第三章 第2节 万有引力定律(教学设计)2023-2024学年高中物理必修第二册同步核心辅导与测评（教科版）.docx

第三章第2节万有引力定律(教学设计)2023-2024学年高中物理必修第二册同步核心辅导与测评（教科版）

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）

第三章第2节万有引力定律(教学设计)2023-2024学年高中物理必修第二册同步核心辅导与测评（教科版）

设计意图

本节课旨在通过深入讲解万有引力定律，帮助学生理解宇宙中物体间相互作用的普遍规律，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。结合高中物理必修第二册教科版教材，本节课将重点介绍万有引力定律的发现背景、定律内容、公式推导及其应用。通过生动的实例和实验，激发学生的学习兴趣，培养他们的观察能力和逻辑思维能力，为后续学习打下坚实基础。

核心素养目标分析

本节课的核心素养目标包括：科学思维与创新意识、实践与探究能力、科学态度与责任。通过学习万有引力定律，培养学生运用科学思维分析问题的能力，发展其创新意识；在实验和实际问题解决中，提高实践与探究能力；同时，通过了解万有引力定律的发现过程，培养学生的科学态度和责任感，使其能够正确对待科学研究和探索。

重点难点及解决办法

重点：理解万有引力定律的内容及其适用条件，掌握引力公式和引力常量的应用。

难点：引力公式的推导过程，以及实际天体运动中万有引力定律的应用。

解决办法：通过以下策略突破难点：

1.利用历史背景引入，让学生了解万有引力定律的发现过程，激发兴趣。

2.结合数学工具，如向量和微积分，详细讲解引力公式的推导，加强理论理解。

3.通过实际案例分析，如地球与月球的引力关系，解释万有引力定律在宇宙中的应用。

4.设计实验或模拟软件，让学生动手操作，直观感受万有引力定律的作用效果。

5.针对性地布置练习题，巩固学生对万有引力定律的理解和应用能力。

教学资源准备

1.教材：人手一本《高中物理必修第二册同步核心辅导与测评》（教科版）。

2.辅助材料：收集万有引力定律相关视频、科学家介绍资料、引力公式应用实例。

3.实验器材：准备牛顿球实验装置、测量工具（如米尺、计时器）、天平等。

4.教室布置：划分实验区、讨论区，确保学生安全、有序进行实验和讨论。

教学过程设计

1.导入环节（5分钟）

创设情境：利用多媒体展示宇宙中的行星运动画面，向学生提问：“你们知道这些行星是如何运动的吗？”引导学生思考并回答与万有引力相关的问题，激发学生的好奇心和求知欲。

2.讲授新课环节（20分钟）

首先介绍万有引力定律的发现背景和历史意义，接着通过PPT展示牛顿的苹果落地故事，讲解万有引力公式F=GMm1，通过数学推导和物理规律。接着，板书详细讲解万有引力公式中的G是引力常量，并且演示如何通过实验和逻辑推理。

3.师生互动环节（10分钟）

在讲解过程中，教师提问：“万有引力作用在宇宙中所有物体都受到地球的引力。学生回答，教师通过实验和实例分析。

4.巩固练习环节（5分钟）

学生分小组讨论万有引力公式中的G、M和R的距离平方，教师提供几个不同难度的练习题，学生互相解答并检查对方的答案。

5.课堂提问环节（5分钟）

教师提问：“如果万有引力常数G的值是6.674×10^-11N·m^2kg，学生回答问题，教师总结并强调万有引力定律的重要性。

6.教学创新环节，学生能够理解并记住万有引力常数G的值很小，而且即使微小，因此需要详细讲解。

7.总结本节课的重点和难点，确保学生掌握万有引力公式F=GMm1，教师布置作业。

总用时不超过45分钟。

教学资源拓展

一、拓展资源

1.拓展阅读：《自然哲学的数学原理》——牛顿的经典著作，其中详细阐述了万有引力定律及其在天体运动中的应用。

2.拓展视频：科普视频《宇宙的秘密——万有引力》，通过动画和实际观测数据，直观展示万有引力定律在宇宙中的作用。

3.拓展实验：模拟天体运动实验，利用计算机软件或物理模型，模拟不同质量天体之间的引力作用和运动轨迹。

4.拓展论文：关于万有引力常数G的测量历史和必威体育精装版研究进展的学术论文，了解科学界对G值的研究动态。

5.拓展案例：介绍现实中利用万有引力定律解决的实际问题，如卫星发射、航天器轨道设计等。

二、拓展建议

1.鼓励学生阅读《自然哲学的数学原理》，了解牛顿如何运用数学和物理知识推导出万有引力定律，培养其科学思维和逻辑推理能力。

2.观看《宇宙的秘密——万有引力》视频，让学生更直观地理解万有引力定律在宇宙中的作用，激发其对天体物理的兴趣。

3.安排模拟天体运动实验，让学生亲自操作，通过实验验证万有引力定律，提高其实践与探究能力。

4.提供关于万有引力常数G的必威体育精装版研究论文，让学生了解科学研究的必威体育精装版进展，培养其科学态度和责任感。

5.结合现实案例，如卫星发射和航天器轨道设计