【教案】第七章+萬(wàn)有引力與宇宙航行+大單元教學(xué)設(shè)計(jì)高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)

答案第=page1212頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)答案第=page1111頁(yè)，共=sectionpages1111頁(yè)大單元教學(xué)設(shè)計(jì)單元主題第七章萬(wàn)有引力與宇宙航行單元內(nèi)容一、課標(biāo)對(duì)本單元的基本要求：通過(guò)史實(shí)，了解萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。知道萬(wàn)有引力定律。認(rèn)識(shí)發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的重要意義。認(rèn)識(shí)科學(xué)定律對(duì)人類探索未知世界的作用。會(huì)計(jì)算人造地球衛(wèi)星的環(huán)繞速度。知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。知道牛頓力學(xué)的局限性，體會(huì)人類對(duì)自然界的探索是不斷深入的。初步了解相對(duì)論時(shí)空觀。關(guān)注宇宙起源和演化的研究進(jìn)展。二、本單元在教材中的地位、作用及主要內(nèi)容

本章主要只是是萬(wàn)有引力定律及其在天體運(yùn)動(dòng)中的作用，重點(diǎn)是宇宙速度中有關(guān)周期、速度變軌的計(jì)算，本章是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，牛頓定律的進(jìn)一步應(yīng)用。在高考中占一定的分?jǐn)?shù)，選擇題、計(jì)算題都有可能出題。除知識(shí)外，本章內(nèi)容對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)方法以及情感態(tài)度和價(jià)值觀的教育是一個(gè)很好的機(jī)會(huì)。讓學(xué)生充分體會(huì)人類對(duì)行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)過(guò)程和牛頓建立萬(wàn)有引力定律的過(guò)程，從而讓學(xué)生充分感受到第谷、開(kāi)普勒，伽利略，牛頓等物理學(xué)家堅(jiān)持真理，用于創(chuàng)新和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，科學(xué)精神和科學(xué)思維方法。讓學(xué)生充分感知航天事業(yè)一項(xiàng)尖端的科學(xué)領(lǐng)域事業(yè)，是創(chuàng)造美好生活和保家衛(wèi)國(guó)不可缺少的領(lǐng)域。三、完成課標(biāo)對(duì)本單元的基本要求要做好如下幾點(diǎn)：1、預(yù)留作業(yè)，教師設(shè)置問(wèn)題，學(xué)生提出問(wèn)題，師生共同探究。第一節(jié)內(nèi)容是全章知識(shí)的先導(dǎo)，更是學(xué)習(xí)第二節(jié)萬(wàn)有引力定律的基礎(chǔ)，第二節(jié)是第一節(jié)的遞進(jìn)。第一節(jié)內(nèi)容本身很難進(jìn)行探究和思維，但包含十分豐富的科學(xué)史料。因此本節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)立足于對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度與，責(zé)任、科學(xué)思想方法的教育。讓學(xué)生通過(guò)了解科學(xué)家關(guān)于天體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的研究歷史，感悟科學(xué)家求真、求簡(jiǎn)的科學(xué)思想方法和科學(xué)精神。學(xué)生對(duì)有關(guān)科學(xué)家的事例可能略知一二，但對(duì)科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造過(guò)程還缺乏系統(tǒng)的了解。本節(jié)教學(xué)一般有兩種處理方法：一種是教師講述的方法;另一種是學(xué)生先閱讀（查詢），再由師生共同歸納總結(jié)的方法。對(duì)于程度較好的學(xué)生采用后一種方法，預(yù)先布置任務(wù)。如：學(xué)生閱讀科學(xué)漫步；查找有關(guān)天體運(yùn)動(dòng)的歷史資料。在課堂教學(xué)中，由教師擇要進(jìn)行分析討論，最后師生共同歸納出人類認(rèn)識(shí)天體的大致過(guò)程，使學(xué)生對(duì)全章有一個(gè)概括的認(rèn)識(shí)。開(kāi)普勒的三個(gè)運(yùn)行定律是一個(gè)整體，它對(duì)行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的描述有一個(gè)從定量到定型的過(guò)程，第一定律是其余兩個(gè)定律的基礎(chǔ)。但三個(gè)定律描述的內(nèi)容又各自獨(dú)立，并不重復(fù)。開(kāi)普勒第三定律蘊(yùn)含著行星運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)關(guān)系是牛頓萬(wàn)有引力定律的基礎(chǔ)。從行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律到萬(wàn)有引力定律的建立過(guò)程，是本章的重要內(nèi)容。是極好的科學(xué)探究素材。從力的相互作用的角度對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的原因探究，討論有引力的大小和方向，最后得到萬(wàn)有引力定律。然后把行星的運(yùn)動(dòng)是萬(wàn)有引力提供向心力與開(kāi)普勒第三定律結(jié)合，是萬(wàn)有引力定律知識(shí)的理解與應(yīng)用的升華。利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，形象生動(dòng)地進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際，加深對(duì)理論知識(shí)的理解和應(yīng)用。第三節(jié)萬(wàn)有引力理論的成就和第四節(jié)宇宙航行。這兩節(jié)是本章的第二大主題，即應(yīng)用萬(wàn)有引力定律所取得的巨大成就。稱量中心天體質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)未知天體和宇宙航行問(wèn)題等。因此在教學(xué)過(guò)程中，要充分利用電化教學(xué)及現(xiàn)代化教學(xué)手段，理論聯(lián)系實(shí)際，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生的空間思維能力，既能提高學(xué)生探究問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，同時(shí)又能很好地進(jìn)行學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)。用問(wèn)題引導(dǎo)、學(xué)生閱讀和師生討論的方式。第五節(jié)相對(duì)論時(shí)空觀與牛頓力學(xué)的局限性是本章的第三個(gè)主題，這節(jié)的目的是讓學(xué)生知道牛頓力學(xué)只適用于低速、宏觀的情況，讓他們了解相對(duì)論的時(shí)空觀，關(guān)注宇宙起源和演化的進(jìn)展，體會(huì)人類對(duì)自然界的探索是不斷深入的。本階段重點(diǎn)是“相對(duì)論時(shí)空觀”和“牛頓力學(xué)的局限性。”本章前幾節(jié)從牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律，到海王星，冥王星的發(fā)現(xiàn)，再到宇宙航行等，介紹了萬(wàn)有引力定律的輝煌成就。此時(shí)介紹經(jīng)典力學(xué)的局限性，目的在于使學(xué)生拓展只是開(kāi)闊視的同時(shí)，正確認(rèn)識(shí)物理學(xué)理論的發(fā)展與適用范圍。盡管萬(wàn)有引力定律取得了輝煌的成就，但真理是相對(duì)的。在新的鄰域還有新的規(guī)律等待我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。四、本章教材編寫(xiě)的特點(diǎn)：把學(xué)生作為學(xué)習(xí)、探究的主人每節(jié)在開(kāi)始就通過(guò)圖片和問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生的思維。教材的敘述順序更符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展。特別是第二節(jié)萬(wàn)有引力定律，先構(gòu)建了行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的模型，再根據(jù)學(xué)生已有的知識(shí)基礎(chǔ)，確定力的方向，最后推導(dǎo)萬(wàn)有引力大小的表達(dá)式。對(duì)學(xué)生能夠利用已有知識(shí)和能力解決的問(wèn)題，教材盡量避免直接敘述，而是采用了“思考與討論”的方式，鼓勵(lì)學(xué)生自己解決。例如，對(duì)于“相對(duì)時(shí)空觀與牛頓力學(xué)的局限性”中的知識(shí)，學(xué)生接受會(huì)有一定的難度，教材則從學(xué)生已有知識(shí)和認(rèn)知的角度考慮，設(shè)計(jì)了如下的思考與討論。已知μ子低速運(yùn)動(dòng)是的平均壽命是3.0μs。當(dāng)μ子以0.99c的速度飛行，若選擇μ子為參考系，此時(shí)μ子的平均壽命是多少？對(duì)于地面上的觀測(cè)者來(lái)說(shuō)，平均壽命又是多少？重視物理學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)重視“物理觀念”素養(yǎng)的培養(yǎng)本章中有許多內(nèi)容可以成為“物理科學(xué)素養(yǎng)”培養(yǎng)的素材。在編排“行星的運(yùn)動(dòng)”這部分的內(nèi)容時(shí)，教材及又從運(yùn)動(dòng)的視角探究開(kāi)普勒三個(gè)定律，又有從力的視角的探究——對(duì)行星運(yùn)動(dòng)原因的探究，強(qiáng)化了運(yùn)動(dòng)與相互作用觀。重視“科學(xué)思維”素養(yǎng)的培養(yǎng)“模型構(gòu)建”是科學(xué)思維的重要內(nèi)容。學(xué)生對(duì)實(shí)際問(wèn)題的求解普遍感到困難，這是因?yàn)閷W(xué)生缺乏模型構(gòu)建的經(jīng)歷、發(fā)法和策略，教材力求在解決問(wèn)題的過(guò)程中，展示模型建立的思維過(guò)程。例如，關(guān)于“稱量”地球質(zhì)量，教材指出“稱量”地球質(zhì)量時(shí)，我們應(yīng)該選擇哪些物體作為研究對(duì)象？運(yùn)用哪些物理規(guī)律？需要忽略的次要因素是什么？這些問(wèn)題的思考和討論，其實(shí)就是模型建立的過(guò)程。重視“科學(xué)探究”素養(yǎng)的培養(yǎng)例如，開(kāi)普勒為什么會(huì)將行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的觀念修改為橢圓運(yùn)動(dòng)？教材在“科學(xué)漫步”中介紹：“在他對(duì)火星軌道的研究中，70余次嘗試所得的結(jié)果都與第谷的觀測(cè)數(shù)據(jù)有至少8’的偏差。是第谷測(cè)量錯(cuò)了嗎？開(kāi)普勒對(duì)第谷數(shù)據(jù)的精確性深信不疑。他想，這不容易忽視的8’也許正是因?yàn)樾行堑倪\(yùn)動(dòng)并非勻速圓周運(yùn)動(dòng)?！斌w現(xiàn)了科學(xué)探究中的“證據(jù)、解釋”素養(yǎng)。正確評(píng)價(jià)牛頓力學(xué)萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程猶如一部壯麗的科學(xué)史詩(shī)，它歌頌了前輩科學(xué)家的科學(xué)精神，也展現(xiàn)了科學(xué)發(fā)展過(guò)程中科學(xué)家們富有創(chuàng)造而又嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維，牛頓時(shí)代的科學(xué)家們圍繞著萬(wàn)有引力的研究，經(jīng)歷了大量曲折而又閃爍智慧的科學(xué)實(shí)踐。牛頓力學(xué)取得了巨大的成就，然而人們發(fā)現(xiàn)在高速、微觀領(lǐng)域，牛頓力學(xué)已經(jīng)無(wú)法解決所有問(wèn)題。教材在這部分介紹了下相對(duì)論的兩個(gè)效應(yīng)、量子力學(xué)的初步知識(shí)，盡管這些具體內(nèi)容對(duì)全體學(xué)生來(lái)說(shuō)有一定難度，但通過(guò)介紹這些內(nèi)容，可以讓學(xué)生知道科學(xué)總是在不斷發(fā)展的。當(dāng)然一個(gè)新的科學(xué)理論的建立并不意味著對(duì)原有科學(xué)理論的否定，而是原有科學(xué)理論在一定條件下成為新理論的一部分。從這個(gè)角度看，科學(xué)結(jié)論的普適性總是相對(duì)的，科學(xué)就是在不斷探索更廣泛使用的理論中得到發(fā)展的。五、本章各部分知識(shí)之間的邏輯關(guān)在這種知識(shí)體系結(jié)構(gòu)中，我們不難看出，第三節(jié)萬(wàn)有引力理論成就與第四節(jié)宇宙航行，都是體現(xiàn)萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的重要應(yīng)用，讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)定律對(duì)人類探索未知世界的作用，體會(huì)科學(xué)的迷人魅力，激起學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的興趣。通過(guò)人類對(duì)太空的探索和我國(guó)在載人航天和宇宙探索方面的成就與進(jìn)展的介紹增強(qiáng)學(xué)生民族自豪感，落實(shí)“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”這一核心素養(yǎng)。因此這兩節(jié)課的核心是一致的，可以進(jìn)行整合為一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用。六、針對(duì)本單元的知識(shí)體系與結(jié)構(gòu)我們將進(jìn)行課程資源的開(kāi)發(fā)與利用在天體運(yùn)行中萬(wàn)有引力提供向心力的方程GMmR2=m4π2T2R中，我們要進(jìn)一步拓展開(kāi)發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生將此方程進(jìn)一步整理為R3T2第三節(jié)萬(wàn)有引力理論的成就，是萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用，利用萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)位置天體；預(yù)言哈雷彗星的回歸；牛頓用萬(wàn)有引力解釋潮汐現(xiàn)象；關(guān)于地球形狀的預(yù)測(cè)。16世紀(jì)初，麥哲倫率船隊(duì)歷時(shí)三年環(huán)球航行成功，被認(rèn)為地球是一個(gè)球體。牛頓依據(jù)萬(wàn)有引力定律與其他力學(xué)規(guī)律通過(guò)理論計(jì)算，大膽預(yù)言：由于地球的自轉(zhuǎn)，赤道不跟的物質(zhì)向外隆起，是地球成為兩極稍扁的扁球體，猶如一個(gè)橘子。迪卡爾根據(jù)渦旋假設(shè)預(yù)言，地球應(yīng)是兩極伸長(zhǎng)的扁球體，猶如一個(gè)檸檬。這場(chǎng)“橘子與檸檬”之爭(zhēng)持續(xù)了幾十年，直到1735年，法國(guó)科學(xué)家派出了兩個(gè)測(cè)量隊(duì)，分別赴赤道地區(qū)和高緯度地區(qū)測(cè)量后才一錘定音。牛頓勝利了，萬(wàn)有引力定律接受住了考驗(yàn)。這些知識(shí)的拓展，其一，加深學(xué)生理解引力提供向心力，在角速度一定是，半徑大需要的向心力大，離心力也大，所以赤道會(huì)向外隆起；其二，為“第四節(jié)宇宙航行”中，衛(wèi)星發(fā)射選擇地理位置及發(fā)射方向的選擇打下伏筆；其三，這種發(fā)散性思考問(wèn)題方法與討論方式，既增強(qiáng)了學(xué)生探究思維能力又激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。在資源的開(kāi)發(fā)與拓展問(wèn)題中，第四節(jié)宇宙航行是第六章圓周運(yùn)動(dòng)和第七章前三節(jié)知識(shí)的應(yīng)用和升華。這節(jié)課最能體現(xiàn)知識(shí)的綜合性應(yīng)用的部分是，發(fā)射衛(wèi)星變軌的過(guò)程，衛(wèi)星由圓軌道進(jìn)入橢圓軌道，再進(jìn)入高軌道的離心過(guò)程和由萬(wàn)有引力提供向心力的結(jié)合，體現(xiàn)了牛頓運(yùn)動(dòng)定律和萬(wàn)有引力定律在宇宙航行中奧秘的完美體現(xiàn)。最后某個(gè)星球接受衛(wèi)星與發(fā)射衛(wèi)星的過(guò)程相對(duì)比：發(fā)射衛(wèi)星的離心運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)，接收衛(wèi)星近心運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。衛(wèi)星、航天器的對(duì)接問(wèn)題，后面衛(wèi)星，先減速做近心運(yùn)動(dòng)，降低一定高度后，在加速，做離心運(yùn)動(dòng)同時(shí)速度降低完成對(duì)接。結(jié)合現(xiàn)代化教學(xué)手段，是演義萬(wàn)有引力定律在航天與太空探索中的絕佳機(jī)會(huì)。同時(shí)拓展學(xué)生的視野，激發(fā)了學(xué)生愛(ài)科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的興趣。單元學(xué)情：1、從知識(shí)結(jié)構(gòu)上看，學(xué)生已經(jīng)系統(tǒng)學(xué)習(xí)和掌握了，圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，向心力的來(lái)源，掌握了離心運(yùn)動(dòng)和近心運(yùn)動(dòng)的原理。能熟練應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，從思維能力上看，學(xué)生知道解決問(wèn)題需要建立物理模型，知道建立模型需要抓住主要因素、忽略次要因素，具備從運(yùn)動(dòng)與相互作用觀的視角進(jìn)行分析、建模、科學(xué)推理和和科學(xué)論證的能力，了解科學(xué)探究的基本思路。前一章的知識(shí)恰好是這一章的基礎(chǔ)，這一章是上一章知識(shí)的進(jìn)一步應(yīng)用與深化。2、涉及到物理學(xué)史（如：地心說(shuō)和日心說(shuō)）和科學(xué)漫步的知識(shí)，采用學(xué)生查找資料，討論探究，師生共同歸納總結(jié)的教學(xué)方法完成。體現(xiàn)學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，加強(qiáng)學(xué)習(xí)的責(zé)任意識(shí)。3、本章宇宙航行，衛(wèi)星發(fā)射和回收變軌過(guò)程是一個(gè)難點(diǎn)，是學(xué)生學(xué)好本章的障礙，要提前做好預(yù)判，設(shè)計(jì)好這類題型，從離心運(yùn)動(dòng)、近心運(yùn)動(dòng)和動(dòng)勢(shì)能轉(zhuǎn)化的知識(shí)入手，通過(guò)探究討論，讓學(xué)生充分理解衛(wèi)星變軌的原因，由動(dòng)態(tài)進(jìn)行受力逐級(jí)列方程，加深理解，提高學(xué)生處理問(wèn)題的能力，在此基礎(chǔ)上更能增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)探究物理問(wèn)題的興趣。4、本章天體運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，相對(duì)于其他章節(jié)，是學(xué)生感興趣的一章。學(xué)生對(duì)本單元知識(shí)的學(xué)習(xí)是很感興趣進(jìn)行探究的，主要是萬(wàn)有引力提供向心力，使得中心天體外的星體做近似圓周運(yùn)動(dòng)，在探究過(guò)程中更能充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、想象力、構(gòu)建空間模型的能力，從而更好地增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，建立學(xué)習(xí)自信心。單元目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能知道開(kāi)普勒三定律的內(nèi)容，了解開(kāi)普勒第三定律中k值的與中心天體有關(guān)，了解開(kāi)普勒三定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。能根據(jù)行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律和牛頓定律，推導(dǎo)太陽(yáng)有行星引力表達(dá)式，了解萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。理解萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容、公式、使用條件，會(huì)用萬(wàn)有引力定律計(jì)算物體間的萬(wàn)有引力。了解萬(wàn)有引力在天文學(xué)是的重要作用，熟練運(yùn)用萬(wàn)有引力定律求解天體的質(zhì)量、密度。熟練運(yùn)用萬(wàn)有引力定律解決天體運(yùn)行問(wèn)題。會(huì)推導(dǎo)第一宇宙速度及理解它的意義，會(huì)用萬(wàn)有引力定律解答有關(guān)衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)原因，會(huì)用萬(wàn)有引力來(lái)實(shí)現(xiàn)宇宙航行的發(fā)射、導(dǎo)航和控制基本問(wèn)題。了解經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展歷程和偉大成就，認(rèn)識(shí)經(jīng)典力學(xué)的局限性和適用范圍。過(guò)程與方法通過(guò)預(yù)留作業(yè)學(xué)生自學(xué)查找資料、探究問(wèn)題、師生討論來(lái)學(xué)習(xí)開(kāi)普勒三定理的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，讓學(xué)生充分體會(huì)人類對(duì)星星的認(rèn)識(shí)過(guò)程，讓學(xué)生充分體驗(yàn)哥白尼、托勒密、第谷開(kāi)普勒等物理學(xué)家堅(jiān)持真理勇于創(chuàng)新、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，科學(xué)精神和思維方法。根據(jù)科學(xué)探究的思路推導(dǎo)太陽(yáng)與行星間的引力公式，體會(huì)邏輯推理在物理學(xué)中的重要性，了解牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的困難及不同物理學(xué)家對(duì)太陽(yáng)與行星引力的說(shuō)法。通過(guò)月地檢驗(yàn)，讓學(xué)生解放思想大膽猜想，總結(jié)出萬(wàn)有引力定律。通過(guò)萬(wàn)有引力定律，推到計(jì)算天體質(zhì)量、密度等相關(guān)物理量，培養(yǎng)學(xué)生在處理實(shí)際問(wèn)題時(shí)，構(gòu)建物理模型的能力，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用萬(wàn)有引力定律知識(shí)分析、歸納、推導(dǎo)、總結(jié)能力，以及處理天體問(wèn)題時(shí)的思路和方法。通過(guò)學(xué)生閱讀，觀看視頻，討論交流，教師點(diǎn)撥引導(dǎo)，讓學(xué)生充分體驗(yàn)航天事業(yè)是科技發(fā)展的尖端鄰域。正運(yùn)用于我們現(xiàn)代生活中，在保家衛(wèi)國(guó)中的重要戰(zhàn)略位置。通過(guò)課文，讓學(xué)生體會(huì)一切科學(xué)都有自己的局限性，新理念會(huì)不斷完善和補(bǔ)充舊的理論，人類對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)是無(wú)止境的。情感態(tài)度與價(jià)值觀澄清對(duì)天體運(yùn)動(dòng)的模糊認(rèn)識(shí)，掌握人類認(rèn)識(shí)自然規(guī)律的科學(xué)思維，感悟科學(xué)是人類進(jìn)步的動(dòng)力。體會(huì)萬(wàn)有引力定律，在人類揭示自然界奧秘中的巨大作用。讓學(xué)生感悟到理論來(lái)源于實(shí)踐，反過(guò)來(lái)又可以指導(dǎo)實(shí)踐的辯證唯物主義觀點(diǎn)。有人類對(duì)天體的探索過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生尊重客觀事實(shí)，實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)的想象力，是建立在對(duì)食物長(zhǎng)期深入觀察實(shí)驗(yàn)，抽象歸納基礎(chǔ)之上，形成提出問(wèn)題，猜想與假設(shè)，簡(jiǎn)化模型演繹與推理相結(jié)合的思維方法。學(xué)習(xí)物理學(xué)家堅(jiān)持真理，勇于創(chuàng)新與不惜付出生命代價(jià)的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。介紹我國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)，熱愛(ài)科學(xué)的激情，增強(qiáng)民族自信心與民族自豪感。通過(guò)對(duì)牛頓力學(xué)使用范圍的討論使學(xué)生知道物理學(xué)的結(jié)論與規(guī)律都有其適用范圍，認(rèn)識(shí)知識(shí)的變化性和無(wú)窮性，激發(fā)學(xué)生獻(xiàn)身于科學(xué)的時(shí)代精神。重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：人類對(duì)行星規(guī)律的認(rèn)識(shí)，開(kāi)普勒三定律的內(nèi)容，萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容及表達(dá)式，第一宇宙速度的推導(dǎo)。難點(diǎn)：人類對(duì)行星規(guī)律的認(rèn)識(shí)，對(duì)開(kāi)普勒三定律的內(nèi)容的理解，牛頓解決引力問(wèn)題的困難理論探究行星與太陽(yáng)的引力表達(dá)式，月地檢驗(yàn)和萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用，萬(wàn)有引力，重力提供向心力的區(qū)別與聯(lián)系，人造衛(wèi)星運(yùn)行的軌道速度與衛(wèi)星發(fā)射速度的區(qū)別。關(guān)鍵點(diǎn)，對(duì)靜止在地面上的物體來(lái)說(shuō)，萬(wàn)有引力近似等于重力，對(duì)環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星、宇宙飛船來(lái)說(shuō)，萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力。策略方法通過(guò)預(yù)習(xí)閱讀，觀看視頻，討論交流，教師點(diǎn)撥，讓學(xué)生充分了解科學(xué)史，掌握科學(xué)研究，思維方法，學(xué)習(xí)科學(xué)家實(shí)事求是的科學(xué)思想，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。體現(xiàn)課程的時(shí)代性，加強(qiáng)生活科技與社會(huì)的聯(lián)系整合豐富課程資源，提高學(xué)生愛(ài)國(guó)意識(shí)和愛(ài)國(guó)情懷。讓學(xué)生通過(guò)問(wèn)題的探究建立空間模型。采用探究交流合作，及小組合作等多種教學(xué)方法，提高教學(xué)效益，效果，效率，為學(xué)生的發(fā)展奠定基礎(chǔ)，為學(xué)生的終身發(fā)展負(fù)責(zé)。具體課時(shí)分配行星的運(yùn)動(dòng)1課時(shí)萬(wàn)有引力定律1課時(shí)萬(wàn)有引力的理論成就2課時(shí)宇宙航行2課時(shí)相對(duì)論時(shí)空觀與牛頓力學(xué)的局限性2課時(shí)單元教學(xué)活動(dòng)規(guī)劃1層級(jí)行星的運(yùn)動(dòng)知識(shí)內(nèi)容安排：兩種“學(xué)說(shuō)”，開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其推廣。核心情境：展示天體運(yùn)動(dòng)、航天員等視頻圖片。問(wèn)題創(chuàng)設(shè)：天體的運(yùn)動(dòng)遵循什么規(guī)律？什么是宇宙的中心？教學(xué)思路梳理：課前自主學(xué)習(xí)和課上小組交流，探究“日心說(shuō)”和“地心說(shuō)”的焦點(diǎn)。通過(guò)閱讀、展示、交流探究開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律建立的過(guò)程。播放行星沿各自軌道運(yùn)行的視頻，是學(xué)生認(rèn)識(shí)多數(shù)行星運(yùn)行的軌道與“圓”接近，引出開(kāi)普勒三大定律按“圓”軌道處理時(shí)，如何表述？教學(xué)難點(diǎn)突破策略通過(guò)相關(guān)視頻、圖片、文字等資料展示行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)過(guò)程。課前查找行星運(yùn)動(dòng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，課上交流討論。2層級(jí)萬(wàn)有引力定律知識(shí)內(nèi)容安排：月地檢驗(yàn)、萬(wàn)有引力定律、引力常量的測(cè)定及意義。核心情境：視頻展示行星繞太陽(yáng)運(yùn)行。問(wèn)題創(chuàng)設(shè)：什么原因使行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)？如何建立行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的物理模型？行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)、月球繞地球運(yùn)動(dòng)、蘋(píng)果從樹(shù)上下落，它們之間的作用力是同一種引力嗎？教學(xué)思路梳理：通過(guò)問(wèn)題的提出、猜想、建模、演繹與推理、結(jié)論的得出、合理外推、檢驗(yàn)論證、得出結(jié)論的探究過(guò)程，建立萬(wàn)有引力定律。自主學(xué)習(xí)、交流討論，了解引力常量G的測(cè)量及其意義。教學(xué)難點(diǎn)突破策略：采用了進(jìn)階式問(wèn)題推動(dòng)到學(xué)法推導(dǎo)萬(wàn)有引力定律，播放視頻介紹卡文迪許扭稱實(shí)驗(yàn)。3層級(jí)萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用（第三節(jié)和第四節(jié)整合）知識(shí)內(nèi)容安排：“稱量”地球的質(zhì)量、計(jì)算天體的質(zhì)量、發(fā)現(xiàn)未知行星、人造衛(wèi)星與宇宙速度，人類航天事業(yè)的發(fā)展史。核心情境：展示物體隨地球自轉(zhuǎn)視頻、古人的“飛天夢(mèng)”圖片、飛船的視頻動(dòng)畫(huà)等。問(wèn)題創(chuàng)設(shè)：如何應(yīng)用萬(wàn)有引力定律“稱量”地球的質(zhì)量？不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，物體的重力與萬(wàn)有引力有什么關(guān)系？