2017-2018学年高一物理新人教版必修2异构教案：第6章 万有引力与航天 第3节 万有引力定律教案1

2017-2018学年高一物理新人教版必修2异构教案：第6章万有引力与航天第3节万有引力定律教案1主备人备课成员教学内容分析本节课的主要教学内容是万有引力定律。教学内容与学生已有知识的联系：学生在之前的学习中已经掌握了牛顿运动定律和向心力等基本概念，这为本节课学习万有引力定律奠定了基础。本节课将引导学生通过实验和理论分析，探究物体之间的万有引力规律，并了解万有引力在航天领域的应用。

具体教学内容包括：

1.万有引力的概念及公式：引导学生通过实验观察物体之间的相互作用力，引出万有引力的概念，并给出万有引力公式F=G(m1m2)/r^2。

2.万有引力定律的验证：通过实验和理论分析，验证万有引力定律的正确性。

3.万有引力与航天：介绍万有引力在航天领域的应用，如卫星轨道、地球引力等。

4.航天器变轨原理：讲解航天器在不同轨道上的运行原理，以及变轨过程中万有引力的作用。

5.航天器返回地球：分析航天器返回地球过程中，万有引力对航天器的影响及其应对措施。

6.航天器动力学：结合万有引力定律，讲解航天器的动力学特性，如加速度、周期等。核心素养目标本节课的核心素养目标包括：

1.科学思维：通过探究万有引力定律，培养学生的科学思维能力，使其能够运用实验观察、数据分析等方法，科学地认识和理解物体之间的相互作用力。

2.科学探究：引导学生运用观察、实验、分析等方法，主动探究万有引力定律，提高学生的科学探究能力。

3.科学态度：培养学生对科学的热爱和好奇心，使其能够积极地参与课堂讨论，主动思考和解决问题。

4.科学知识：使学生掌握万有引力定律的基本概念和公式，了解万有引力在航天领域的应用，提高学生的科学知识水平。

5.跨学科能力：通过联系数学、化学等学科，培养学生的跨学科综合能力，使其能够运用不同学科的知识解决实际问题。教学难点与重点1.教学重点：

-万有引力定律的公式及应用：重点讲解万有引力公式F=G(m1m2)/r^2，并通过实例分析其在实际问题中的应用。

-万有引力与航天：重点介绍万有引力在航天领域的应用，如卫星轨道、地球引力等。

-航天器变轨原理：重点讲解航天器在不同轨道上的运行原理，以及变轨过程中万有引力的作用。

-航天器返回地球：重点分析航天器返回地球过程中，万有引力对航天器的影响及其应对措施。

2.教学难点：

-万有引力定律的推导：学生可能对万有引力定律的推导过程理解不够深入，需要通过实验和理论分析，帮助学生理解万有引力定律的得出过程。

-航天器动力学：结合万有引力定律，讲解航天器的动力学特性，如加速度、周期等，学生可能对此部分内容理解存在困难，需要通过实例和动画演示，帮助学生直观地理解航天器的动力学特性。

-航天器轨道计算：学生可能对航天器在不同轨道上的运行原理，以及变轨过程中万有引力的作用理解不够深入，需要通过实际案例和计算练习，帮助学生掌握航天器轨道计算的方法和技巧。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方法与策略1.教学方法：

-讲授法：用于讲解万有引力定律的公式及应用、航天器变轨原理等核心知识点。

-案例研究法：通过分析航天领域的实际案例，让学生深入了解万有引力在航天领域的应用。

-实验法：安排实验环节，让学生观察和记录物体之间的相互作用力，从而更好地理解万有引力定律。

2.教学活动设计：

-角色扮演：让学生扮演科学家和航天工程师，模拟探究万有引力定律的过程，增强学生的主体参与感。

-小组讨论：分组讨论航天器轨道计算方法，促进学生之间的互动与交流。

-游戏设计：设计有关航天知识的游戏，让学生在游戏中巩固所学知识，提高学习兴趣。

3.教学媒体使用：

-利用多媒体课件展示实验现象和航天器运行轨迹，直观地呈现教学内容，提高学生的学习兴趣。

-借助网络资源，为学生提供有关航天领域的视频资料，帮助学生拓宽视野。

-使用模型和教具，让学生更直观地理解物体之间的相互作用力和航天器运行原理。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对万有引力的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道万有引力是什么吗？它与我们的生活有什么关系？”

展示一些关于万有引力的图片或视频片段，如行星运动、卫星发射等，让学生初步感受万有引力的魅力或特点。

简短介绍万有引力的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.万有引力基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解万有引力的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解万有引力的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍万有引力的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。

通过实例或案例，让学生更好地理解万有引力的实际应用或作用。

3.万有引力案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解万有引力的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的万有引力案例进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解万有引力的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用万有引力解决实际问题。

小组讨论：让学生分组讨论万有引力的未来发展或改进方向，并提出创新性的想法或建议。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与万有引力相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对万有引力的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调万有引力的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括万有引力的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调万有引力在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用万有引力。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于万有引力的短文或报告，以巩固学习效果。知识点梳理本节课主要涉及以下知识点：

1.万有引力的概念：万有引力是宇宙中任何两个物体相互吸引的力，大小与两个物体的质量和距离有关。

2.万有引力公式：万有引力公式为F=G(m1m2)/r^2，其中F表示万有引力的大小，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。

3.万有引力常数：万有引力常数G是一个物理常数，其值约为6.674×10^-11N·m^2/kg^2，用于计算两个物体之间的万有引力。

4.物体之间的万有引力：物体之间的万有引力大小与它们的质量乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。

5.天体运动：天体（如行星、卫星等）的运动受到万有引力的影响，遵循开普勒定律等运动规律。

6.卫星轨道：卫星绕行星运动的轨道受到万有引力的作用，不同轨道上的卫星具有不同的运行速度和周期。

7.航天器变轨原理：航天器在不同轨道上的运行原理，以及变轨过程中万有引力的作用，包括轨道转移、地球引力等因素。

8.航天器返回地球：航天器返回地球过程中，万有引力对航天器的影响及其应对措施，如再入大气层、减速等。

9.航天器动力学：结合万有引力定律，讲解航天器的动力学特性，如加速度、周期、轨道变化等。

10.万有引力在航天领域的应用：介绍万有引力在航天领域的应用，如卫星通信、地球引力辅助导航等。作业布置与反馈1.作业布置：

-布置一道关于万有引力定律的应用题，让学生运用所学知识解决实际问题。例如，计算两个物体之间的万有引力大小，或分析卫星在不同轨道上的运行速度和周期。

-布置一道航天器动力学的问题，让学生结合万有引力定律，分析航天器的加速度、周期等动力学特性。

-要求学生撰写一篇关于万有引力在航天领域的应用的短文，介绍卫星通信、地球引力辅助导航等实例。

2.作业反馈：

-在学生提交作业后，及时进行批改和反馈。注意指出学生在作业中的错误和不足，并提供正确的解答和方法。

-对于学生作业中的亮点和正确部分，给予肯定和鼓励，以增强学生的自信心。

-对于存在问题的作业，给出具体的改进建议，指导学生如何修正错误并提高解题能力。

-在反馈中，强调作业的重要性，鼓励学生认真对待作业，及时复习和巩固所学知识。

-针对学生的个性化问题，提供个性化的指导和建议，帮助学生克服学习中的困难。课后拓展1.拓展内容：

-阅读材料：推荐学生阅读有关万有引力定律的科普文章或书籍，如《宇宙的奇迹》、《万有引力定律的发现》等。

-视频资源：推荐学生观看有关万有引力定律的科普视频，如《万有引力定律：宇宙的力量》、《宇宙引力》等。

-实验操作：鼓励学生在家中进行简单的万有引力实验，如测量物体间的引力大小，验证万有引力定律。

2.拓展要求：

-自主学习：鼓励学生在课后自主学习和拓展，