高中物理 专题6.2 太阳与行星间的引力教学设计 新人教版必修2

高中物理专题6.2太阳与行星间的引力教学设计新人教版必修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）高中物理专题6.2太阳与行星间的引力教学设计新人教版必修2课程基本信息1.课程名称：太阳与行星间的引力

2.教学年级和班级：高中物理，新人教版必修2，高三（1）班

3.授课时间：2022年10月12日

4.教学时数：1课时（45分钟）核心素养目标1.科学思维：使学生掌握万有引力定律的基本概念，能够运用科学方法分析太阳与行星间的引力关系。

2.科学探究：培养学生通过观察、实验、分析等手段，探究太阳与行星间引力作用的能力。

3.科学态度与价值观：引导学生认识太阳与行星间引力研究的重要意义，培养学生的科学态度和价值观。

4.科学交流：培养学生运用物理知识进行交流与合作的能力，能够与他人分享太阳与行星间引力的探究过程和结论。教学难点与重点1.教学重点：

（1）万有引力定律的内容及其数学表达式：F=G*m1*m2/r^2

（2）太阳与行星间的引力关系，以及引力作用对行星运动的影响。

（3）引力常数G的数值及其意义。

（4）行星轨道的椭圆形状以及行星在不同位置的速率变化。

（5）开普勒定律及其在太阳系中的应用。

2.教学难点：

（1）万有引力定律的推导过程：理解并掌握两个物体质量、距离和引力之间的关系，以及如何通过实验数据得出引力常数G的数值。

（2）行星运动的规律：引导学生理解行星在不同位置受引力大小的影响，以及如何根据引力解释行星运动的规律。

（3）引力波的概念及其探测：介绍引力波的产生原因、传播特点以及如何利用引力波探测宇宙中的事件。

（4）太阳与行星间引力作用对地球的影响：让学生明白地球所受太阳引力的大小及其对地球自转、公转等现象的影响。

（5）开普勒定律的理解与应用：引导学生掌握开普勒定律的内涵，并能运用开普勒定律分析太阳系中其他行星的运动。

为突破上述难点，教师在教学过程中可采用以下方法：

1.运用实验数据和实际案例，生动形象地解释万有引力定律的推导过程，让学生在实践中理解和掌握引力定律。

2.通过动画、模型等展示行星运动的规律，帮助学生直观地理解太阳与行星间的引力关系。

3.引入引力波的探测成果，让学生了解现代物理学家在引力波研究方面所取得的突破。

4.结合实际生活中的现象，如地球的自转、公转等，引导学生认识太阳引力对地球的影响。

5.运用开普勒定律分析太阳系中其他行星的运动，提高学生的实际应用能力。教学方法与手段1.问题驱动法：教师提出引导性问题，激发学生思考，引导学生通过小组讨论或独立思考的方式探索太阳与行星间引力的奥秘。

2.案例分析法：教师通过引入经典案例，如开普勒定律的发现过程，让学生了解科学家是如何发现和验证物理规律的。

3.实验验证法：教师组织学生进行简单的物理实验，如牛顿苹果实验，让学生直观地感受万有引力的存在和作用。

教学手段：

1.多媒体演示：教师利用多媒体课件，通过动画、图片等形式展示太阳与行星间的引力关系，帮助学生形象地理解抽象的概念。

2.虚拟实验室：教师引导学生利用虚拟实验室软件，模拟行星运动，让学生在操作中感受引力的作用和行星运动的规律。

3.在线互动平台：教师利用在线互动平台，发布思考题、讨论话题等，鼓励学生积极参与讨论，促进学生之间的交流与合作。

4.视频资料：教师播放有关太阳与行星间引力的科学纪录片或研究视频，让学生了解最新的科学研究进展，拓宽视野。

5.学习手册：教师提供学习手册，包含重点知识点、概念解释、例题解析等，方便学生随时查阅和复习。教学流程1.导入新课（5分钟）

教师通过展示太阳系行星运动的动画，引导学生关注太阳与行星间的引力关系，激发学生对太阳与行星间引力的好奇心。提问：“你们知道太阳对行星有什么样的作用力吗？”让学生思考并回答。

2.新课讲授（15分钟）

（1）教师讲解万有引力定律的内容，强调万有引力定律的数学表达式F=G*m1*m2/r^2，以及引力常数G的数值和意义。

（2）教师介绍太阳与行星间的引力关系，解释引力作用对行星运动的影响，如行星轨道的椭圆形状以及行星在不同位置的速率变化。

（3）教师讲解开普勒定律及其在太阳系中的应用，让学生了解开普勒定律的发现过程和意义。

3.实践活动（10分钟）

（1）学生分组进行实验，测量不同距离下的引力大小，验证万有引力定律。

（2）学生利用虚拟实验室软件，模拟行星运动，观察行星在不同位置的速率变化。

（3）学生根据实验结果和模拟数据，分析太阳与行星间引力作用对行星运动的影响。

4.学生小组讨论（10分钟）

（1）学生分组讨论太阳与行星间引力对地球的影响，如地球的自转、公转等现象。

（2）学生探讨引力波的概念及其探测方法，了解引力波在宇宙研究中的重要性。

（3）学生结合开普勒定律，分析太阳系中其他行星的运动规律。

5.总结回顾（5分钟）

教师引导学生回顾本节课所学内容，强调万有引力定律、太阳与行星间的引力关系、开普勒定律等重要知识点。提问：“你们认为自己掌握了本节课的哪些内容？”鼓励学生分享自己的学习心得。

总用时：45分钟知识点梳理1.万有引力定律：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小与两个物体的质量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，作用力的方向在两个物体的连线上。

2.太阳与行星间的引力关系：太阳对行星施加的引力使行星围绕太阳运动，行星间的引力作用影响行星的运动轨迹和速度。

3.引力常数G的数值和意义：引力常数G是描述万有引力定律中比例关系的常数，它的数值为6.67×10^-11N·m^2/kg^2，用于计算两个物体之间的引力大小。

4.行星轨道的椭圆形状：根据开普勒第一定律，行星运动的轨道是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。

5.行星在不同位置的速率变化：根据开普勒第二定律，行星在椭圆轨道上运动的速度是变化的，当行星接近太阳时速度较快，远离太阳时速度较慢。

6.开普勒定律的应用：开普勒定律是描述行星运动规律的重要定律，可用于分析太阳系中其他行星的运动轨迹和速度变化。

7.太阳与行星间引力对地球的影响：太阳对地球的引力使地球围绕太阳运动，同时也影响地球的自转、公转等现象。

8.引力波的概念及其探测：引力波是黑洞、中子星等极端质量变化时产生的时空波动，通过探测引力波可以了解宇宙中的事件和物质的性质。

9.太阳系中其他行星的运动规律：根据开普勒定律，太阳系中的其他行星也是围绕太阳运动，它们的轨道形状、速率变化等都与地球的运动相似。

10.太阳与行星间引力的现代研究：科学家通过观测和实验研究太阳与行星间引力的作用，不断深化对太阳系行星运动规律的理解。反思改进措施（一）教学特色创新

1.实验与模拟相结合：通过实际测量和虚拟实验室模拟相结合的方式，让学生更直观地理解太阳与行星间引力的作用。

2.多元化教学方法：结合问题驱动法、案例分析法和小组讨论法等多种教学方法，激发学生的学习兴趣，提高学生的参与度和思考能力。

（二）存在主要问题

1.学生理解难点：万有引力定律的推导过程和行星运动的规律理解起来较为复杂，部分学生可能存在理解困难。

2.教学时间安排：在实践活动和小组讨论环节，时间安排可能不够充分，导致学生无法深入研究和讨论。

（三）改进措施

1.针对理解难点：可以通过简化实验步骤、提供更多实例和动画演示等方式，帮助学生更好地理解万有引力定律和行星运动规律。

2.调整教学时间：适当延长实践活动和小组讨论环节的时间，确保学生有足够的时间进行实验操作和深入讨论。

3.加强学生反馈：在教学过程中，及时收集学生的反馈意见，了解他们的学习需求和困难，针对性地进行教学调整和改进。

4.增加互动环节：在讲授新课时，增加提问和回答环节，鼓励学生积极参与，提高课堂氛围和学生的学习积极性。板书设计重点知识点：F=G*m1*m2/r^2

词：质量、距离、引