2024-2025学年新教材高中物理 第七章 万有引力与宇宙航行 1 行星的运动（1）教学实录 新人教版必修2

2024-2025学年新教材高中物理第七章万有引力与宇宙航行1行星的运动（1）教学实录新人教版必修2一、课程基本信息

1.课程名称：高中物理

2.教学年级和班级：高二（1）班

3.授课时间：2024年10月15日

4.教学时数：1课时

本节课主要教授2024-2025学年新教材高中物理第七章万有引力与宇宙航行1行星的运动（1）。内容涵盖行星运动的概述、开普勒第一定律、行星运动的椭圆轨道及行星运动的速度变化规律等。通过本节课的学习，使学生了解行星运动的基本规律，为后续学习万有引力定律打下基础。二、核心素养目标

1.理解并运用开普勒第一定律描述行星的椭圆轨道运动。

2.分析行星运动速度的变化规律，培养科学思维和探究能力。

3.通过观察和推理，培养空间想象能力和物理概念的应用能力。

4.提升对宇宙现象的好奇心，激发探索宇宙科学的兴趣。三、教学难点与重点

1.教学重点

本节课的教学重点是理解和掌握开普勒第一定律，即行星沿椭圆轨道绕太阳运动，且太阳位于椭圆的一个焦点上。具体细节如下：

-行星运动的椭圆轨道特性，包括椭圆的定义、焦点和长半轴的概念。

-开普勒第一定律的数学表达和物理意义，例如行星与太阳的距离和行星运动速度的关系。

-通过实例（如地球绕太阳的运动）来具体说明开普勒第一定律的应用。

2.教学难点

本节课的教学难点主要在于学生对于椭圆轨道的理解和行星运动速度变化的把握。具体细节如下：

-椭圆轨道的理解：学生可能会对椭圆轨道的形成和数学描述感到困惑，例如椭圆的几何特性、焦点的位置等。可以通过实际绘图和模型演示来帮助学生直观理解。

-行星运动速度的变化：学生可能难以理解行星在椭圆轨道上运动时速度如何变化，尤其是在近太阳点和远太阳点速度的差异。可以通过动画模拟或实际观测数据（如行星亮度变化）来形象展示速度变化，帮助学生突破这一难点。例如：

-当行星接近太阳（近日点）时，速度增加；远离太阳（远日点）时，速度减慢。

-通过比较不同行星的运动轨迹和速度变化，加深对开普勒第一定律的理解。四、教学资源

-硬件资源：多媒体投影仪、电脑、交互式智能平板

-软件资源：行星运动模拟软件、PPT教学课件

-课程平台：校园网络教学平台

-信息化资源：在线物理学习资源库、电子教材

-教学手段：问题引导、小组讨论、绘图演示、实验模拟五、教学过程

1.导入环节（约5分钟）

内容：教师通过展示古代天文学家对行星运动的观测记录和绘图，引导学生思考行星运动的规律。接着，提出问题：“你们认为行星是如何运动的？”，激发学生的好奇心和探究欲望。随后，教师简要介绍开普勒第一定律的发现背景，为学习新知做好铺垫。

2.新知学习（约25分钟）

内容：

-教师利用PPT展示椭圆的定义、焦点和长半轴的概念，让学生直观地了解椭圆的特点。

-通过动画演示，展示行星沿椭圆轨道绕太阳运动的模拟过程，引导学生观察行星与太阳的距离和行星运动速度的关系。

-教师讲解开普勒第一定律的数学表达和物理意义，结合实例（如地球绕太阳的运动）进行解释。

-学生分组讨论，尝试用椭圆轨道和开普勒第一定律解释行星运动的规律，教师巡回指导，解答学生的疑问。

-教师总结行星运动速度变化的规律，强调近日点和远日点速度的差异。

3.实践应用（约10分钟）

内容：

-教师提供几个不同行星的运动数据，让学生运用所学知识分析这些行星的运动轨迹和速度变化。

-学生分组进行计算和绘图，展示行星运动的椭圆轨道和速度变化规律。

-教师选取几个小组的作品进行展示，让学生相互评价、交流，共同提高。

4.总结与提升（约5分钟）

内容：

-教师总结本节课的主要内容，强调开普勒第一定律在行星运动研究中的重要性。

-引导学生思考如何运用开普勒第一定律解决实际问题，如卫星发射、航天器轨道设计等。

-教师鼓励学生继续探索宇宙奥秘，培养科学精神和探索兴趣。

-布置课后作业，让学生运用所学知识分析其他行星的运动规律，加深对开普勒第一定律的理解。

整个教学过程注重学生的参与和互动，教师通过问题引导、小组讨论、绘图演示等手段，帮助学生理解和掌握开普勒第一定律，培养他们的科学思维和探究能力。同时，通过实践应用环节，让学生将理论知识与实际相结合，提高解决实际问题的能力。最后，通过总结与提升环节，巩固所学知识，激发学生的科学兴趣和探索精神。六、教学反思与改进

这节课学生对开普勒第一定律的理解有了一定的提升，但在椭圆轨道的理解和行星运动速度变化的把握上，仍有部分学生感到困惑。我觉得可以通过以下几点进行改进：

首先，我可以在导入环节增加一些互动环节，比如让学生自己绘制椭圆轨道，这样可以更直观地感受椭圆的特点。其次，我应该在讲解开普勒第一定律时，更多地使用生活中的实例，比如地球绕太阳的运动，让学生更好地理解这个定律。再者，我可以在实践应用环节，增加一些小组合作的活动，让学生在合作中学习，这样可以提高他们的学习兴趣和参与度。最后，我还需要加强对学生的个别辅导，特别是对那些理解困难的学生，要耐心地解答他们的疑问，帮助他们理解行星运动的规律。七、结语八、教学资源拓展

1.拓展资源

-书籍：《宇宙简史》（史蒂芬·霍金著）、《行星运动与开普勒定律》（作者：匿名）

-视频资料：NationalGeographic制作的宇宙探索系列视频、开普勒定律教学视频

-实际观测数据：NASA提供的行星轨道数据和模拟图

-学术论文：关于开普勒定律在现代天文学应用的研究论文

-软件工具：天体物理模拟软件（如Celestia、Stellarium）

2.拓展建议

-阅读拓展：鼓励学生在课后阅读与行星运动和开普勒定律相关的书籍，以更深入地了解宇宙和行星运动的奥秘。

-观看视频：推荐学生观看宇宙探索系列视频，特别是关于行星运动和开普勒定律的部分，以增强直观感受。

-数据分析：指导学生利用NASA提供的行星轨道数据，分析不同行星的运动规律，加深对开普勒定律的理解。

-学术研究：引导学生阅读相关学术论文，了解开普勒定律在现代天文学研究中的应用和发展。

-软件应用：建议学生使用天体物理模拟软件，如Celestia或Stellarium，通过模拟行星运动，更直观地理解开普勒定律。

-实际观测：