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1 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1粤教版必修2科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）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1粤教版必修2教学内容分析1.本节课的主要教学内容为高中物理第三章万有引力定律及其应用的第1节，即万有引力定律。内容包括万有引力定律的基本概念、公式推导、适用条件及其在解决天体运动问题中的应用。

2.教学内容与学生已有知识的联系：学生在之前的学习中掌握了牛顿运动定律、向心力、圆周运动等基础知识，为本节课理解万有引力定律提供了必要的背景知识。此外，学生还需运用所学的数学知识，如代数运算、坐标系等，对万有引力定律进行公式推导和应用。通过本节课的学习，学生将能够将万有引力定律与之前所学知识相结合，解决实际问题。核心素养目标1.物理观念：理解万有引力定律的本质，建立天体运动与力的关系，形成完整的物理观念。

2.科学思维：运用数学工具进行物理问题分析，培养学生的逻辑思维和推理能力。

3.科学探究：通过观察、实验、模拟等方法，探究万有引力定律在天体运动中的应用，提高学生的实践操作能力。

4.科学态度与责任：关注宇宙和天体物理学的研究进展，激发学生对自然科学的兴趣，培养其科学态度与责任感。学情分析本节课面对的是高中二年级学生，他们在知识层面已掌握了牛顿运动定律、圆周运动等基础物理知识，具备了一定的物理观念和科学思维能力。然而，在能力方面，学生对万有引力定律的理解和应用尚处于初级阶段，需要进一步培养数学工具在物理问题分析中的应用能力。在素质方面，学生具备一定的好奇心和探索精神，但部分学生对物理学习的兴趣和自信心有待提高。

在行为习惯方面，学生普遍具有合作学习的意识，但独立思考和问题解决能力存在差异。这对课程学习有以下影响：

1.在探究万有引力定律的过程中，学生需要充分利用已有知识，发挥团队合作的优势，提高问题解决能力；

2.教师需关注学生个体差异，针对不同学生的能力和素质进行分层教学，提高教学质量；

3.培养学生养成良好的学习习惯，如课前预习、课后复习，提高学习效果。教学资源1.硬件资源：多媒体教学设备、投影仪、天文望远镜、实验器材（如质量块、弹簧秤等）。

2.软件资源：物理教学软件、天文观测软件、PPT课件、教学视频。

3.课程平台：学校网络教学平台，用于发布预习资料、课后作业、拓展阅读等。

4.信息化资源：数字化教材、在线物理实验室、虚拟仿真软件。

5.教学手段：讲授法、讨论法、实验法、小组合作学习、案例分析、问题驱动教学。教学过程首先，让我们一起来回顾一下上节课的内容，我们学习了牛顿运动定律，了解了力是如何影响物体运动的。今天，我们将踏入新的领域，探索天体之间的相互作用——万有引力定律。

1.导入新课

（1）展示地球绕太阳旋转的图片，提问：“同学们，你们知道地球为什么能绕太阳旋转吗？是什么力量在支配它们？”

（2）学生回答，教师总结：这是一种神秘的力量——万有引力。

2.知识讲解

（1）介绍牛顿和苹果的故事，引导学生了解万有引力定律的发现过程。

（2）讲解万有引力定律的基本概念、公式推导和适用条件。

（3）强调万有引力定律在天体运动中的重要性。

3.课堂探究

（1）分组讨论：让学生分组讨论万有引力定律在天体运动中的应用，如地球绕太阳旋转、月球绕地球旋转等。

（2）实验演示：使用天文望远镜观察月球表面，让学生直观地感受万有引力的存在。

（3）案例分析：分析地球和月球之间的万有引力，计算它们之间的引力大小。

4.知识巩固

（1）课堂练习：布置一些有关万有引力定律的习题，让学生独立完成。

（2）解答疑问：针对学生在练习中遇到的问题，进行解答和指导。

5.课堂小结

（1）让学生总结本节课所学的内容，分享学习心得。

（2）教师点评，强调重点和难点。

6.课后作业

（1）布置课后作业：结合课堂所学，设计一些有关万有引力定律的应用题。

（2）要求学生在课后进行预习，为下节课的学习做好准备。

7.拓展延伸

（1）推荐一些有关天体运动的科普书籍和视频，激发学生的兴趣。

（2）鼓励学生参加学校的天文社团，深入了解天文知识。学生学习效果1.知识与技能：

-学生理解了万有引力定律的基本概念，掌握了万有引力公式的推导和应用。

-学生能够运用万有引力定律解释一些简单的天体运动现象，如地球绕太阳旋转、月球绕地球旋转等。

-学生通过实验观察和案例分析，提高了运用物理知识解决实际问题的能力。

2.过程与方法：

-学生在探究活动中学会了使用天文望远镜进行观察，增强了对天文学的兴趣。

-学生通过小组讨论和合作学习，培养了团队合作精神和交流表达能力。

-学生在课堂练习中，通过解答问题，提高了逻辑思维和数学运算能力。

3.情感态度与价值观：

-学生对物理学科产生了更浓厚的兴趣，尤其对天体物理学有了更深入的认识。

-学生在学习过程中，体会到了科学探索的乐趣，增强了对自然界的敬畏和好奇心。

-学生通过了解牛顿等科学家的事迹，培养了勇于探索、坚持不懈的科学精神。

4.学习习惯与能力：

-学生在预习、课堂参与、课后复习等方面表现出了良好的学习习惯。

-学生在解决问题的过程中，逐渐形成了独立思考和批判性思维的能力。

-学生在完成课后作业和拓展阅读中，提高了自主学习能力和对知识的整合能力。重点题型整理1.计算题：地球绕太阳公转的周期为一年，已知地球和太阳之间的平均距离为1.496×10^8km，太阳的质量为1.989×10^30kg，地球的质量为5.972×10^24kg。求地球绕太阳公转的向心加速度。

解答：

向心加速度a=v^2/r

地球绕太阳的线速度v=2πr/T

代入数据得：

v=2π×1.496×10^8km/(365×24×3600s)=29.78km/s

a=(29.78km/s)^2/(1.496×10^8km)=5.93×10^-3m/s^2

2.计算题：已知月球绕地球的周期为27.3天，月球和地球之间的平均距离为3.84×10^5km。地球的质量为5.972×10^24kg，月球的质量为7.342×10^22kg。求月球绕地球的向心加速度。

解答：

a=v^2/r

v=2πr/T

代入数据得：

v=2π×3.84×10^5km/(27.3×24×3600s)=1.022km/s

a=(1.022km/s)^2/(3.84×10^5km)=2.66×10^-3m/s^2

3.讨论题：为什么地球上的物体自由落体的加速度小于月球？

解答：

因为地球和月球的质量不同，根据万有引力定律，地球上的物体受到的引力大于月球上的物体受到的引力。同时，地球和月球的半径也不同，导致物体在表面时的向心加速度不同。因此，地球上的物体自由落体的加速度小于月球。

4.应用题：假设在地球表面，一个物体从静止开始自由落体，不考虑空气阻力。求物体落地前1秒的速度和落地时的速度。

解答：

在地球表面，自由落体加速度g=9.8m/s^2

根据v=gt，物体落地前1秒的速度为v=g×(t-1)=9.8m/s^2×(2s-1s)=9.8m/s

物体落地时的速度为v=gt=9.8m/s^2×2s=19.6m/s

5.分析题：已知地球和月球的质量和距离，分析地球表面和月球表面的重力加速度之间的关系。

解答：

地球表面重力加速度g_地=G×M_地/R_地^2

月球表面重力加速度g_月=G×M_月/R_月^2

由于地球和月球的质量和距离不同，可以得出g_地>g_月，即地球表面的重力加速度大于月球表面的重力加速度。板书设计①重点知识点：

-万有引力定律公式：F=G*(M*m)/r^2

-向心加速度：a=v^2/r

-地球与月球的重力加速度关系：g_地>g_月

-天体运动应用：地球绕太阳旋转、月球绕地球旋转

②词、句：

-“神秘的力量”：万有引力

-“支配天体运动的法则”：万有引力定律

-“从