2024-2025学年高中物理 第三章 万有引力定律及其应用 第1节 万有引力定律教案 粤教版必修2

2024-2025学年高中物理第三章万有引力定律及其应用第1节万有引力定律教案粤教版必修2主备人备课成员教学内容本节课的教学内容来自于粤教版必修2的2024-2025学年高中物理第三章“万有引力定律及其应用”的第一个子章节“万有引力定律教案”。该章节主要介绍了万有引力定律的发现过程、定律的数学表达式以及如何运用万有引力定律计算两个物体之间的引力。

具体内容包括：

1.万有引力定律的发现：通过牛顿和胡克的研究，引导学生理解万有引力定律的提出背景。

2.万有引力定律的数学表达式：讲解万有引力定律的公式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为它们之间的距离。

3.万有引力定律的应用：通过实例讲解如何利用万有引力定律计算两个物体之间的引力，并引导学生运用该定律解决实际问题。核心素养目标本节课旨在培养学生的科学探究能力、数学建模能力和问题解决能力，具体包括：

1.科学探究能力：通过讲解万有引力定律的发现过程，培养学生对科学研究的兴趣和好奇心，学会观察、实验和分析问题的方法。

2.数学建模能力：引导学生理解并运用万有引力定律的数学表达式，培养学生将实际问题转化为数学模型的能力，提高学生的数学应用能力。

3.问题解决能力：通过实例讲解和练习，培养学生运用万有引力定律解决实际问题的能力，学会运用科学知识服务社会、解决实际问题的方法。

4.科学思维：培养学生从现象中提炼科学规律，运用逻辑推理和证据分析问题，培养学生的科学思维习惯。学情分析本节课针对的是高中二年级的学生，他们已经完成了初中阶段的物理学习，对物理学有了初步的认识和理解。在学习本章内容之前，学生应该已经掌握了以下知识点：

1.初等数学基础，包括代数、几何和三角函数等；

2.力学基本概念，如力、质量、加速度等；

3.运动学基本原理，如匀速直线运动、曲线运动等；

4.初步的实验操作能力和数据分析能力。

在能力方面，学生应该具备以下能力：

1.能够运用数学知识解决简单物理问题；

2.能够进行简单的实验操作和数据记录；

3.具备一定的观察和分析问题的能力。

在素质方面，学生应该具备以下素质：

1.良好的学习习惯，能够按时完成作业和实验任务；

2.一定的自主学习能力，能够通过查阅资料和思考解决问题；

3.团队合作精神，能够与同学合作完成实验和讨论。

在学习行为习惯方面，学生可能存在以下情况：

1.对物理学习兴趣不足，学习积极性不高；

2.对数学公式和理论的理解不够深入，容易死记硬背；

3.在实验操作和数据分析方面存在一定的困难；

4.部分学生可能存在学习习惯不良，如拖延、不做作业等。学具准备多媒体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资源软硬件资源：

1.教室内的多媒体设备，如投影仪、计算机等；

2.物理实验器材，如弹簧秤、滑轮组、质量块等；

3.科学计算器；

4.白板和记号笔；

课程平台：

1.学校的课程管理系统；

2.教学资源库；

信息化资源：

1.万有引力定律相关的视频资料；

2.科学期刊和论文，如《自然》、《科学》等；

3.在线数学建模软件；

4.网络教学平台，如Moodle、Canvas等；

教学手段：

1.讲授法：讲解万有引力定律的发现过程、数学表达式等；

2.实验法：通过实验演示和数据分析，让学生验证万有引力定律；

3.讨论法：分组讨论实际问题，引导学生运用万有引力定律解决问题；

4.案例分析法：分析典型案例，培养学生运用科学知识解决实际问题的能力；

5.反馈与评价：通过作业、测试等方式，及时了解学生的学习情况，并进行评价和反馈。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力学基本概念和运动学基本原理，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应用问题展开讨论，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。

在万有引力定律新课呈现结束后，对万有引力定律知识点进行梳理和总结。

强调万有引力定律的重点和难点，帮助学生形成完整的知识体系。

（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。教学资源拓展1.拓展资源：

-物理学经典著作：《自然哲学的数学原理》（IsaacNewton）、《宇宙哲学的数学原理》（GottfriedWilhelmLeibniz）等，让学生了解万有引力定律的历史背景和发现过程。

-科学期刊和论文，如《自然》、《科学》等，提供最新的科学研究成果，让学生了解万有引力定律在现代科学中的应用和发展。

-在线数学建模软件，如MATLAB、Python等，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。

-网络教学平台，如Moodle、Canvas等，提供丰富的教学资源和互动交流平台，帮助学生深入学习万有引力定律。

2.拓展建议：

-鼓励学生阅读经典著作，了解万有引力定律的发现过程和背后的科学思想。

-引导学生关注科学期刊和论文，了解万有引力定律在现代科学中的应用和发展趋势。

-利用在线数学建模软件，让学生自主设计实验和模型，体验万有引力定律在实际问题中的应用。

-引导学生参与网络教学平台的讨论和交流，与其他同学和教师互动，共同探讨万有引力定律的相关问题。

-鼓励学生参加科学竞赛和项目研究，将万有引力定律应用于实际问题的解决中，提高学生的科学研究能力和创新思维。

-建议学生在日常生活中关注与万有引力定律相关的现象和应用，如地球引力、天体运动等，培养学生的科学素养和观察能力。教学反思今天上完《万有引力定律及其应用》这节课，我感到收获颇丰，同时也有一些反思。

首先，我感到学生们对万有引力定律的理解有了明显的提高。在课堂上的互动讨论环节，学生们能够积极参与，提出自己的观点和疑问，这让我看到了他们的思考和进步。而且，通过实验和实践环节，学生们能够将理论知识运用到实际问题中，提高了他们的实践能力。

然而，我也发现了一些问题。一部分学生在理解万有引力定律的数学表达式时仍然存在困难，他们对公式的记忆和运用不够熟练。此外，部分学生对于实验数据的处理和分析还不够准确，他们在运用科学方法方面还需要进一步的指导和训练。

基于这些反思，我计划在今后的教学中进行一些调整。首先，我会更加注重学生对基础知识的理解和掌握，通过更多的例题和练习，帮助学生熟练运用万有引力定律的数学表达式。其次，我会加强对学生实验操作和数据分析能力的培养，通过实际的实验和实践活动，让学生在实践中学习和提高。此外，我也会更加关注学生的个体差异，对不同层次的学生给予不同的指导和帮助，确保每个学生都能跟上教学的进度，理解和掌握万有引力定律的知识。板书设计1.万有引力定律的发现：

-牛顿和胡克的研究

-万有引力定律的提出背景

2.万有引力定律的数学表达式：

-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为它们之间的距离

3.万有引力定律的应用：

-计算两个物体之间的引力

-实际问题中的应用实例

4.科学探究、数学建模、问题解决能力的培养：

-科学探究能力

-数学建模能力

-问题解决能力

5.科学思维的培养：

-从现象中提炼科学规律

-运用逻辑推理和证据分析问题

6.情感升华：

-学科与生活的联系

-培养学生的社会责任感

7.作业布置：

-课后作业的要求和时间安排

-作业内容的详细描述课后作业1.请用万有引力定律的数学表达式计算两个质量分别为1kg和2kg的物体在距离为1m时的引力。

答案：F=G(m1m2)/r^2=6.67×10^-11N·m^2/kg^2*(1kg*2kg)/(1m)^2=1.334×10^-10N

2.请计算地球表面附近质量为70kg的人受到地球的引力。

答案：F=G(MeM)/r^2=6.67×10^-11N·m^2/kg^2*(5.972×10^24kg*70kg)/(6371000m)^2≈4.903×10^22N

3.请用万有引力定律解释为什么月球围绕地球转动。