学活动：

小组讨论：在学习万有引力定律的过程中，我将组织学生进行小组讨论，分享彼此的理解和观点，促进思维的交流和碰撞。

角色扮演：我将安排学生进行角色扮演，模拟科学家发现万有引力定律的过程，让学生身临其境地感受科学探索的乐趣。

游戏设计：我将设计一些与万有引力定律相关的游戏，如引力模拟游戏，让学生在游戏中运用所学知识，提高学习的趣味性。

3.确定教学媒体和资源的使用

为了提高教学效果，我将运用以下教学媒体和资源：

PPT：我将制作详细的PPT，通过图文并茂的方式，展示万有引力定律的基本概念和公式，帮助学生直观地理解。

视频：我将选取一些与万有引力定律相关的航天实况视频，让学生更直观地了解万有引力在航天领域的应用。

在线工具：我将利用在线工具，如科学模拟软件，让学生进行实时的万有引力计算和模拟，提高学生的实践操作能力。教学流程一、导入新课（用时5分钟）

同学们，今天我们将要学习的是《万有引力定律及航天》这一章节。在开始之前，我想先问大家一个问题：“你们在日常生活中是否遇到过物体间相互吸引的情况？”（举例说明）这个问题与我们将要学习的内容密切相关。通过这个问题，我希望能够引起大家的兴趣和好奇心，让我们一同探索万有引力的奥秘。

二、新课讲授（用时10分钟）

1.理论介绍：首先，我们要了解万有引力的基本概念。万有引力是宇宙中所有物体都具备的一种基本力，它是指两个物体之间的相互吸引力。

2.案例分析：接下来，我们来看一个具体的案例。这个案例展示了万有引力在实际中的应用，以及它如何帮助我们解决问题。

3.重点难点解析：在讲授过程中，我会特别强调万有引力定律和万有引力常量这两个重点。对于难点部分，我会通过举例和比较来帮助大家理解。

三、实践活动（用时10分钟）

1.分组讨论：学生们将分成若干小组，每组讨论一个与万有引力相关的实际问题。

2.实验操作：为了加深理解，我们将进行一个简单的实验操作。这个操作将演示万有引力定律的基本原理。

3.成果展示：每个小组将向全班展示他们的讨论成果和实验操作的结果。

四、学生小组讨论（用时10分钟）

1.讨论主题：学生将围绕“万有引力在航天领域的应用”这一主题展开讨论。他们将被鼓励提出自己的观点和想法，并与其他小组成员进行交流。

2.引导与启发：在讨论过程中，我将作为一个引导者，帮助学生发现问题、分析问题并解决问题。我会提出一些开放性的问题来启发他们的思考。

3.成果分享：每个小组将选择一名代表来分享他们的讨论成果。这些成果将被记录在黑板上或投影仪上，以便全班都能看到。

五、总结回顾（用时5分钟）

今天的学习，我们了解了万有引力定律的基本概念、重要性和应用。同时，我们也通过实践活动和小组讨论加深了对万有引力的理解。我希望大家能够掌握这些知识点，并在日常生活中灵活运用。最后，如果有任何疑问或不明白的地方，请随时向我提问。知识点梳理1.万有引力的概念：万有引力是宇宙中所有物体都具备的一种基本力，它是指两个物体之间的相互吸引力。

2.万有引力定律：万有引力定律是指两个物体之间的引力与它们的质量和距离的平方成正比，与它们之间的相对位置无关。

3.万有引力常量：万有引力常量是一个物理常数，用符号G表示，它的值约为6.674×10^-11N·m^2/kg^2。

4.物体质量的测量：物体的质量可以通过天平进行测量，质量的单位是千克（kg）。

5.物体间距离的测量：物体间的距离可以通过尺子、卷尺等工具进行测量，距离的单位有米（m）、千米（km）等。

6.引力的计算：两个物体之间的引力可以通过万有引力定律的公式F=G(m1m2)/r^2进行计算，其中F表示引力，m1和m2表示两个物体的质量，r表示它们之间的距离。

7.地球表面物体受到的地球引力：地球表面物体受到的地球引力称为重力，它是指地球对物体的吸引力。重力的计算公式为F=G(Mm)/r^2，其中M表示地球的质量，m表示物体的质量，r表示地球的半径。

8.重力的测量：重力可以通过弹簧秤等工具进行测量，重力的单位是牛顿（N）。

9.地球的半径和质量：地球的半径约为6371千米（km），地球的质量约为5.972×10^24千克（kg）。

10.卫星轨道和地球同步轨道：卫星轨道是指卫星围绕地球运动的路径，地球同步轨道是指卫星与地球自转周期相同的轨道。

11.航天器的发射和返回：航天器的发射是指将航天器送入太空的过程，返回是指航天器从太空返回地球的过程。

12.航天器轨道的计算和控制：航天器轨道的计算和控制是通过航天器的推进系统和控制系统的配合来实现的。

13.航天器飞行的模拟和计算：航天器飞行的模拟和计算可以通过计算机软件进行，这些软件可以模拟航天器的运动轨迹和飞行情况。

14.航天器的导航和制导：航天器的导航和制导是通过航天器的控制系统来实现的，包括确定航天器的当前位置和速度，以及进行轨道修正和飞行控制。

15.航天器的通信和数据传输：航天器的通信和数据传输是通过无线电波进行的，包括与地面控制站的通信和航天器之间的数据传输。

16.航天器的能源和生命保障系统：航天器的能源系统包括太阳能电池板、燃料电池等，生命保障系统包括氧气供应、温度控制等。

17.航天器的返回技术和着陆：航天器的返回技术和着陆是通过航天器的再入大气层和着陆装置来实现的，包括防热涂层、降落伞等。

18.航天器的应用和好处：航天器的应用包括通信卫星、导航卫星、地球观测卫星等，它们为人类提供了各种便利和服务，如电话通信、卫星导航、天气预报等。

19.航天技术的发展和挑战：航天技术的发展面临着各种挑战，如发射成本、技术难题、环境保护等。

20.航天领域的国际合作：航天领域的国际合作包括共享卫星数据、共同发射航天器、联合研究等。教学反思与总结今天这节课，我们学习了万有引力定律及航天相关的内容。在教学过程中，我采用了讲授、案例研究、实验操作等多种教学方法，旨在帮助学生更好地理解和掌握知识。同时，我也组织了学生进行分组讨论和成果展示，以提高他们的参与度和互动性。

在教学方法上，我发现通过具体的案例分析和实验操作，学生能够更直观地理解万有引力定律的应用和重要性。例如，通过分析卫星轨道和地球同步轨道的案例，学生能够更好地理解万有引力在航天领域的应用。同时，通过简单的实验操作，学生能够直观地观察到物体间的万有引力作用，加深了对万有引力定律的理解。

在教学管理上，我通过提问、小组讨论等方式，激发学生的兴趣和好奇心，帮助他们集中注意力并积极参与课堂活动。同时，我也及时给予学生反馈和指导，帮助他们理解和掌握知识。

然而，在教学过程中，我也发现了一些问题和不足之处。例如，在讲解重力的计算时，部分学生对于重力公式的理解和应用还存在一定的困难。此外，在组织学生进行分组讨论时，我发现有些小组讨论不够活跃，需要我进行更多的引导和启发。

针对这些问题和不足，我将在今后的教学中进行改进。首先，我将通过更多的实例和实际应用，帮助学生更好地理解和掌握重力公式的应用。其次，我将采取更多的互动和参与方式，激发学生的思维和创造力，促进他们积极参与课堂讨论。最后，我将加强对学生的个别指导，帮助他们在学习过程中遇到的问题和困难，提高他们的学习效果。

总体来说，这节课的教学效果是积极的。学生对万有引力定律及航天相关的内容有了更深入的理解和认识，他们在知识、技能、情感态度等方面都有所收获和进步。通过这节课的学习，我相信学生会对万有引力定律及航天领域的应用产生更大的兴趣和好奇心，激发他们继续探索科学的热情。课堂为了了解学生的学习情况，及时发现问题并进行解决，我采取了以下几种课堂评价方式：

1.提问：在课堂上，我通过提问的方式，了解学生对万有引力定律及航天相关内容的掌握情况。通过学生的回答，我可以了解他们对知识点的理解和掌握程度，及时发现他们的困惑和问题，并进行针对性的解释和辅导。

2.观察：在课堂上，我认真观察学生的表现，了解他们的学习态度和参与程度。通过观察，我可以发现哪些学生积极投入课堂活动，哪些学生可能存在注意力不集中或理解困难的问题。针对这些问题，我可以采取相应的措施，如调整教学进度、提供额外的辅导等，以提高他们的学习效果。

3.测试：在课堂上，我安排了随堂测试，以检验学生对万有引力定律及航天相关内容的掌握情况。通过测试，我可以了解学生对知识点的掌握程度，及时发现他们的不足之处，并进行针对性的辅导和指导。

除了课堂评价，我还注重作业评价，对学生的作业进行认真批改和点评，及时反馈学生的学习效果，鼓励学生继续努力。

1.认真批改作业：我对学生的作业进行认真批改，仔细检查他们的答案和解答过程。通过批改作业，我可以了解学生对知识点的理解和掌握程度，及时发现他们的错误和问题，并进行针对性的指导。

2.点评作业：在批改作业的过程中，我对学生的答案进行点评，指出他们的优点和不足之处。通过点评，我可以鼓励学生继续努力，帮助他们发现问题并及时改进。同时，我也会给予学生积极的反馈和鼓励，提高他们的学习动力和自信心。

3.反馈学习效果：在作业评价中，我及时向学生反馈他们的学习效果，让他们了解自己的进步和需要改进的地方。通过反馈，学生可以更好地了解自己的学习状况，有针对性地进行改进和提高。板书设计①万有引力定律：F=G(m1m2)/r^2

②地球表面物体受到的地球引力：F=G(Mm)/r^2

③航天器的轨道和返回：

-卫星轨道：卫星围绕地球运动的路径

-地球同步轨道：卫星与地球自转周期相同的轨道

-发射和返回：将航天器送入太空和从太空返回地球的过程

在板书设计中，我注重了条理清楚、重点突出、简洁明了的特点，以便于学生理解和记忆。同时，我也在设计中加入了一些艺术性和趣味性，以激发学生的学习兴趣和主动性。例如，在介绍万有引力定律时，我使用了图表和图形来展示两个物体之间的引力作用，使学生能够更直观地理解这一概念。在介绍航天器的轨道和返回时，我使用了生动的图片和动画，展示航天