2024-2025学年新教材高中物理 第七章 万有引力与宇宙航行 3 万有引力理论的成就（1）教学实录 新人教版必修2.docx

2024-2025学年新教材高中物理第七章万有引力与宇宙航行3万有引力理论的成就（1）教学实录新人教版必修2

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）

2024-2025学年新教材高中物理第七章万有引力与宇宙航行3万有引力理论的成就（1）教学实录新人教版必修2

设计意图

核心素养目标

1.培养学生运用数学工具解决物理问题的能力。

2.增强学生对宇宙航行中引力现象的理解，提升科学探究素养。

3.强化学生对自然规律的认识，培养科学态度和价值观。

教学难点与重点

1.教学重点，

①理解万有引力定律的适用条件和基本公式；

②掌握万有引力定律在天体运动中的应用，如地球表面重力加速度的计算。

2.教学难点，

①万有引力定律中质量、距离和引力之间的关系理解；

②万有引力定律在实际问题中的应用，如卫星轨道计算和宇宙航行中的引力作用分析；

③将万有引力定律与其他物理概念（如圆周运动、牛顿运动定律等）相结合，解决复杂物理问题。

教学资源准备

1.教材：确保每位学生都有本节课所需的《新教材高中物理必修2》。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的万有引力定律公式图表、宇宙航行相关视频资料。

3.实验器材：准备用于演示地球表面重力加速度测量的实验器材，如弹簧测力计、铁球等。

4.教室布置：设置分组讨论区，布置实验操作台，确保学生能够进行小组讨论和实验操作。

教学流程

1.导入新课

详细内容：利用多媒体展示太阳系行星运动的真实图片，引导学生思考行星运动的规律。提出问题：“为什么行星会按照特定的轨道运动？”引入万有引力定律的概念，激发学生的学习兴趣，为新课学习做好铺垫。（用时5分钟）

2.新课讲授

①理解万有引力定律的基本公式

详细内容：讲解万有引力定律的公式F=G(m1m2/r^2)，分析公式中的各个物理量及其关系。通过实例说明，如地球表面重力加速度的计算，帮助学生理解公式的应用。（用时10分钟）

②探究万有引力定律的适用条件

详细内容：引导学生讨论万有引力定律的适用范围，包括质点间的相互作用、引力与距离的关系等。通过分析实例，如卫星轨道的计算，让学生体会万有引力定律在解决实际问题中的应用。（用时10分钟）

③分析万有引力定律在天体运动中的应用

详细内容：讲解万有引力定律在天体运动中的应用，如行星轨道、卫星运动等。通过实例分析，如地球与月球之间的引力作用，帮助学生理解万有引力定律在天体物理学中的重要性。（用时10分钟）

3.实践活动

①小组合作完成地球表面重力加速度的测量实验

详细内容：将学生分组，每组提供弹簧测力计、铁球等实验器材。引导学生根据实验步骤进行操作，记录实验数据，分析误差来源，得出地球表面重力加速度的测量值。（用时15分钟）

②观看宇宙航行相关视频，分析引力在宇宙航行中的作用

详细内容：播放宇宙航行相关视频，让学生观察卫星发射、轨道调整等过程。引导学生分析引力在宇宙航行中的作用，如卫星进入轨道、变轨等。（用时10分钟）

③小组讨论万有引力定律在生活中的应用

详细内容：让学生分组讨论万有引力定律在生活中的应用，如地球引力对物体运动的影响、地球引力对人类生活的影响等。每组选派代表进行分享，其他组进行点评。（用时10分钟）

4.学生小组讨论

①讨论万有引力定律公式的推导过程

举例回答：学生可以讨论从牛顿运动定律和开普勒定律推导出万有引力定律的过程，分析推导过程中的关键步骤和假设。

②分析万有引力定律在宇宙航行中的应用实例

举例回答：学生可以讨论地球卫星轨道计算、宇宙飞船变轨等实例，分析万有引力定律在这些实例中的应用。

③探讨万有引力定律在其他学科中的应用

举例回答：学生可以探讨万有引力定律在地理学、生物学等学科中的应用，如地球引力对地球自转、生物生长的影响。（用时15分钟）

5.总结回顾

详细内容：教师引导学生回顾本节课所学内容，强调万有引力定律的基本公式、适用条件以及在宇宙航行中的应用。通过实例分析，帮助学生理解本节课的重难点，如万有引力定律公式的推导、引力与距离的关系等。最后，布置课后作业，巩固学生对本节课内容的掌握。（用时5分钟）

总用时：45分钟

教学资源拓展

1.拓展资源：

-万有引力定律的历史背景介绍，包括牛顿提出定律的背景和科学革命的意义。

-引力波的发现及其在物理学中的重要性，特别是LIGO实验的介绍。

-地球以外的天体系统，如太阳系行星、恒星、星系的结构和引力作用。

-宇宙航行中的引力助推技术，包括太阳帆和引力助推器的原理。

-人造卫星和航天器的轨道力学，包括近地轨道、地球同步轨道等。

2.拓展建议：

-鼓励学生阅读有关万有引力定律的历史书籍或科普文章，以了解科学家