2024-2025学年新教材高中物理 第七章 2 万有引力定律（2）说课稿 新人教版必修2

2024-2025学年新教材高中物理第七章2万有引力定律（2）说课稿新人教版必修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）2024-2025学年新教材高中物理第七章2万有引力定律（2）说课稿新人教版必修2教学内容本章节内容为新教材高中物理第七章2万有引力定律（2），主要涉及教材中万有引力定律的应用及拓展。具体内容包括：1.万有引力定律在天体运动中的应用；2.引力势能的计算；3.万有引力定律与牛顿运动定律的结合应用。通过本章节的学习，使学生能够深入理解万有引力定律，掌握其应用方法，并能够解决相关实际问题。核心素养目标本节课旨在培养学生以下核心素养：

1.科学思维：通过分析天体运动实例，培养学生运用物理规律解决实际问题的能力。

2.科学探究：引导学生设计实验验证万有引力定律，培养实验操作和数据分析能力。

3.科学态度与责任：使学生认识到科学定律的普适性和重要性，培养严谨求实的科学态度。

4.科学、技术、社会、环境（STSE）意识：引导学生思考万有引力定律在航天、天文等领域的应用，增强学生对科学与社会发展的联系的认识。教学难点与重点1.教学重点

-核心内容：万有引力定律的应用，特别是其在天体运动中的应用。

-详细列明：

a.理解万有引力定律的数学表达式，并能应用于计算天体间的引力。

b.掌握开普勒定律与万有引力定律的关系，能够将开普勒定律应用于解释天体运动。

c.应用万有引力定律计算地球表面的重力加速度和卫星的轨道速度。

2.教学难点

-难点内容：引力势能的计算和万有引力定律与牛顿运动定律的结合应用。

-详细列明：

a.引力势能的计算：理解引力势能的相对性，掌握引力势能的表达式，并能应用于计算特定情况下的引力势能。

b.万有引力定律与牛顿运动定律的结合：将万有引力提供的向心力与牛顿第二定律结合，推导出卫星轨道运动的方程。

c.复杂问题的解决：面对非圆轨道或非均匀引力场中的天体运动问题，能够正确选择合适的物理定律和公式进行计算。教学资源-软硬件资源：物理实验装置（如天平、弹簧秤、秒表、刻度尺等），计算机（用于演示软件或在线资源）。

-课程平台：学校内部网络教学平台，用于上传教学资料和互动交流。

-信息化资源：万有引力定律相关的动画或视频，用于直观展示天体运动。

-教学手段：多媒体投影仪，用于展示课件和实验操作步骤。

-教学辅助工具：黑板或白板，用于板书关键公式和步骤。教学过程一、导入新课

同学们，今天我们来学习万有引力定律的应用。在上一节课中，我们学习了万有引力定律的基本原理，了解了它的重要性和普适性。那么，今天我们就将这个定律应用于实际的天体运动中，探究它的具体应用。

二、新课讲授

（一）万有引力定律在天体运动中的应用

1.讲解开普勒定律与万有引力定律的关系

同学们，我们首先回顾一下开普勒定律，特别是第一定律和第二定律。接着，我们将看到万有引力定律如何与开普勒定律相联系。

2.讲解地球表面的重力加速度

3.讲解卫星的轨道速度

此外，我们还将探讨卫星绕地球运动的轨道速度。这是通过万有引力提供的向心力与牛顿第二定律结合得到的。

（二）引力势能的计算

1.引力势能的定义

首先，我们需要明确引力势能的定义。引力势能是指两个物体由于相互作用而具有的能量。

2.引力势能的计算公式

（三）万有引力定律与牛顿运动定律的结合应用

1.卫星轨道运动的方程

我们将通过结合万有引力定律和牛顿运动定律，推导出卫星轨道运动的方程。

2.复杂问题的解决

最后，我们将通过实际案例，展示如何解决复杂的天体运动问题。

三、课堂练习

1.计算地球表面的重力加速度

请同学们尝试计算地球表面的重力加速度，并讨论计算过程中可能遇到的困难。

2.应用引力势能计算公式

请同学们运用引力势能的计算公式，计算两个质量为1kg和2kg的物体在相距10m处的引力势能。

3.推导卫星轨道运动的方程

请同学们尝试推导卫星绕地球运动的轨道运动的方程，并解释方程中的各个参数。

四、课堂小结

今天我们学习了万有引力定律在天体运动中的应用，掌握了引力势能的计算方法和万有引力定律与牛顿运动定律的结合应用。通过今天的课程，希望同学们能够对万有引力定律有一个更深入的理解。

五、课后作业

1.复习本节课所学的万有引力定律及其应用。

2.尝试解决以下问题：

a.如果地球的质量增加一倍，地球表面的重力加速度会发生怎样的变化？

b.在地球引力场中，卫星绕地球运动时，它的引力势能和动能如何变化？

c.如何计算地球同步卫星的轨道速度？

六、教学反思学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.理解能力提升

2.计算能力增强

学生在掌握了万有引力定律的数学表达式后，能够熟练进行相关的计算。例如，他们能够计算地球表面的重力加速度、卫星的轨道速度以及引力势能等。

3.实践操作技能

在实验环节，学生通过实际操作，学会了如何设置实验、记录数据和分析结果。这种实践操作技能对于他们今后在物理学或其他科学领域的进一步学习具有重要意义。

4.分析与解决问题的能力

学生在面对复杂的天体运动问题时，能够运用所学知识，结合开普勒定律和牛顿运动定律，进行分析和计算。这种能力对于培养他们的科学思维和解决问题的能力至关重要。

5.知识迁移能力

学生能够将万有引力定律的知识迁移到其他领域，例如在航天、天文等实际应用中，他们能够理解卫星轨道的设定和行星运动的规律。

6.科学探究精神

7.团队合作意识

在实验和小组讨论中，学生学会了如何与他人合作，共同完成任务。这种团队合作意识对于他们未来的学习和工作都是非常重要的。

8.对科学的好奇心和兴趣

综上所述，学生在学习万有引力定律及其应用后，不仅在知识和技能上取得了显著进步，而且在科学素养和综合能力方面也得到了提升。这些效果将为他们未来的学习和职业生涯打下坚实的基础。板书设计①万有引力定律公式

-F=G*(m1*m2)/r^2

-G（引力常数）

-m1、m2（两个物体的质量）

-r（两个物体之间的距离）

②开普勒定律与万有引力定律的关系

-开普勒第一定律：椭圆轨道定律

-开普勒第二定律：面积定律

-开普勒第三定律：调和定律

-引力与轨道周期的关系

③引力势能的计算

-引力势能公式：U=-G*(m1*m2)/r

-引力势能的相对性

-引力势能与动能的关系

④卫星轨道速度的计算

-卫星轨道速度公式：v=sqrt(G*M/r)

-M（中心天体的质量）