2024-2025学年新教材高中物理 第七章 万有引力与宇宙航行 2 万有引力定律（2）教案 新人教版必修2

2024-2025学年新教材高中物理第七章万有引力与宇宙航行2万有引力定律（2）教案新人教版必修2学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容本节课的教学内容来源于2024-2025学年新教材高中物理第七章《万有引力与宇宙航行》第二节《万有引力定律（2）》。本节课的主要内容有：

1.万有引力定律的公式推导：F=G(m1m2)/r^2，其中G为万有引力常数，m1和m2分别为两个物体的质量，r为两个物体之间的距离。

2.万有引力定律的应用：通过公式计算两个物体之间的引力大小，并分析引力与距离的关系。

3.宇宙航行：利用万有引力定律计算并解释宇宙中星体之间的运动规律，为宇宙航行提供理论基础。

4.实际案例分析：分析地球卫星的运行原理，了解万有引力在航天事业中的应用。核心素养目标分析本节课旨在培养学生的科学思维能力、实验探究能力以及科学精神，具体体现在以下几个方面：

1.科学思维能力：通过万有引力定律的推导和应用，训练学生掌握科学推理、模型建构等思维方法，培养学生的逻辑思维和抽象思维能力。

2.实验探究能力：通过分析实际案例和进行模拟实验，引导学生运用万有引力定律解决实际问题，提高学生的实验操作能力和问题解决能力。

3.科学精神：通过学习万有引力定律在宇宙航行中的应用，激发学生对自然科学的热爱和好奇心，培养学生的创新精神和团队合作意识。

4.社会责任：让学生了解万有引力定律在航天事业中的应用，认识到科学对于社会发展的重要作用，树立正确的科学观和社会责任感。

5.信息素养：培养学生收集、处理和应用信息的能力，学会运用现代信息技术获取和交流有关万有引力定律的最新研究成果。学情分析本节课面向的是高中物理课程的新人教版必修2的学生群体。在知识基础方面，学生在之前的学习中已经接触过牛顿运动定律，对物体运动和力有了初步的认识。大部分学生对数学公式有一定的理解能力，能够进行简单的数学推导和计算。在物理实验方面，学生可能接触过一些简单的力学实验，但可能尚未系统学习过如何运用科学方法进行实验探究。

在能力方面，学生的抽象思维能力有待提高，尤其是在理解物理公式和概念方面。实验操作能力和问题解决能力则因个体差异而有所不同。在素质方面，学生可能对宇宙航行和航天技术感兴趣，但对万有引力定律在实际应用中的理解可能不够深入。

在行为习惯方面，一部分学生可能习惯于被动接受知识，缺乏主动探索的精神。对于这部分学生，教师需要设计更多的互动环节和探究活动，以激发他们的学习兴趣和主动性。另外，部分学生可能对物理学习存在恐惧心理，认为物理难以理解和掌握，教师需要通过鼓励和正面反馈，帮助他们建立自信。

对于本节课的内容，学生可能会遇到以下困难：1.对万有引力定律公式推导的数学过程理解不够深入；2.难以将理论知识与实际应用场景联系起来；3.在解决实际问题时，可能不知如何运用所学知识和方法。

针对以上学情分析，教师在教学设计时应注重以下几点：1.通过具体案例和实际问题，激发学生的学习兴趣，引导学生主动参与课堂讨论；2.利用直观教具和多媒体手段，帮助学生形象地理解万有引力定律的概念和应用；3.提供充足的实践机会，让学生通过动手操作和小组合作，提高实验操作能力和问题解决能力；4.注重启发式教学，引导学生运用科学方法进行分析、推理和探究，培养学生的科学思维能力；5.针对不同学生的学习特点，给予个性化的指导和帮助，促使他们在原有基础上得到提高。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生的具体情况，我选择采用讲授法、案例研究法、项目导向学习法和实验法等多种教学方法。

讲授法：在讲授万有引力定律的推导和应用时，教师通过清晰、简洁的语言，系统的阐述相关知识点，帮助学生建立知识框架。

案例研究法：通过分析具体的航天案例，让学生了解万有引力定律在实际中的应用，提高学生的应用能力和解决问题的能力。

项目导向学习法：组织学生进行小组合作，完成万有引力定律相关的小项目，提高学生的团队合作能力和综合运用知识的能力。

实验法：引导学生进行万有引力定律相关的实验，让学生通过观察和操作，加深对知识的理解和记忆。

2.设计具体的教学活动

为了促进学生的参与和互动，我设计以下教学活动：

角色扮演：让学生扮演科学家、宇航员等角色，通过模拟实际场景，增强学生对知识的理解。

实验活动：组织学生进行万有引力定律相关的实验，如地球卫星运动模拟实验，让学生亲手操作，提高学生的实验技能。

小组讨论：在讲授完相关知识后，组织学生进行小组讨论，分享学习心得和体会，提高学生的交流和表达能力。

3.确定教学媒体和资源的使用

为了提高教学效果，我计划使用以下教学媒体和资源：

PPT：制作内容丰富、结构清晰的PPT，帮助学生直观地理解知识。

视频：播放有关宇宙航行和航天技术的视频，让学生更直观地了解知识在实际中的应用。

在线工具：利用在线工具进行模拟实验，让学生更加方便地进行实验操作。教学流程（一）课前准备（预计用时：5分钟）

学生预习：

发放预习材料，引导学生提前了解万有引力定律的学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。

设计预习问题，激发学生思考，为课堂学习万有引力定律内容做好准备。

教师备课：

深入研究教材，明确万有引力定律教学目标和万有引力定律重难点。

准备教学用具和多媒体资源，确保万有引力定律教学过程的顺利进行。

设计课堂互动环节，提高学生学习万有引力定律的积极性。

（二）课堂导入（预计用时：3分钟）

激发兴趣：

提出问题或设置悬念，引发学生的好奇心和求知欲，引导学生进入万有引力定律学习状态。

回顾旧知：

简要回顾上节课学习的牛顿运动定律内容，帮助学生建立知识之间的联系。

提出问题，检查学生对旧知的掌握情况，为万有引力定律新课学习打下基础。

（三）新课呈现（预计用时：25分钟）

知识讲解：

清晰、准确地讲解万有引力定律知识点，结合实例帮助学生理解。

突出万有引力定律重点，强调万有引力定律难点，通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。

互动探究：

设计小组讨论环节，让学生围绕万有引力定律问题展开讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。

鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。

技能训练：

设计实践活动或实验，让学生在实践中体验万有引力定律知识的应用，提高实践能力。

（四）巩固练习（预计用时：5分钟）

随堂练习：

随堂练习题，让学生在课堂上完成，检查学生对万有引力定律知识的掌握情况。

鼓励学生相互讨论、互相帮助，共同解决万有引力定律问题。

错题订正：

针对学生在随堂练习中出现的万有引力定律错误，进行及时订正和讲解。

引导学生分析错误原因，避免类似错误再次发生。

（五）拓展延伸（预计用时：3分钟）

知识拓展：

介绍与万有引力定律内容相关的拓展知识，拓宽学生的知识视野。

引导学生关注学科前沿动态，培养学生的创新意识和探索精神。

情感升华：

结合万有引力定律内容，引导学生思考学科与生活的联系，培养学生的社会责任感。

鼓励学生分享学习万有引力定律的心得和体会，增进师生之间的情感交流。

（六）课堂小结（预计用时：2分钟）

简要回顾本节课学习的万有引力定律内容，强调万有引力定律重点和难点。

肯定学生的表现，鼓励他们继续努力。

布置作业：

根据本节课学习的万有引力定律内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

提醒学生注意作业要求和时间安排，确保作业质量。知识点梳理本节课的主要知识点包括万有引力定律的公式推导、万有引力定律的应用、宇宙航行以及万有引力定律在实际案例中的具体运用。

1.万有引力定律的公式推导：F=G(m1m2)/r^2。其中，F表示两个物体之间的引力大小，G为万有引力常数，m1和m2分别为两个物体的质量，r为两个物体之间的距离。

2.万有引力定律的应用：通过公式计算两个物体之间的引力大小，并分析引力与距离的关系。掌握万有引力定律的应用，能够解决实际问题。

3.宇宙航行：利用万有引力定律计算并解释宇宙中星体之间的运动规律，为宇宙航行提供理论基础。了解宇宙航行的发展和万有引力定律在其中的重要应用。

4.实际案例分析：分析地球卫星的运行原理，了解万有引力定律在航天事业中的应用。通过实际案例的分析和讨论，提高学生的应用能力和解决问题的能力。课堂1.课堂评价：

（1）提问：在课堂中，教师应通过提问的方式了解学生对万有引力定律的理解程度，以及对宇宙航行等应用场景的掌握情况。针对学生的回答，教师应及时给予反馈，引导学生正确理解问题，帮助学生建立知识体系。

（2）观察：教师应关注学生在课堂中的表现，观察他们是否能积极参与讨论、实验等活动，以及他们在解决问题时是否能运用所学知识。通过观察，教师可以了解学生的学习状况，发现潜在问题，并针对性地进行辅导。

（3）测试：在课堂中，教师可以设置一些测试题，以了解学生对万有引力定律知识的掌握情况。测试题可以包括选择题、填空题、计算题等，题目难度应适中，以保证测试结果的准确性。

2.作业评价：

（1）认真批改：教师应对学生的作业进行认真批改，关注学生的解题思路、方法及结果。在批改过程中，教师应尽量找出学生的优点和不足，为后续教学提供参考。

（2）点评反馈：针对学生的作业，教师应给予及时的点评和反馈，指出学生的错误，并解释正确答案。同时，教师应鼓励学生提问，帮助学生解决作业中的疑问。

（3）鼓励学生：教师应对学生的努力和进步给予肯定，激发学生的学习积极性。对于作业中表现优秀的学生，教师可以给予表扬和奖励，鼓励他们继续努力。同时，对于作业中出现问题的学生，教师应鼓励他们找出原因，引导学生改进学习方法，提高学习效果。教学反思本节课是关于万有引力定律和宇宙航行的内容，我通过多种教学方法和策略，力求让学生在理解理论知识的同时，也能将知识应用于实际问题中。

首先，在课堂导入环节，我通过展示与万有引力定律相关的图片和视频，成功吸引了学生的注意力。学生对航天技术和宇宙航行的话题表现出浓厚的兴趣，这为后续的学习打下了一个良好的基础。

其次，在知识讲解和互动探究环节，我尝试采用了小组讨论和实验操作的方式，鼓励学生积极参与课堂活动。通过小组讨论，学生能够相互交流观点，共同解决问题，这有助于培养他们的团队合作能力和沟通能力。同时，实验操作让学生亲身体验万有引力定律的应用，加深了他们对知识的理解和记忆。

然而，在教学过程中，我也发现了一些不足之处。首先，在课堂导入环节，我虽然成功激发了学生的兴趣，但部分学生在后续的学习中未能保持专注。这可能是因为我在导入环节花费的时间过长，导致学生对新知识的学习产生了一定的疲劳。因此，在今后的教学中，我需要合理控制课堂导入的时间，确保学生有足够的精神状态投入到新知识的学习中。

其次，在知识讲解环节，我过于注重理论知识的讲解，而忽视了与学生的互动。这导致部分学生在学习过程中产生了困惑，无法将理论知识与实际问题相结合。因此，在今后的教学中，我需要增加与学生的互动，引导学生主动思考，帮助他们将理论知识应用于实际问题中。

最后，在教学评价环节，我通过提问、观察和测试等方式了解了学生的学习情况，并及时进行了反馈。然而，在作业评价环节，我未能及时发现部分学生存在的问题，导致他们在后续的学习中产生了一定的困难。因此，在今后的教学中，我需要更加关注学生的作业，及时发现并解决问题，确保每位学生都能跟上教学进度。课后作业1.计算两个物体之间的万有引力大小，给定质量为m1=2kg，m2=3kg，距离为r=5m，万有引力常数为G=6.67×10^-11N·m^2/kg^2。

2.分析地球卫星的运行原理，说明万有引力在其中的作用。

3.计算地球卫星的周期，已知地球卫星的轨道半径为R=6.6×10^6m，万有引力常数为G=6.67×10^-11N·m^2/kg^2，地球质量为M=5.98×10^24kg。

4.分析航天器在地球近地轨道上的运行，说明万有引力定律在其中的应用。

5.计算月球对地球的引力，已知月球质量为Mm=7.35×10^22kg，地球质量为Me=5.98×10^24kg，地球和月球之间的距离为Rm=384400km。

答案：

1.万有引力大小F=G(m1m2)/r^2=6.67×10^-11N·m^2/kg^2*(2kg*3kg)/(5m)^2=1.34×10^-10N。

2.地球卫星的运行原理是万有引力提供向心力，使得