广东省揭阳市高中物理第六章万有引力与航天6.2太阳与行星间的引力教案新人教版必修2

广东省揭阳市高中物理第六章万有引力与航天6.2太阳与行星间的引力教案新人教版必修2主备人备课成员教材分析《广东省揭阳市高中物理》第六章万有引力与航天6.2节太阳与行星间的引力，以新人教版必修2为教材核心。本节内容旨在让学生深入理解万有引力定律及其在太阳系中的应用，探索行星运动规律。课程紧密联系教材，通过实例解析、公式推导以及问题探讨，深化学生对万有引力定律的认识，并引导学生将其应用于行星运动轨迹分析，培养解决实际问题的能力。教学设计注重科学思维的启发，遵循由浅入深的原则，确保内容符合高中二年级学生的知识水平和认知发展需求。核心素养目标教学难点与重点1.教学重点

-万有引力定律的数学表达式及其物理意义；

-行星运动的基本规律，特别是椭圆轨道特征；

-引力提供向心力的概念及其在行星运动中的应用。

通过对比地球与太阳的相互作用，强调万有引力定律在解释行星轨道稳定性和形状方面的重要性。

2.教学难点

-万有引力定律中引力常量G的理解与运用；

-由万有引力定律推导行星运动方程的过程；

-椭圆轨道与圆轨道运动的区别，以及由此产生的速度和加速度变化。

针对引力常量G的理解难点，通过具体例题演示其作用，并指导学生如何在不同情境下运用该常数。对于行星运动方程的推导，设计逐步引导的讲解和图示，帮助学生清晰理解背后的物理原理。学具准备Xxx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准备1.教材：确保每位学生提前准备好新人教版必修2物理教材，翻至第六章6.2节太阳与行星间的引力内容。

2.辅助材料：搜集并准备太阳系各行星运动轨迹图、万有引力定律公式推导过程的图解、行星轨道特点的动态演示视频，以及相关的历史背景资料。

3.实验器材：准备行星轨道模拟实验套件，包括小球、光源、曲轨道等，以供学生亲身体验行星运动的规律。

4.教室布置：将教室分为讲解区、讨论区及实验操作区，确保教学活动顺利进行，同时为学生提供合作学习的空间。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，激发其探索宇宙的欲望。

过程：

开场提问：“你们知道什么是万有引力吗？它与我们生活的地球有什么关系？”

展示太阳系行星运动的视频片段，让学生初步感受万有引力的作用和宇宙的浩瀚。

简短介绍万有引力定律的发现及其在理解天体运动中的重要性。

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、数学表达及其物理意义。

过程：

讲解万有引力定律的定义，包括牛顿的发现和引力常量G的作用。

使用图表和示意图详细解释万有引力的数学表达式，并通过实例说明其物理意义。

通过分析地球与太阳之间的引力，让学生理解万有引力在维持行星轨道中的作用。

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在天体运动中的应用。

过程：

选择几个典型的天体运动案例，如月球绕地球旋转、火星绕太阳公转等进行分析。

详细介绍每个案例的背景、运动规律和万有引力的具体应用。

引导学生思考这些案例对理解宇宙和探索外太空的意义，以及如何运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在未来航天领域的应用和可能的科研发展方向。

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，如“万有引力与航天器设计”进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、技术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：

简要回顾万有引力定律的基本概念、数学表达式、案例分析等学习内容。

强调万有引力在理解宇宙规律和推动航天科技进步中的价值和作用。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于万有引力在天体运动中应用的短文或报告，以巩固学习效果。教学资源拓展1.拓展资源：

-推荐阅读：《宇宙简史》、《行星运动论》等科普书籍，让学生更深入地了解宇宙的奥秘和行星运动规律。

-视频资料：推荐观看关于宇宙探索和行星运动的纪录片，如《宇宙之旅》、《行星的力量》等，以视觉化的方式加深学生对万有引力作用的理解。

-实地考察：组织学生参观天文馆或科学博物馆，通过观察模型和互动展品，直观感受天体运动的规律。

-科普文章：收集与万有引力相关的科普文章，涵盖最新的天文发现和理论研究，以拓展学生的知识视野。

2.拓展建议：

-鼓励学生自主研究行星运动的历史发展，了解不同科学家对行星运动规律的研究贡献，从而认识到科学发展的渐进性和累积性。

-引导学生关注航天科技的发展动态，了解万有引力在航天工程设计中的应用，如卫星发射、探测器轨道设计等。

-提供数学和物理的交叉学习材料，让学生通过解决实际问题，运用数学工具来分析和解决物理问题。

-鼓励学生开展小课题研究，选择一个感兴趣的天体运动现象，通过查阅资料、实验探究或模拟计算等方式，进行深入研究。

-组织辩论会或研讨会，让学生围绕“万有引力在未来的科研和应用前景”等话题展开讨论，激发学生的创新思维和批判性思考。板书设计①重点知识点：

-万有引力定律公式：F=G(m1m2)/r^2

-行星运动规律：椭圆轨道、向心力、角动量守恒

-引力常量G的理解与运用

②关键词与句：

-"万有引力：宇宙的纽带"

-"行星轨道：椭圆与圆的差异"

-"向心力：维持天体运动的关键"

③艺术性与趣味性：

-使用不同颜色粉笔突出重点，如引力公式中的G用特殊颜色标注，以强调其重要性。

-在黑板上绘制太阳系简图，标注行星轨道和运动方向，增加视觉直观性。

-设计有趣的图示或漫画，如牛顿被苹果砸中的图解，以幽默的方式引入万有引力定律的发现背景。

-利用简笔画展示行星在不同位置的速度变化，使抽象概念具象化，提高学生的兴趣。

板书设计旨在通过清晰的结构、生动的视觉元素和趣味性的互动，帮助学生更好地理解和记忆万有引力与行星运动的相关知识。课后作业1.计算题：地球绕太阳公转的周期为一年，假设地球的轨道半径为1.5亿公里，太阳的质量为M，地球的质量为m。请根据万有引力定律，计算地球与太阳之间的引力大小。

答案：F=G(Mm)/(1.5亿公里)^2

2.应用题：已知火星绕太阳公转的周期为687天，轨道半径为2.27亿公里。若火星的质量为m1，太阳的质量为M1，求火星与太阳之间的引力大小。

答案：F1=G(M1m1)/(2.27亿公里)^2

3.分析题：假设地球的质量为5.97×10^24千克，月球的质量为7.35×10^22千克，地月距离为384,400公里。请计算月球对地球的引力大小，并分析这个力对地球的影响。

答案：F2=G(5.97×10^24千克×7.35×10^22千克)/(384,400公里)^2，这个引力导致地球潮汐现象。

4.探究题：设计一个小实验，验证万有引力定律中引力与距离平方成反比的规律。请简述实验原理、所需材料和操作步骤。

答案：实验原理：使用弹簧测力计测量两个质量不同的物体在不同距离下的引力大小，验证引力与距离平方成反比。

所需材料：弹簧测力计、两个质量不同的物体（如小球）、测量尺。

操作步骤：固定一个物体，将另一个物体悬挂在弹簧测力计上，测量在不同距离下的引力大小，记录数据并分析。

5.论述题：结合本节课所学内容，论述万有引力定律在天体运动和航天领域的应用。

答案：万有引力定律在天体运动中的应用包括解释行星轨道稳定性、月球绕地球旋转等现象。在航天领域，万有引力定律用于计算火箭发射轨道、卫星定点定位、探测器飞行轨迹等。例如，根据万有引力定律，科学家们可以计算出卫星发射所需的初速度和飞行轨道，以确保卫星成功进入预定轨道。教学评价与反馈1.课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度，包括积极回答问题、提出疑问、认真听讲和做笔记的情况。评价学生在课堂互动中的活跃度和思考问题的深度。

2.小组讨论成果展示：评估各小组在讨论过程中的合作程度，成果展示的清晰度和逻辑性，以及对万有引力与行星运动知识的理解和应用能力。

3.随堂测试：通过随堂小测验，检测学生对万有引力定律公式、行星运动规律等基础知识的掌握情况，以及解决实际问题的能力。

4.课后作业完成情况：检查学生完成课后作业的质量，包括计算题的正确性、分析题的深度和论述题的条理性。

5.教师评价与反馈：针对学生的课堂表现、小组讨论、随堂测试和课后作业完成情况，给予及时的反馈和指导。指出学生的优点和不足，提供改进建议，鼓励学生继续深入学习和探索。

具体评价与反馈内容如下：

1.课堂表现：

-学生在课堂上积极互动，表现出对万有引力与行星运动知识的好奇心和探索欲。

-部分学生在回答问题和讨论时，展现出对知识深入思考和理解的能力。

-对于表现不够积极的学生，教师应及时鼓励和引导，提高其课堂参与度。

2.小组讨论成果展示：

-各小组能较好地合作完成讨论任务，展示成果时表达清晰、逻辑性强。

-对于讨论过程中存在的问题，教师应及时指出并指导学生改进。

-鼓励学生在展示成果时提出创新性的观点和解决方案。

3.随堂测试：

-学生在随堂测试中整体表现良好，基础知识掌握较为扎实。

-对于测试成绩不理想的学生，教师应分析原因，针对性地提供辅导。

-通过测试结果，了解学生对知识点的掌握情况，为后续教学提供参考。

4.课后作业完成情况：

-学生完成的课后作业质量较高，计算题正确率较高，分析题和论述题表现较好。

-教师针对作业中的问题，提供详细的解答和指导，帮助学生巩固知识。

-鼓励学生将所学知识应用于实际问题，提高解决问题的能力。

5.教师评价与反馈：

-教师应及时关注学生的学习进展，给予正面评价和鼓励，增强学生的自信心。

-针对学生的不足，提出具体改进建议，帮助学生提高学习效果。

-通过评价与反馈，激发学生对物理学科的兴趣，培养其学科核心素养。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.创新教学方式：通过引入多媒体教学资源，如视频、动画等，增强学生对万有引力定律和行星运动规律的理解，使抽象概念更加直观。

2.开展小组合作学习：组织学生进行小组讨论和合作实验，培养他们的合作能力和团队精神，同时促进知识的深入理解和应用。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生参