2024-2025学年高中物理 第六章 万有引力与航天 4 万有引力理论的成就（3）教学实录 新人教版必修2.docxVIP

2024-2025学年高中物理第六章万有引力与航天4万有引力理论的成就（3）教学实录新人教版必修2

授课内容

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教学内容

本节课内容为新人教版必修2第六章“万有引力与航天”中的第4节“万有引力理论的成就（3）”。本节课主要围绕牛顿万有引力定律的应用展开，具体内容包括：牛顿定律在地球表面及其附近的应用、地球卫星运动规律的研究、月球及行星运动的研究等。通过本节课的学习，学生能够进一步理解万有引力定律的普适性，掌握其应用方法，并了解其在航天领域的实际应用。

核心素养目标分析

本节课旨在培养学生的科学探究精神、逻辑推理能力、数学建模能力以及科学态度与责任。学生将通过分析万有引力定律在不同天体运动中的应用，学会运用数学工具解决实际问题，提升科学思维和创新能力。同时，引导学生认识到科学理论在航天领域的实际意义，培养其对科学研究的兴趣和责任感。

重点难点及解决办法

重点：

1.牛顿万有引力定律在地球表面及其附近的应用。

2.地球卫星运动规律的研究，包括轨道、周期、速度等参数的计算。

难点：

1.理解万有引力定律在不同天体间的普适性。

2.应用万有引力定律解决复杂的天体运动问题，如多体问题。

解决办法：

1.通过实例分析，帮助学生理解万有引力定律的普适性，如地球表面重力与卫星轨道力的关系。

2.采用逐步引导的方法，先从简单问题入手，逐步过渡到复杂问题，如单星运动到双星问题。

3.利用多媒体教学，展示天体运动动画，帮助学生直观理解运动规律。

4.鼓励学生合作学习，通过小组讨论和问题解决，共同突破难点。

教学资源

-硬件资源：物理实验器材（如弹簧测力计、天平、计时器等），多媒体投影仪，计算机，白板或黑板。

-课程平台：学校网络教学平台，物理学习网站。

-信息化资源：牛顿万有引力定律的相关视频资料，天体运动模拟软件，在线计算器。

-教学手段：多媒体课件，动画演示，实验操作指导，课堂讨论，小组合作学习。

教学过程设计

一、导入环节（5分钟）

1.播放宇航员在太空舱中漂浮的影像，引发学生对太空现象的好奇。

2.提问：为什么宇航员在太空中可以漂浮？地球上的重力是如何产生的？

3.引导学生思考重力和天体运动之间的关系。

二、讲授新课（20分钟）

1.牛顿万有引力定律的提出及其普适性（5分钟）

-介绍牛顿的生平和成就，引出牛顿万有引力定律。

-讲解定律的内容和公式，强调万有引力是作用于所有天体之间的力。

2.地球表面及其附近的应用（10分钟）

-讲解重力加速度的计算公式，并举例说明其应用。

-分析地球表面重力与卫星轨道力的关系，引入轨道力公式。

3.地球卫星运动规律的研究（5分钟）

-介绍开普勒定律，讲解轨道周期、速度等参数的计算方法。

-通过实例讲解如何应用牛顿万有引力定律和开普勒定律解决实际问题。

4.月球及行星运动的研究（5分钟）

-分析月球绕地球运动的规律，讲解月球轨道速度的计算。

-引入行星运动的相关知识，介绍行星轨道的稳定性。

三、巩固练习（10分钟）

1.分组讨论：每组选取一个天体运动问题，运用所学知识进行解答。

2.课堂展示：每组选派代表讲解解题过程，其他同学进行补充和纠正。

四、课堂提问（5分钟）

1.提问：如何判断一个天体的轨道是椭圆还是圆？

2.提问：如果卫星的轨道高度增加，其运动周期会发生怎样的变化？

五、师生互动环节（10分钟）

1.学生提问：讲解过程中学生提出的问题，及时解答并引导思考。

2.小组合作：学生分组讨论，教师巡视指导，解答小组遇到的难题。

六、核心素养拓展（5分钟）

1.讨论万有引力定律在航天领域的应用，如卫星发射、星际探索等。

2.引导学生思考：如何将物理知识应用于解决实际问题？

七、总结与反思（5分钟）

1.总结本节课的重点内容，强调牛顿万有引力定律的重要性。

2.鼓励学生在日常生活中关注物理学知识，提高科学素养。

总计用时：45分钟

学生学习效果

学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.知识掌握程度：

-学生能够准确理解牛顿万有引力定律的内容和公式，包括引力常数的概念、引力与距离的关系等。

-学生能够运用万有引力定律计算地球表面及其附近的重力加速度。

-学生能够根据牛顿万有引力定律和开普勒定律计算卫星的轨道周期、速度等参数。

2.能力提升：

-学生通过实验和案例分析，提高了解决实际问题的能力，例如计算卫星发射所需的初速度和轨道高度。

-学生在小组讨论和课堂展示中，提升了沟通协作能力和表达能力。

-学生通过运用数学工具，提高了数学建模和逻辑推理能力。

3.思维培养：

-学生在探究万有引力定律的过程中，培养了科学探究精神，学会了如何从实际问题中提出假设，并通过实验