2024-2025学年高中物理 第六章 万有引力与航天 3 万有引力定律（2）教案 新人教版必修2

2024-2025学年高中物理第六章万有引力与航天3万有引力定律（2）教案新人教版必修2授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容本节课的教学内容来自于2024-2025学年高中物理第六章“万有引力与航天”的第三节“万有引力定律（2）”，所使用的是新人教版必修2教材。本节课将继续深入学习万有引力定律，主要包括以下几个部分：

1.万有引力常量的概念和意义；

2.万有引力定律的数学表达式及其物理意义；

3.两个物体之间的万有引力计算；

4.万有引力定律在实际问题中的应用。核心素养目标本节课旨在培养学生的物理学科核心素养，具体包括：

1.理解能力：使学生能够理解万有引力常量的概念和意义，掌握万有引力定律的数学表达式及其物理意义；

2.应用能力：培养学生运用万有引力定律解决实际问题的能力，如计算两个物体之间的万有引力；

3.科学思维：培养学生运用科学方法思考和分析问题的习惯，发展学生的科学推理能力；

4.科学态度与价值观：通过学习万有引力定律，使学生认识到物理知识在描述自然现象和解决实际问题中的重要作用，增强学生对物理学科的兴趣和好奇心。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：在学习本节课之前，学生应该已经掌握了万有引力定律的基本概念和数学表达式，了解地球引力对物体运动的影响。此外，学生还需要具备一定的数学基础，如代数和几何知识，以便能够理解和运用万有引力定律进行计算。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：对于物理学科，学生可能对探索自然现象和解决实际问题感兴趣。在学习能力方面，学生需要具备一定的逻辑思维能力和数学计算能力。在学习风格上，学生可能更倾向于通过实际例子和动手实践来理解抽象的物理概念。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在学习本节课时，学生可能会遇到以下困难和挑战：

-理解万有引力常量的概念和意义，以及如何运用数学表达式进行计算；

-掌握两个物体之间的万有引力计算方法，并能够解决实际问题；

-将万有引力定律应用于复杂的情境中，如非均匀质量分布的物体。

针对以上困难和挑战，教师需要在教学中提供清晰的解释和例证，引导学生进行积极的思考和练习，以帮助学生克服困难，理解和掌握本节课的内容。教学资源1.软硬件资源：多媒体教室、白板、投影仪、计算器、实验器材（如弹簧秤、绳子）、物理模型（如地球和月球的模型）。

2.课程平台：新人教版必修2教材、教学课件、习题库。

3.信息化资源：互联网资源（如相关科普文章、视频教程）、在线教学平台（如学校的学习管理系统）。

4.教学手段：讲解、演示、讨论、小组合作、练习、实验。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：提供万有引力定律的预习PPT、视频教程和相关科普文章，明确预习目标和要求。

-设计预习问题：提出问题如“万有引力常量是如何确定的？”、“如何计算两个物体之间的万有引力？”引导学生自主思考。

-监控预习进度：通过在线平台或微信群收集学生的预习笔记和疑问。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生在家阅读教材和提供的资料，理解万有引力定律的基本概念。

-思考预习问题：学生针对问题进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：学生将预习笔记和疑问提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：学生在家自主阅读和学习，培养独立思考能力。

-信息技术手段：利用在线平台和微信群，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解本节课的主题，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过展示地球和月球之间的万有引力作用，引出万有引力定律的主题。

-讲解知识点：详细讲解万有引力常量的概念和意义，以及万有引力定律的数学表达式。

-组织课堂活动：分组讨论如何计算两个物体之间的万有引力，并进行实验验证。

-解答疑问：针对学生的疑问，进行及时解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：学生专注听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：学生分组讨论和进行实验，体验万有引力定律的应用。

-提问与讨论：学生针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解万有引力定律的知识点。

-实践活动法：设计实验活动，让学生在实践中掌握计算万有引力的方法。

-合作学习法：通过分组讨论和实验，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解万有引力定律的知识点，掌握计算方法。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：布置计算两个物体之间万有引力的作业，巩固学习效果。

-提供拓展资源：推荐学生阅读相关的物理学史籍和科普书籍，提供在线拓展资源。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：学生认真完成课后作业，巩固万有引力定律的知识点。

-拓展学习：学生利用提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

-反思总结：学生对自己的学习过程和作业成果进行反思和总结，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：学生自主完成作业和拓展学习，培养自主学习能力。

-反思总结法：学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结，促进自我提升。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的万有引力定律知识点和计算技能。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。教学资源拓展1.拓展资源：

（1）科普书籍：《宇宙简史》（史蒂芬·霍金）、《黑洞与时间弯曲》（基普·索恩）、《宇宙的起源》（爱因斯坦）。

（2）科普文章：网易公开课《万有引力定律的发现与应用》、科普中国网《万有引力常量是怎么确定的？》。

（3）视频资源：B站《万有引力定律的数学表达式及其物理意义》、《两个物体之间的万有引力计算》教学视频。

（4）实验资源：美国国家航空航天局（NASA）官网提供的万有引力实验教学资源。

2.拓展建议：

（1）让学生阅读科普书籍，了解万有引力定律在宇宙探索中的应用，提高学生的科学素养。

（2）让学生浏览科普文章，深入理解万有引力常量的确定过程，增强学生的科学探究能力。

（3）让学生观看教学视频，巩固万有引力定律的数学表达式及其物理意义，提高学生的学习效果。

（4）组织学生进行万有引力实验，让学生亲身体验万有引力定律的实际应用，培养学生的实践操作能力。

（5）鼓励学生参加学校或社区的科普活动，如科普讲座、科学展览等，拓宽学生的知识视野。

（6）引导学生利用网络资源，如在线物理论坛、学术期刊等，进行自主学习和研究。

（7）建议学生关注国内外知名物理学家和研究机构的最新动态，了解物理学的最新进展。

（8）鼓励学生参加物理竞赛或研究项目，提高学生的物理学科能力和创新思维。板书设计1.万有引力定律的核心内容板书设计：

```

万有引力定律

F=G*(m1*m2)/r^2

```

-目的明确：突出万有引力定律的数学表达式及其物理意义。

-结构清晰：从左到右依次列出公式中的各个部分，便于学生理解。

-简洁明了：使用简单的符号和文字，准确传达信息。

-艺术性和趣味性：通过整齐的排列和适当的颜色标注，增加板书的吸引力。

2.万有引力常量的发现与确定板书设计：

```

万有引力常量

G=6.67430×10^-11N·m^2/kg^2

```

-目的明确：介绍万有引力常量的数值及其重要性和确定方法。

-结构清晰：列出常量的数值，并注明单位。

-简洁明了：直接呈现常量的标准值。

-艺术性和趣味性：通过公式的简洁性和数值的精确性，激发学生对物理常量的兴趣。

3.两个物体之间的万有引力计算板书设计：

```

物体A物体B

m1m2

rr

F=G*(m1*m2)/r^2

```

-目的明确：展示两个物体之间万有引力的计算过程。

-结构清晰：分别列出物体A和物体B的质量和距离，以及计算结果。

-简洁明了：以直观的方式展示计算步骤。

-艺术性和趣味性：通过图示和公式的结合，使计算过程更加直观易懂。反思改进措施（1）引入实验教学，通过实际操作让学生直观地理解万有引力定律的应用，提高学生的学习兴趣和动手能力。

（2）采用小组合作学习的方式，培养学生的团队合作意识和沟通能力，促进学生之间的交流和互动。

（3）利用信息技术手段，如在线平台和微信群，实现资源共享和进度监控，提高教学效率和学生的自主学习能力。

2.存在主要问题：

（1）部分学生对于万有引力定律的理解不够深入，对于公式的运用不够熟练。

（2）在课堂讨论和小组活动中，部分学生参与度不高，影响教学效果。

（3）在作业和考试中，部分学生对于万有引力定律的实际应用能力较弱，无法将理论知识应用于解决实际问题。

3.改进措施：

（1）加强课堂讲解和练习，通过更多的实例和问题引导学生深入理解和掌握万有引力定律。

（2）设计更具挑战性和启发性的课堂讨论和小组活动，鼓励学生积极参与，提高学生的参与度和学习效果。

（3）增加实际应用题目的比例，通过更多的实际问题引导学生将理论知识应用于解决实际问题，提高学生的应用能力。课堂小结，当堂检测1.课堂小结：

-学生能够理解万有引力定律的数学表达式及其物理意义；

-学生能够计算两个物体之间的万有引力；

-学生能够运用万有引力定律解决实际问题；

-学生能够认识到物理知识在描述自然现象和解决实际问题中的重要作用。

2.当堂检测：

（1）请学生用万有引力定律的数学表达式计算两个物体之间的万有引力。

（2）请学生举例说明如何运用万有引力定律解决实际问题。

（3）请学生解释万有引力定律在描述自然现象和解决实际问题中的重要作用。重点题型整理1.计算两个物体之间的万有引力

已知两个物体的质量分别为m1和m2，距离为r，万有引力常量为G，请计算两个物体之间的万有引力。

答案：F=G*(m1*m2)/r^2

2.运用万有引力定律解决实际问题

假设地球的质量为M，地球表面的重力加速度为g，请计算地球表面物体受到的重力。

答案：F=G*(M*m)/R^2

=G*M*m/R^2

=m*g

3.万有引力定律在描述自然