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人教部物理必修二6.2太阳与行星间的引力教学设计

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：人教版物理必修二6.2太阳与行星间的引力

2.教学年级和班级：高二年级2班

3.授课时间：2023年11月10日上午第3节

4.教学时数：1课时

二、核心素养目标分析

本节课旨在培养学生以下核心素养：科学探究能力，通过分析太阳与行星间的引力现象，引导学生运用物理知识解释自然现象；科学思维能力，培养学生运用逻辑推理和数学计算解决物理问题的能力；科学态度与责任感，培养学生严谨的科学态度，激发对科学探索的兴趣和责任感。通过本节课的学习，学生将能够理解万有引力定律的应用，提高解决实际问题的能力，培养科学素养。

三、重点难点及解决办法

重点：理解万有引力定律及其应用，掌握太阳与行星间引力的计算方法。

难点：1.万有引力定律公式中各个变量的物理意义和单位换算。

2.行星运动轨迹的复杂性和计算过程的繁琐。

解决办法：

1.使用多媒体教学工具展示万有引力定律的推导过程，强调各个变量的含义和单位，通过实际例题让学生练习单位换算，加深理解。

2.通过简化模型，如仅考虑两个天体的引力作用，来降低计算的复杂性。引导学生运用数学工具（如微分方程）来解析行星运动，同时提供详细的计算步骤和示例，帮助学生掌握计算方法。

3.通过小组讨论和问题解答的方式，鼓励学生提出疑问，共同探讨解决方案，以加深对万有引力定律的理解和应用。

四、教学资源准备

1.教材：人教版物理必修二教材，确保每位学生均有。

2.辅助材料：准备太阳与行星引力的动画视频、引力公式推导过程的PPT以及相关天体图片。

3.实验器材：若有条件，准备模拟天体运动的计算机软件，用于学生直观理解行星运动。

4.教室布置：将教室分为讲解区和实验操作区，确保学生能够清晰地观看演示和参与实验。

五、教学过程设计

1.导入环节（5分钟）

-开始上课时，通过展示太阳系行星运动的视频，引导学生观察行星如何围绕太阳运动。

-提问：“你们知道是什么力量使行星围绕太阳运动吗？”

-学生思考后，引导他们得出这是由于太阳与行星之间存在一种力的作用，即万有引力。

-简要介绍本节课的主题“太阳与行星间的引力”。

2.讲授新课（15分钟）

-使用PPT展示万有引力定律的公式，并解释公式中各个变量的含义。

-通过实际例子（如地球与月球的引力）来解释万有引力定律的应用。

-展示引力计算的过程，并强调单位换算的重要性。

-通过动画演示行星运动的简化模型，解释引力如何影响行星的轨迹。

3.巩固练习（10分钟）

-给学生发放练习题，要求他们计算两个天体之间的引力。

-学生独立完成后，邀请几位学生上台展示他们的计算过程和答案。

-对学生的答案进行点评，指出可能的错误和需要注意的地方。

4.师生互动环节（10分钟）

-将学生分成小组，每个小组讨论如何利用万有引力定律解释一个具体的自然现象（如潮汐现象）。

-每个小组选派一名代表汇报讨论结果，其他小组进行评价和补充。

-教师针对学生的讨论内容进行总结，强调万有引力定律在实际生活中的应用。

5.课堂提问（5分钟）

-提问学生：“你们能用自己的话解释万有引力定律吗？”

-提问学生：“万有引力定律在科学研究中有哪些应用？”

-根据学生的回答，进行必要的补充和解释。

6.总结与拓展（10分钟）

-总结本节课的主要内容，强调万有引力定律的重要性。

-提供一些拓展阅读材料，鼓励学生在课后进一步了解万有引力定律的应用。

-结束前，提醒学生预习下一节课的内容，为深入学习做好准备。

注意：以上教学过程设计需根据学生的实际反应和理解程度灵活调整，确保教学目标的达成。

六、教学资源拓展

1.拓展资源：

-天体物理学：介绍太阳和行星的形成、结构以及它们之间的相互作用，包括太阳风、太阳耀斑等太阳活动对行星的影响。

-牛顿力学：回顾牛顿的三大运动定律，解释万有引力定律是如何从这些定律中推导出来的。

-宇宙探索：介绍人类对太阳系和宇宙的探索历程，如太空探测器、行星探测器等。

-实际应用：探讨万有引力定律在现代科技中的应用，如卫星导航、航天器轨道设计等。

-物理实验：介绍一些简单的实验，如模拟天体运动、引力作用下的物体运动等，以加深学生对万有引力的理解。

2.拓展建议：

-阅读拓展：推荐学生阅读《宇宙简史》、《黑洞与时间弯曲》等科普书籍，以更深入地理解宇宙和引力。

-观看视频：鼓励学生观看有关太阳系、行星运动和万有引力定律的科学纪录片，如国家地理频道的相关节目。

-参与讨论：组织学生参加科学论坛或线上讨论，与其他同学交流对万有引力定律的理解和应用。

-实践操