(教学设计)第4章 第1节 天地力的综合：万有引力定律2023-2024学年新教材高中物理必修第二册(鲁科版2019).docx

(教学设计)第4章第1节天地力的综合：万有引力定律2023-2024学年新教材高中物理必修第二册(鲁科版2019)

课题：

科目：

班级：

课时：计划1课时

教师：

单位：

一、课程基本信息

1.课程名称：天地力的综合：万有引力定律

2.教学年级和班级：高中二年级

3.授课时间：2023年10月15日

4.教学时数：1课时

本节课将围绕鲁科版2019年高中物理必修第二册第四章第一节的内容展开，旨在让学生理解和掌握万有引力定律的基本概念、公式及其应用。课程设计将结合课本实例，通过讲解、示例和练习，使学生在实际操作中掌握万有引力定律的应用。

二、核心素养目标分析

本节课的核心素养目标旨在培养学生的物理观念、科学思维以及科学探究能力。通过学习万有引力定律，学生将能够建立对自然界普遍存在的引力现象的深入理解，发展对物理规律的认识。同时，通过分析实际问题，学生将学会运用物理知识解决实际问题，提高科学思维能力。此外，通过探究万有引力定律的发现过程，学生将培养科学探究的意识和能力，增强对科学方法的运用和科学态度的塑造。

三、教学难点与重点

1.教学重点

-万有引力定律的表述：理解牛顿提出的万有引力定律，即任意两个物体之间的引力大小与它们的质量乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。

-引力公式：掌握引力公式F=G*(m1*m2)/r^2的应用，能够计算两个物体之间的引力大小。

-应用实例分析：通过分析地球与月球、太阳与行星之间的引力关系，加深对万有引力定律在实际问题中的应用理解。

2.教学难点

-引力公式中的常数G的理解：学生可能难以理解引力常数G的物理意义和来源，需要通过实例说明G是如何得出的，以及它在公式中的作用。

举例：解释G是万有引力常数，其值约为6.67430×10^-11N·m2/kg2，是实验测定的结果，用于计算物体之间的引力大小。

-距离平方反比关系的理解：学生可能难以直观理解为什么引力与距离的平方成反比，需要通过图示和实际例子来帮助学生形象化这一概念。

举例：通过比较不同距离下两个物体之间的引力变化，让学生直观感受到当距离增加时，引力按平方反比减小。

-引力计算中的单位换算：学生可能在计算引力时遇到单位换算的困难，需要强调标准国际单位制（SI）中质量、长度和力的单位，并提供实际计算示例。

举例：在计算地球与月球之间的引力时，需要将地球和月球的质量从千克换算为克，将距离从米换算为厘米，然后进行计算。

四、教学资源准备

1.教材：确保每位学生都有鲁科版2019年高中物理必修第二册教材。

2.辅助材料：准备万有引力定律的动画演示视频、天体运动相关的图表和图片。

3.实验器材：若条件允许，准备用于模拟引力实验的弹簧秤、小球等。

4.教室布置：设置实验操作区，确保学生能够安全、方便地进行实验操作。同时，划分讨论区域，以便学生分组讨论和分享实验结果。

五、教学流程

1.导入新课（5分钟）

-通过回顾上一节课的内容，如地球引力对物体运动的影响，引导学生思考引力的普遍性。

-提问：同学们，上一节课我们学习了地球的引力对物体的影响，那么在宇宙中，所有物体之间是否都存在这样的引力呢？

-展示天体运动的视频，如行星围绕太阳的运动，激发学生对万有引力定律的好奇心。

2.新课讲授（15分钟）

-介绍万有引力定律的发现背景和牛顿的贡献。

-讲解万有引力定律的内容，包括公式F=G*(m1*m2)/r^2的含义和引力常数的概念。

-通过具体实例（如地球与月球之间的引力计算）展示如何使用万有引力定律进行计算。

3.实践活动（10分钟）

-分发万有引力定律的计算练习题，让学生独立完成，加深对定律的理解。

-安排学生使用弹簧秤和小球进行模拟实验，观察不同质量小球之间的引力变化。

-讨论实验结果，分析引力大小与物体质量和距离之间的关系。

4.学生小组讨论（10分钟）

-讨论万有引力定律在宇宙中的应用，例如行星轨道的形成、天体运动规律等。

-探讨万有引力定律在日常生活中的应用，如地球引力对物体的影响。

-分析万有引力定律在科学史上的重要性，以及它对现代物理学的影响。

举例回答：

-学生甲：通过万有引力定律，我们可以计算出地球与月球之间的引力大小，这对于理解月球对地球潮汐的影响非常重要。

-学生乙：在发射卫星时，我们需要考虑地球对卫星的引力，以确定卫星的轨道和速度。

-学生丙：万有引力定律的发现，为爱因斯坦的广义相对论奠定了基础，对现代物理学的发展产生了深远影响。

5.总结回顾（5分钟）

-回顾本节课的核心内容，包括万有引力定律的表述、公式和应用。

-强调万有引力定律在物理学中的重要性和实际应用价值。

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