2024-2025学年高中物理 第六章 万有引力与航天 2 太阳与行星间的引力（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2太阳与行星间的引力（2）教案新人教版必修2学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容分析本节课的主要教学内容是太阳与行星间的引力。教材的章节为高中物理第六章万有引力与航天第二节太阳与行星间的引力（2）。

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万有引力的概念和计算方法，本节课将在这个基础上进一步探讨太阳与行星间的引力。通过本节课的学习，学生将能够理解并应用万有引力定律来解释太阳与行星之间的关系。教学目标分析本节课的核心素养目标主要包括物理观念、科学思维、实验探究和科学态度四个方面。

1.物理观念：通过本节课的学习，学生将能够建立和巩固对万有引力概念的理解，认识太阳与行星间的引力关系，进一步形成对天体物理的基本认识。

2.科学思维：学生将通过对太阳与行星间引力的学习，培养模型建构、证据分析、逻辑推理等科学思维能力，提高运用物理学方法解决问题的能力。

3.实验探究：本节课将通过观察和分析实际的天体运动数据，引导学生运用实验探究的方法，验证万有引力定律在天体运动中的应用，增强学生的实践操作能力和问题解决能力。

4.科学态度：通过本节课的学习，学生将能够认识科学研究的重要性和局限性，培养对科学的敬畏之心，增强对自然现象的好奇心和探索精神。

综上，本节课旨在通过万有引力与航天这一主题，培养学生的物理核心素养，使学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面得到全面发展。教学难点与重点1.教学重点

（1）太阳与行星间的引力概念：理解并掌握太阳与行星间的引力概念，认识到它是万有引力的一个特殊应用。

（2）万有引力定律在天体运动中的应用：掌握万有引力定律在天体运动中的运用，能够运用该定律解释和预测天体运动轨迹。

（3）行星运动规律：了解并掌握行星运动的三大定律，即开普勒定律，能够运用这些定律分析行星的运动特点。

（4）航天技术：了解航天技术的基本原理和发展现状，认识到它在现代科学技术中的重要地位。

2.教学难点

（1）太阳与行星间引力的计算：由于涉及到的天体质量、距离较大，计算过程中需要进行科学近似和简化，这对学生来说是一个难点。

（2）万有引力定律在天体运动中的应用：学生需要将抽象的万有引力定律运用到具体的天体运动问题中，这需要较强的逻辑推理和数学运算能力。

（3）行星运动规律的推导：学生需要理解并推导出行星运动的三大定律，这涉及到复杂的数学运算和逻辑推理，是一个难点。

（4）航天技术的原理与应用：学生需要理解航天技术的基本原理，如火箭推进、轨道转移等，以及它在实际应用中的各种挑战和解决方案。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《2024-2025学年高中物理第六章万有引力与航天2太阳与行星间的引力（2）教案新人教版必修2》的教材，以便学生能够跟随教学进度进行学习和复习。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的多媒体资源，包括图片、图表、视频等。例如，可以准备太阳系模型图、行星运动轨迹图、火箭发射原理图等，以直观展示太阳与行星间的引力关系和航天技术的相关知识。

3.实验器材：如果涉及实验，需要提前准备实验所需的器材，并确保其完整性和安全性。例如，可以准备小型行星模型、弹簧测力计、细线等，用于模拟太阳与行星间的引力作用实验。

4.教室布置：根据教学需要，对教室环境进行布置。可以设置分组讨论区，供学生进行小组讨论和实验操作；同时，还可以设置实验操作台，供学生进行实验操作和观察。

此外，还需要准备投影仪、计算机、白板等教学设备，以便教师能够顺利展示教学内容和进行课堂互动。同时，确保网络畅通，以便于教师和学生能够正常使用在线资源和教学平台。

最后，教师应提前熟悉教学内容，准备好教学PPT或教案，以便在课堂上进行有序的教学和引导。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：激发学生兴趣，引入新课内容。

过程：教师通过展示太阳系的动态图像，引导学生关注太阳与行星之间的关系，提问：“你们知道太阳与行星之间是如何相互作用的吗？”然后简要介绍本节课将学习的内容，即太阳与行星间的引力。

2.太阳与行星间的引力概念（10分钟）

目标：让学生理解太阳与行星间的引力概念。

过程：教师引导学生回顾万有引力的概念，然后引入太阳与行星间的引力，解释它是万有引力的一个特殊应用。通过展示太阳与行星间引力的计算公式，让学生初步了解其计算方法。

3.万有引力定律在天体运动中的应用（20分钟）

目标：培养学生运用万有引力定律解释和预测天体运动的能力。

过程：教师以地球绕太阳运动为例，引导学生运用万有引力定律分析地球的运动轨迹。然后，教师给出一个具体的天体运动问题，让学生分组讨论并给出解答。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和问题解决能力。

过程：教师给出一个关于行星运动规律的问题，让学生分组讨论，并鼓励学生提出自己的观点和解决方案。教师巡回指导，给予学生必要的帮助和提示。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：提高学生的表达能力和批判性思维能力。

过程：每组学生代表展示讨论结果，其他学生和教师对其进行点评，提出自己的看法和问题。教师对学生的展示和点评进行总结，并给予肯定和指导。

6.课堂小结（5分钟）

目标：帮助学生巩固所学内容，明确重点和难点。

过程：教师对本节课的主要内容进行总结，强调太阳与行星间的引力概念、万有引力定律在天体运动中的应用等核心知识。然后，教师提问学生对本节课内容的理解和体会，鼓励学生提出问题并进行思考。知识点梳理本节课的主要知识点包括太阳与行星间的引力、万有引力定律在天体运动中的应用、行星运动规律以及航天技术的基本原理和发展现状。

1.太阳与行星间的引力：太阳对行星的引力是由于万有引力定律而产生的，它是太阳系中行星运动的重要驱动力。学生需要理解并掌握太阳与行星间的引力概念，以及它是如何影响行星的运动轨迹的。

2.万有引力定律在天体运动中的应用：万有引力定律是描述物体间引力相互作用的基本规律。学生需要学会运用万有引力定律来解释和预测天体运动，如地球绕太阳的运动、行星绕太阳的运动等。

3.行星运动规律：行星运动的规律是描述行星运动轨迹和速度变化的规则。学生需要了解并掌握开普勒定律，即行星运动的三大定律，能够运用这些定律分析行星的运动特点和行为。

4.航天技术的基本原理和发展现状：航天技术是利用航天器进行地球外的探索和利用的技术。学生需要了解航天技术的基本原理，如火箭推进、轨道转移等，以及它在现代科学技术中的重要地位和应用现状。反思改进措施（一）教学特色创新

1.实践环节设计：在讲解太阳与行星间的引力时，我加入了模拟太阳系运动的实践活动，让学生亲自动手搭建模型，观察和分析行星的运动轨迹。这样的实践环节能够让学生更加直观地理解万有引力定律在天体运动中的应用，提高了学生的参与度和兴趣。

2.小组合作学习：在讲解行星运动规律时，我组织学生进行小组讨论，让学生共同探讨行星运动的规律。这种合作学习的方式能够培养学生的团队合作能力和批判性思维，同时也能够提高课堂的互动性和学生的主动学习能力。

3.科技应用介绍：在讲述航天技术时，我结合当前的科技发展，向学生介绍了一些最新的航天技术和应用，如探月工程、火星探测等。这样的介绍能够激发学生对航天技术的兴趣，同时也能够让学生了解到航天技术在现代科技中的重要地位和应用。

（二）存在主要问题

1.学生实践操作能力不强：在实践活动环节，我发现部分学生在操作模型时不够准确，对运动轨迹的观察和分析能力有待提高。

2.小组合作学习效果不平衡：在小组讨论环节，我发现部分小组的合作学习效果较好，而有些小组的合作效果一般，小组内部的合作分工不够明确，讨论成果的质量不高。

3.学生对航天技术的了解不足：在航天技术部分的介绍中，我发现部分学生对航天技术的了解较为有限，对一些最新的航天技术和应用了解不足。

（三）改进措施

1.加强实践操作训练：针对学生实践操作能力不强的问题，我将在实践活动环节增加更多的操作训练，引导学生动手实践，提高学生的操作准确性和对运动轨迹的观察分析能力。

2.优化小组合作学习：为了提高小组合作学习的效果，我将对小组合作学习进行优化，明确小组内部的合作分工，引导学生进行有效的讨论和交流，提高讨论成果的质量。

3.增加航天技术的学习资源：为了让学生更好地了解航天技术，我将增加航天技术的学习资源，如引入更多的航天技术资料和视频，组织学生参观航天展览等，扩大学生的知识面和对航天技术的了解。课后作业1.根据万有引力定律，计算两个质量分别为m1和m2的物体，相距r时的引力大小。

答案：F=G*m1*m2/r^2

2.假设地球的质量为M，太阳的质量为S，地球与太阳之间的距离为R。根据万有引力定律，计算地球绕太阳运动的向心加速度。

答案：a=G*S/R^2

3.根据开普勒第三定律，计算地球绕太阳公转一周的时间T与地球与太阳平均距离A之间的关系。

答案：T^2=(4*π^2*A^3)/(G*S)

4.假设火星的质量为M，地球的质量为E，火星与地球之间的距离为R。根据万有引力定律，计算火星受到地球的引力大小。

答案：F=G*E*M/R^2

5.假设卫星的质量为m，地球的质量为M，卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为R。根据万有引力定律，计算卫星的线速度v与轨道半径R和地球质量M之间的关系。

答案：v=√(G*M/R)板书设计①太阳与行星间的引力

-概念：太阳对行星的引力

-计算公式：F=G*m1*m2/r^2

②万有引力定律在天体运动中的应用

-向心加速度：a=G*S/