2024-2025学年高中物理 第七章 万有引力与宇宙航行 第二节 万有引力定律说课稿 新人教版必修第二册

2024-2025学年高中物理第七章万有引力与宇宙航行第二节万有引力定律说课稿新人教版必修第二册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为2024-2025学年高中物理第七章万有引力与宇宙航行第二节万有引力定律，教材为人教版必修第二册。本节课主要围绕以下内容展开：

1.万有引力定律的发现背景及历史意义；

2.万有引力定律的数学表达式及其物理意义；

3.万有引力定律在宇宙航行中的应用；

4.万有引力定律的适用范围及局限性。核心素养目标二、核心素养目标

1.通过探究万有引力定律的发现过程，培养科学思维与创新意识；

2.通过分析万有引力定律的数学表达式，发展学生的数学应用能力；

3.通过应用万有引力定律解决实际问题，提高学生的物理实践能力；

4.增强学生对自然规律的好奇心与探索精神，培养科学态度与责任感。教学难点与重点1.教学重点

-万有引力定律的数学表达式：F=G*(m1*m2)/r^2。这是本节课的核心内容，学生需要理解万有引力与两个物体的质量以及它们之间距离的关系。

-宇宙航行中的应用：如何利用万有引力定律计算天体的运动轨迹，如卫星绕行星的运动、行星绕恒星的公转等。

2.教学难点

-引力常量G的理解：G是一个非常小的常数，学生可能会对其在计算中的实际意义感到困惑。例如，理解G在万有引力公式中的作用，以及为什么在实际计算中往往可以忽略G的数值。

-万有引力定律的适用条件：学生可能会对万有引力定律的适用范围感到困惑，例如，它不适用于量子力学层面的粒子间作用力，也不适用于相对论效应显著的高速运动物体。

-质点假设的应用：在利用万有引力定律计算物体间引力时，假设物体为质点是一个常见的简化。学生可能难以理解何时可以应用质点假设，以及这种假设对结果的影响。

-实际计算中的单位转换：在计算过程中，学生可能对如何进行单位转换以符合公式中的单位要求感到困难，例如，将地球和月球的距离从公里转换为米。教学资源准备1.教材：确保每位学生都配备了人教版必修第二册物理教材，以便于跟随课堂进度自学和复习。

2.辅助材料：准备相关的天体图像、宇宙航行视频片段、万有引力公式示意图等电子或纸质资源，以帮助学生直观理解抽象概念。

3.实验器材：如果条件允许，准备用于模拟万有引力实验的器材，如弹簧秤、小球、滑轮等，确保实验的安全性和准确性。

4.教室布置：将教室分为讲解区和实验区，保证学生既能聆听讲解，又能参与实验操作，增强互动性和实践性。教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：通过展示宇宙中的星系图像，提问学生：“你们知道宇宙中的星系是如何保持在一起的吗？”引发学生对万有引力定律的好奇心。

-回顾旧知：简要回顾牛顿第三定律，为学生理解万有引力定律打下基础。

2.新课呈现（约40分钟）

-讲解新知：详细介绍万有引力定律的发现背景、数学表达式及其物理意义。

-举例说明：以地球与月球之间的引力为例，解释万有引力定律的应用。

-互动探究：分组讨论，让学生尝试推导万有引力定律的数学表达式，并探讨其在宇宙航行中的应用。

3.巩固练习（约20分钟）

-学生活动：发放练习题，让学生计算不同天体间的引力大小，并解释结果。

-教师指导：在学生计算过程中，教师巡回指导，解答学生的疑问，确保理解正确。

4.课堂总结（约10分钟）

-对本节课的主要内容进行总结，强调万有引力定律在物理学和宇宙航行中的重要性。

-回答学生在课堂中提出的问题，确保学生对万有引力定律有了清晰的认识。

5.作业布置（约5分钟）

-布置相关的作业，包括计算题和思考题，让学生在课后进一步巩固万有引力定律的理解和应用。

-要求学生预习下一节课的内容，为深入学习宇宙航行打下基础。教学资源拓展1.拓展资源

-宇宙中的天体运动：介绍太阳系中的行星运动规律，以及开普勒定律与万有引力定律的关系。

-引力透镜效应：解释大质量天体如何通过引力作用弯曲光线路径，形成引力透镜现象。

-黑洞与引力波：探讨黑洞的引力作用及其对周围空间的影响，以及引力波的最新研究成果。

-人类宇宙航行史：回顾人类从发射第一颗卫星到探测火星、木星等行星的历史。

-物理常数测定：介绍引力常量G的测定历史和方法，以及其对物理学的意义。

2.拓展建议

-阅读拓展：推荐学生阅读关于宇宙探索、天体物理的科普书籍，如《宇宙简史》、《黑洞与时间弯曲》等。

-观看纪录片：鼓励学生观看探索宇宙奥秘的纪录片，如《宇宙时空之旅》、《行星漫游指南》等。

-参与科学活动：建议学生参与学校或社区组织的科学讲座、天文观测等活动，增强实践体验。

-开展研究项目：指导学生开展小型的科学研究项目，如模拟卫星轨道计算、分析天体运动数据等。

-科学写作：鼓励学生撰写科学报告或论文，围绕万有引力定律及其应用展开深入研究。

-数学与物理结合：引导学生运用数学工具解决物理问题，如使用微积分计算引力势能，加深对物理概念的理解。

-跨学科学习：鼓励学生将物理知识与历史、文学等其他学科相结合，从不同角度理解科学的发展和社会的影响。板书设计1.导入部分

①提问：“什么是万有引力？”

②回顾牛顿第三定律，引出万有引力定律。

2.新课呈现部分

①万有引力定律的发现背景（简要介绍历史背景）

②万有引力定律的数学表达式（板书公式F=G*(m1*m2)/r^2）

③万有引力定律的物理意义（解释引力大小与质量、距离的关系）

3.互动探究部分

①提出探究问题：“如何利用万有引力定律计算天体的运动轨迹？”

②引导学生板书探究过程，如假设条件、公式应用、计算步骤等。

4.巩固练习部分

①板书例题，展示解题过程，强调关键步骤和注意事项。

②学生板书解答过程，教师进行点评和指导。

5.课堂总结部分

①板书本节课的重点知识点，如万有引力定律的适用范围、单位转换等。

②强调万有引力定律在宇宙航行中的应用价值。反思改进措施（一）教学特色创新

1.在导入环节，我尝试通过展示宇宙中的星系图像和提问方式来激发学生的兴趣，这种直观的视觉冲击和互动方式可以更好地吸引学生的注意力。

2.在新课呈现环节，我采用了分组讨论的形式，让学生自主推导万有引力定律的数学表达式，这种方式有助于培养学生的合作精神和探究能力。

（二）存在主要问题

1.教学管理方面，我发现学生在课堂上的参与度不够均衡，部分学生可能因为害羞或缺乏自信而不愿意积极参与讨论。

2.教学组织方面，课堂时间分配不够合理，导致巩固练习环节时间紧张，学生未能充分动手实践。

3.教学评价方面，我在评价学生时可能过于注重结果，而忽略了学生在探究过程中的思考过程和努力程度。

（三）改进措施

1.为了提高学生的参与度，我计划在课堂上设置更多的小组活动，并鼓励每个小组成员都能发表自己的观点。同时，我会关注那些不太愿意参与的学生，通过提问和鼓励来提高他们的参与度。

2.我会优化课堂时间分配，确保每个环节都有充足的时间。特别是巩固练习环节，我会提