2024-2025學(xué)年高中物理 第三章 萬有引力定律 2 萬有引力定律教案3 教科版必修2

2024-2025學(xué)年高中物理第三章萬有引力定律2萬有引力定律教案3教科版必修2課題：科目：班級：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：單位：一、教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容來自于2024-2025學(xué)年高中物理第三章萬有引力定律的2節(jié)，主要涉及萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)、表達(dá)式以及適用條件。具體內(nèi)容包括：

1.牛頓的萬有引力定律：自然界中，任何兩個(gè)物體都是相互吸引的，這個(gè)力的大小與兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積和它們之間距離的平方成反比，與兩物體的相對位置無關(guān)。

2.萬有引力常量的確定：萬有引力常量是衡量萬有引力大小的常數(shù)，其值約為6.674×10^-11N·m^2/kg^2。

3.萬有引力定律的適用條件：萬有引力定律適用于質(zhì)點(diǎn)間的相互作用，當(dāng)物體的大小和形狀對相互作用力的影響可以忽略時(shí)，可以將物體視為質(zhì)點(diǎn)。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)包括：

1.科學(xué)思維：通過學(xué)習(xí)萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)和表達(dá)式，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和科學(xué)推理能力，使其能夠運(yùn)用科學(xué)的方法分析和解決問題。

2.科學(xué)探究：通過小組討論和實(shí)驗(yàn)觀察，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)證精神和探究能力，使其能夠通過觀察和實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證萬有引力定律。

3.科學(xué)態(tài)度：通過學(xué)習(xí)萬有引力定律的適用條件，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和科學(xué)態(tài)度，使其能夠理性地評價(jià)和應(yīng)用科學(xué)知識。

4.科學(xué)應(yīng)用：通過實(shí)際問題的分析和解決，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識，使其能夠?qū)⑷f有引力定律應(yīng)用于實(shí)際情境中，解決實(shí)際問題。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

（1）萬有引力定律的表述：任何兩個(gè)物體都是相互吸引的，這個(gè)力的大小與兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積和它們之間距離的平方成反比，與兩物體的相對位置無關(guān)。

（2）萬有引力常量的確定：萬有引力常量是衡量萬有引力大小的常數(shù)，其值約為6.674×10^-11N·m^2/kg^2。

（3）萬有引力定律的適用條件：萬有引力定律適用于質(zhì)點(diǎn)間的相互作用，當(dāng)物體的大小和形狀對相互作用力的影響可以忽略時(shí)，可以將物體視為質(zhì)點(diǎn)。

2.教學(xué)難點(diǎn)

（1）萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)：學(xué)生難以理解牛頓是如何發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的，以及這個(gè)定律背后的科學(xué)推理過程。

（2）萬有引力常量的計(jì)算和應(yīng)用：學(xué)生難以理解和運(yùn)用萬有引力常量，以及如何在實(shí)際問題中進(jìn)行計(jì)算和應(yīng)用。

（3）萬有引力定律的適用范圍：學(xué)生難以理解萬有引力定律適用的條件，以及如何判斷一個(gè)物體是否可以視為質(zhì)點(diǎn)。

（4）萬有引力定律與實(shí)際生活的聯(lián)系：學(xué)生難以將抽象的物理知識與日常生活聯(lián)系起來，理解萬有引力定律在現(xiàn)實(shí)世界中的意義。

針對以上重點(diǎn)和難點(diǎn)，教師在教學(xué)過程中應(yīng)著重講解和強(qiáng)調(diào)，通過舉例、演示實(shí)驗(yàn)、小組討論等方式，幫助學(xué)生理解和突破難點(diǎn)，掌握核心知識。同時(shí)，注重引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識與實(shí)際生活相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和科學(xué)素養(yǎng)。四、教學(xué)方法與策略1.選擇適合教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)者特點(diǎn)的教學(xué)方法

為了有效地達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，本節(jié)課將采用多種教學(xué)方法相結(jié)合的方式，包括講授、討論、案例研究、項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)等。

-講授法：在課堂上，教師將運(yùn)用清晰簡潔的語言，系統(tǒng)地闡述萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)、表達(dá)式以及適用條件等核心知識，為學(xué)生提供扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。

-討論法：教師將組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，讓學(xué)生分享對萬有引力定律的理解，通過交流互動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生對知識點(diǎn)的深入思考和掌握。

-案例研究：教師將提供一些實(shí)際案例，讓學(xué)生分析案例中涉及的萬有引力定律的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生將理論知識應(yīng)用于實(shí)際問題的能力。

-項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)：教師將引導(dǎo)學(xué)生參與項(xiàng)目活動(dòng)，如設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的引力模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過實(shí)踐活動(dòng)，鞏固和拓展對萬有引力定律的理解。

2.設(shè)計(jì)具體的教學(xué)活動(dòng)

為了促進(jìn)學(xué)生的參與和互動(dòng)，教師將設(shè)計(jì)一系列具體的教學(xué)活動(dòng)，包括角色扮演、實(shí)驗(yàn)、游戲等。

-角色扮演：教師將組織學(xué)生進(jìn)行角色扮演，模擬牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程，讓學(xué)生親身體驗(yàn)科學(xué)探索的過程，增強(qiáng)對知識的理解。

-實(shí)驗(yàn)：教師將安排學(xué)生進(jìn)行萬有引力定律的實(shí)驗(yàn)，如兩個(gè)物體之間的引力實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過觀察和測量，驗(yàn)證萬有引力定律的準(zhǔn)確性。

-游戲：教師將設(shè)計(jì)一個(gè)與萬有引力定律相關(guān)的游戲，如引力接力賽，讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍中，鞏固對萬有引力定律的理解。

3.確定教學(xué)媒體和資源的使用

為了豐富教學(xué)內(nèi)容和形式，教師將使用多種教學(xué)媒體和資源，包括PPT、視頻、在線工具等。

-PPT：教師將制作精美的PPT，通過圖文并茂的方式，展示萬有引力定律的關(guān)鍵知識點(diǎn)，幫助學(xué)生直觀地理解和記憶。

-視頻：教師將播放一些與萬有引力定律相關(guān)的視頻，如牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的紀(jì)錄片，讓學(xué)生通過視覺影像，更深入地了解知識背景。

-在線工具：教師將引導(dǎo)學(xué)生使用一些在線工具，如物理模擬軟件，讓學(xué)生能夠直觀地觀察和模擬萬有引力定律的作用過程，增強(qiáng)對知識的理解。五、教學(xué)流程（一）課前準(zhǔn)備（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

學(xué)生預(yù)習(xí)：

發(fā)放預(yù)習(xí)材料，引導(dǎo)學(xué)生提前了解萬有引力定律的學(xué)習(xí)內(nèi)容，標(biāo)記出有疑問或不懂的地方。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題，激發(fā)學(xué)生思考，為課堂學(xué)習(xí)萬有引力定律內(nèi)容做好準(zhǔn)備。

教師備課：

深入研究教材，明確萬有引力定律教學(xué)目標(biāo)和萬有引力定律重難點(diǎn)。

準(zhǔn)備教學(xué)用具和多媒體資源，確保萬有引力定律教學(xué)過程的順利進(jìn)行。

設(shè)計(jì)課堂互動(dòng)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)萬有引力定律的積極性。

（二）課堂導(dǎo)入（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

激發(fā)興趣：

提出問題或設(shè)置懸念，引發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入萬有引力定律學(xué)習(xí)狀態(tài)。

回顧舊知：

簡要回顧上節(jié)課學(xué)習(xí)的萬有引力定律內(nèi)容，幫助學(xué)生建立知識之間的聯(lián)系。

提出問題，檢查學(xué)生對舊知的掌握情況，為萬有引力定律新課學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

（三）新課呈現(xiàn)（預(yù)計(jì)用時(shí)：25分鐘）

知識講解：

清晰、準(zhǔn)確地講解萬有引力定律知識點(diǎn)，結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生理解。

突出萬有引力定律重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)萬有引力定律難點(diǎn)，通過對比、歸納等方法幫助學(xué)生加深記憶。

互動(dòng)探究：

設(shè)計(jì)小組討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生圍繞萬有引力定律問題展開討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和溝通能力。

鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)和疑問，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，拓展思維。

技能訓(xùn)練：

設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)或?qū)嶒?yàn)，讓學(xué)生在實(shí)踐中體驗(yàn)萬有引力定律知識的應(yīng)用，提高實(shí)踐能力。

在萬有引力定律新課呈現(xiàn)結(jié)束后，對知識點(diǎn)進(jìn)行梳理和總結(jié)。

強(qiáng)調(diào)萬有引力定律的重點(diǎn)和難點(diǎn)，幫助學(xué)生形成完整的知識體系。

（四）鞏固練習(xí)（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

隨堂練習(xí)：

隨堂練習(xí)題，讓學(xué)生在課堂上完成，檢查學(xué)生對萬有引力定律知識的掌握情況。

鼓勵(lì)學(xué)生相互討論、互相幫助，共同解決萬有引力定律問題。

錯(cuò)題訂正：

針對學(xué)生在隨堂練習(xí)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，進(jìn)行及時(shí)訂正和講解。

引導(dǎo)學(xué)生分析錯(cuò)誤原因，避免類似錯(cuò)誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

知識拓展：

介紹與萬有引力定律內(nèi)容相關(guān)的拓展知識，拓寬學(xué)生的知識視野。

引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和探索精神。

情感升華：

結(jié)合萬有引力定律內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生思考學(xué)科與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

鼓勵(lì)學(xué)生分享學(xué)習(xí)萬有引力定律的心得和體會(huì)，增進(jìn)師生之間的情感交流。

（六）課堂小結(jié)（預(yù)計(jì)用時(shí)：2分鐘）

簡要回顧本節(jié)課學(xué)習(xí)的萬有引力定律內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)。

肯定學(xué)生的表現(xiàn)，鼓勵(lì)他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據(jù)本節(jié)課學(xué)習(xí)的萬有引力定律內(nèi)容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

提醒學(xué)生注意作業(yè)要求和時(shí)間安排，確保作業(yè)質(zhì)量。六、知識點(diǎn)梳理1.萬有引力定律的表述：任何兩個(gè)物體都是相互吸引的，這個(gè)力的大小與兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積和它們之間距離的平方成反比，與兩物體的相對位置無關(guān)。

2.萬有引力常量的確定：萬有引力常量是衡量萬有引力大小的常數(shù)，其值約為6.674×10^-11N·m^2/kg^2。

3.萬有引力定律的適用條件：萬有引力定律適用于質(zhì)點(diǎn)間的相互作用，當(dāng)物體的大小和形狀對相互作用力的影響可以忽略時(shí)，可以將物體視為質(zhì)點(diǎn)。

4.萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)：牛頓通過觀察蘋果落地的現(xiàn)象，思考到地球?qū)μO果的吸引力和地球之間的相互吸引力，從而提出了萬有引力定律。

5.牛頓和萬有引力定律：牛頓是萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)者，他在1687年發(fā)表了著名的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書，其中詳細(xì)闡述了萬有引力定律。

6.萬有引力定律的驗(yàn)證：萬有引力定律的驗(yàn)證可以通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行，如兩個(gè)物體之間的引力實(shí)驗(yàn)，通過測量和計(jì)算可以驗(yàn)證萬有引力定律的準(zhǔn)確性。

7.萬有引力定律的應(yīng)用：萬有引力定律在科學(xué)研究和日常生活中有著廣泛的應(yīng)用，如天體運(yùn)動(dòng)的研究、地球物理學(xué)的研究、航天工程等。

8.萬有引力與重力的關(guān)系：重力是由于地球?qū)ξ矬w的萬有引力而產(chǎn)生的，地球上的一切物體都受到重力的作用。

9.萬有引力與質(zhì)量的關(guān)系：萬有引力的大小與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，萬有引力也越大。

10.萬有引力與距離的關(guān)系：萬有引力的大小與物體之間的距離有關(guān)，距離越遠(yuǎn)，萬有引力越小。

11.地球的質(zhì)量與地球表面的重力加速度：地球的質(zhì)量約為5.972×10^24kg，地球表面的重力加速度約為9.8m/s^2。

12.物體在地球表面的重力：物體在地球表面的重力可以通過公式F=mg計(jì)算，其中m是物體的質(zhì)量，g是地球表面的重力加速度。

13.物體在地球表面的重量：物體在地球表面的重量是指物體受到的重力的大小，可以通過公式W=mg計(jì)算，其中m是物體的質(zhì)量，g是地球表面的重力加速度。

14.物體在地球表面的重力與質(zhì)量的關(guān)系：物體在地球表面的重力與物體的質(zhì)量成正比，質(zhì)量越大，重力也越大。

15.物體在地球表面的重力與高度的關(guān)系：物體在地球表面的重力與物體的高度有關(guān)，高度越高，重力越小。七、教學(xué)反思與改進(jìn)今天，我上了一節(jié)關(guān)于萬有引力定律的課。課后，我對教學(xué)效果進(jìn)行了反思，以確定哪些地方需要改進(jìn)。

首先，我注意到在講授萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)時(shí)，有些學(xué)生顯得有些困惑。我發(fā)現(xiàn)，這部分內(nèi)容對于學(xué)生來說可能有些難以理解。為了改善這種情況，我計(jì)劃在未來的教學(xué)中，使用更多的實(shí)例和故事來幫助學(xué)生更好地理解這個(gè)概念。

其次，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)萬有引力定律的適用條件時(shí)，有些學(xué)生無法將理論與實(shí)際問題結(jié)合起來。為了改善這種情況，我計(jì)劃在未來的教學(xué)中，設(shè)計(jì)更多的實(shí)踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生通過實(shí)際操作來理解萬有引力定律的應(yīng)用。

再次，我注意到在課堂討論環(huán)節(jié)，有些學(xué)生積極參與，而有些學(xué)生則顯得有些沉默。為了改善這種情況，我計(jì)劃在未來的教學(xué)中，更加關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異，鼓勵(lì)每個(gè)學(xué)生參與討論，以提高他們的學(xué)習(xí)積極性。

最后，我注意到在課堂小結(jié)環(huán)節(jié)，有些學(xué)生無法將所學(xué)知識進(jìn)行總結(jié)和歸納。為了改善這種情況，我計(jì)劃在未來的教學(xué)中，更加注重學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋，及時(shí)解答他們的疑問，幫助他們更好地理解和掌握知識。八、課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測課堂小結(jié)：

本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了萬有引力定律，包括它的表述、適用條件和發(fā)現(xiàn)過程。萬有引力定律指出，任何兩個(gè)物體都是相互吸引的，這個(gè)力的大小與兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積和它們之間距離的平方成反比。牛頓通過觀察蘋果落地的現(xiàn)象，提出了萬有引力定律。我們學(xué)習(xí)了如何計(jì)算萬有引力，以及如何通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證萬有引力定律的準(zhǔn)確性。我們還討論了萬有引力定律在科學(xué)研究和日常生活中的應(yīng)用，如天體運(yùn)動(dòng)的研究、地球物理學(xué)的研究、航天工程等。

當(dāng)堂檢測：

1.判斷題：

（1）萬有引力定律適用于任何兩個(gè)物體之間的相互作用。（錯(cuò)）

（2）萬有引力定律的適用條件是物體必須為質(zhì)點(diǎn)。（對）

（3）萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)者是牛頓。（對）

（4）萬有引力定律的表述是任何兩個(gè)物體都是相互吸引的，這個(gè)力的大小與兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積和它們之間距離的平方成反比。（對）

2.填空題：

（1）萬有引力定律適用于質(zhì)點(diǎn)間的相互作用，當(dāng)物體的大小和形狀對相互作用力的影響可以忽略時(shí)，可以將物體視為質(zhì)點(diǎn)。

（2）萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)者是牛頓。

（3）萬有引力定律的表述是任何兩個(gè)物體都是相互吸引的，這個(gè)力的大小與兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積和它們之間距離的