7.3 万有引力理论的成就 教学设计 -2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.docx

7.3万有引力理论的成就教学设计-2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

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）

7.3万有引力理论的成就教学设计-2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

教学内容分析

本节课的主要教学内容为人教版（2019）必修第二册第七章第三节“万有引力理论的成就”。教学内容主要包括：牛顿的万有引力定律，万有引力常量的测定，以及万有引力理论在天文学上的应用。这与学生已在初中阶段学习的重力概念以及高中阶段学习的运动定律等内容有紧密联系。

教学内容与学生已有知识的联系在于，学生在学习本节课之前，已经掌握了物体运动的规律，尤其是牛顿运动定律的基础知识。在此基础上，学生将学习到万有引力定律的发现及其对天体运动规律的阐述，理解万有引力常量测定的重要性，并探究万有引力理论在解释天体运动、预测未知天体等方面的成就。这些内容将有助于学生将已学知识拓展到更广阔的宇宙领域，深化对物理学规律的理解。

核心素养目标

本节课的核心素养目标主要包括：培养学生运用物理学原理解决实际问题的能力，提升科学思维能力，增强科学探究与创新意识。通过学习万有引力理论，使学生能够：

1.理解并掌握万有引力定律及其应用，运用物理知识解释天体运动现象；

2.培养学生的数据分析与处理能力，通过万有引力常量的测定，加深对实验方法与科学测量准确性的认识；

3.激发学生探索宇宙奥秘的兴趣，培养科学探究精神，提高学生的科学素养。

教学难点与重点

1.教学重点：

-万有引力定律的表达式及其物理意义；

-万有引力常量的测定方法及其在科学史上的意义；

-万有引力理论在天体运动中的应用实例。

教学过程中，需强调万有引力定律的适用范围和条件，以及其在解释天体运动中的核心地位。通过具体案例分析，加深学生对定律应用的理解。

2.教学难点：

-万有引力常量的测定过程和数据处理，尤其是实验误差的分析；

-万有引力理论在复杂天体系统中的应用，如双星系统、卫星轨道计算等；

-物理量的单位和量纲的转换，确保学生在计算过程中能够正确应用。

针对教学难点，教师应采用直观演示、数学推导和实际操作相结合的教学方法，帮助学生理解实验测定万有引力常量的科学原理，掌握数据处理技巧，并在解决实际问题时能够准确应用物理公式。同时，通过举例讲解和练习，突破学生在应用万有引力理论解决复杂天体运动问题时的难点。

教学方法与策略

本节课将采用讲授法、讨论法、实验法和案例研究法相结合的教学方法。首先，通过讲授法明确万有引力定律的基本概念和理论；其次，组织学生进行小组讨论，分析万有引力常量测定实验的过程与结果，提高学生的数据分析能力。此外，设计角色扮演活动，让学生模拟科学家探究天体运动，增强实践操作能力。具体教学活动如下：

1.讲授法：讲解万有引力定律的推导过程和物理意义，强调重点内容；

2.讨论法：分组讨论万有引力常量测定实验的原理和误差分析；

3.实验法：进行简单的万有引力模拟实验，如使用弹簧测力计测量物体间的引力；

4.案例研究：分析万有引力理论在天体运动中的应用案例，如卫星轨道计算。

在教学过程中，充分利用多媒体课件、网络资源和物理实验室等教学媒体，提高学生的学习兴趣和参与度。通过以上教学方法与策略，使学生深入理解万有引力理论，提高科学探究能力。

教学过程设计

本节课共45分钟，以下为详细的教学过程设计：

1.导入环节（5分钟）

-利用多媒体展示宇宙星空和行星运动的视频，创设情境，引发学生对宇宙探索的兴趣。

-提出问题：“行星为什么会围绕太阳运动？”激发学生的求知欲和思考。

-通过回顾已学的运动定律，自然过渡到万有引力理论的学习。

2.讲授新课（15分钟）

-通过PPT展示，讲解牛顿的万有引力定律及其数学表达式，强调万有引力与物体质量和距离的关系。

-讲解万有引力常量的测定历史和卡文迪许扭秤实验的原理，突出科学实验的重要性。

-举例说明万有引力理论在天体运动中的应用，如地球卫星的轨道计算。

3.巩固练习（10分钟）

-分发练习题，让学生计算给定质量的两个物体之间的万有引力，加强学生对定律的理解。

-组织学生小组讨论，分析计算中可能出现的问题，如单位转换、量纲匹配等，促进学生的合作与交流。

4.课堂提问与互动（10分钟）

-针对讲授的内容，教师提出问题，如：“万有引力常量的测定对科学有哪些贡献？”

-鼓励学生主动回答，并对学生的回答给予即时反馈，纠正错误概念，巩固正确理解。

-设计角色扮演活动，让学生模拟科学家，解释万有引力理论在特定情境下的应用。

5.创新教学（5分钟）

-利用物理实验室设备，进行简单的