2024-2025學(xué)年高中物理 第五章 萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用 第1節(jié) 萬(wàn)有引力定律及引力常量的測(cè)定教案 魯科版必修2

2024-2025學(xué)年高中物理第五章萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用第1節(jié)萬(wàn)有引力定律及引力常量的測(cè)定教案魯科版必修2主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：高中物理第五章萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用第1節(jié)萬(wàn)有引力定律及引力常量的測(cè)定

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高中物理必修2

3.授課時(shí)間：2024-2025學(xué)年第二學(xué)期第8周星期三第2課時(shí)

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力、實(shí)驗(yàn)與探究能力和科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀。通過(guò)學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律及引力常量的測(cè)定，使學(xué)生掌握運(yùn)用物理規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題的方法，提高科學(xué)思維能力；通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察和數(shù)據(jù)分析，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)與探究能力；在學(xué)習(xí)過(guò)程中，感受物理學(xué)的魅力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

（1）萬(wàn)有引力定律的表述及適用范圍：理解萬(wàn)有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，掌握質(zhì)量、距離、引力三者之間的關(guān)系。

舉例：地球?qū)ξ矬w的引力大小與物體質(zhì)量和地球質(zhì)量的關(guān)系。

（2）引力常量的測(cè)定：了解引力常量的測(cè)定方法，掌握卡文迪許實(shí)驗(yàn)的原理和結(jié)果。

舉例：卡文迪許實(shí)驗(yàn)測(cè)定引力常量的過(guò)程，理解實(shí)驗(yàn)原理和結(jié)果。

（3）萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用：學(xué)會(huì)運(yùn)用萬(wàn)有引力定律解決實(shí)際問(wèn)題，如天體運(yùn)動(dòng)、衛(wèi)星軌道等。

舉例：計(jì)算地球表面重力加速度，估算物體在地球表面的重量。

2.教學(xué)難點(diǎn)

（1）萬(wàn)有引力定律的理解：學(xué)生難以理解萬(wàn)有引力定律中質(zhì)量、距離、引力之間的關(guān)系，特別是引力與距離平方成反比的規(guī)律。

教學(xué)策略：通過(guò)具體例子、動(dòng)畫(huà)演示等方式，幫助學(xué)生直觀地理解萬(wàn)有引力定律。

（2）引力常量的測(cè)定方法：學(xué)生難以理解卡文迪許實(shí)驗(yàn)的原理和過(guò)程，以及如何利用實(shí)驗(yàn)結(jié)果測(cè)定引力常量。

教學(xué)策略：通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示、圖解等方式，讓學(xué)生清晰地了解實(shí)驗(yàn)原理和過(guò)程，掌握引力常量的測(cè)定方法。

（3）萬(wàn)有引力定律在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用：學(xué)生難以將理論知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題，如天體運(yùn)動(dòng)、衛(wèi)星軌道等。

教學(xué)策略：通過(guò)案例分析、問(wèn)題討論等方式，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用萬(wàn)有引力定律解決實(shí)際問(wèn)題，提高學(xué)生的應(yīng)用能力。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源1.軟硬件資源：多媒體投影儀、計(jì)算機(jī)、實(shí)驗(yàn)器材（如彈簧秤、細(xì)線、小球等）、白板、黑板。

2.課程平臺(tái)：學(xué)校提供的教學(xué)管理系統(tǒng)，如教學(xué)PPT、教學(xué)文檔等。

3.信息化資源：萬(wàn)有引力定律及相關(guān)研究的視頻資料、網(wǎng)絡(luò)文章等。

4.教學(xué)手段：講解、演示、實(shí)驗(yàn)、討論、案例分析、問(wèn)題解決等。教學(xué)流程一、導(dǎo)入新課（用時(shí)5分鐘）

同學(xué)們，今天我們將要學(xué)習(xí)的是《萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用》這一章節(jié)。在開(kāi)始之前，我想先問(wèn)大家一個(gè)問(wèn)題：“你們?cè)谌粘Ｉ钪惺欠裼龅竭^(guò)物體之間相互吸引的情況？”（舉例說(shuō)明）這個(gè)問(wèn)題與我們將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容密切相關(guān)。通過(guò)這個(gè)問(wèn)題，我希望能夠引起大家的興趣和好奇心，讓我們一同探索萬(wàn)有引力定律的奧秘。

二、新課講授（用時(shí)10分鐘）

1.理論介紹：首先，我們要了解萬(wàn)有引力定律的基本概念。萬(wàn)有引力定律是描述物體之間相互吸引的力與它們的質(zhì)量和距離之間的關(guān)系。它是物理學(xué)中非常重要的基本定律之一。

2.案例分析：接下來(lái)，我們來(lái)看一個(gè)具體的案例。這個(gè)案例展示了萬(wàn)有引力定律在實(shí)際中的應(yīng)用，以及它如何幫助我們解決問(wèn)題。

3.重點(diǎn)難點(diǎn)解析：在講授過(guò)程中，我會(huì)特別強(qiáng)調(diào)萬(wàn)有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式和引力常量的測(cè)定這兩個(gè)重點(diǎn)。對(duì)于難點(diǎn)部分，我會(huì)通過(guò)舉例和比較來(lái)幫助大家理解。

三、實(shí)踐活動(dòng)（用時(shí)10分鐘）

1.分組討論：學(xué)生們將分成若干小組，每組討論一個(gè)與萬(wàn)有引力定律相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題。

2.實(shí)驗(yàn)操作：為了加深理解，我們將進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)操作。這個(gè)操作將演示物體之間相互吸引的基本原理。

3.成果展示：每個(gè)小組將向全班展示他們的討論成果和實(shí)驗(yàn)操作的結(jié)果。

四、學(xué)生小組討論（用時(shí)10分鐘）

1.討論主題：學(xué)生將圍繞“萬(wàn)有引力定律在實(shí)際生活中的應(yīng)用”這一主題展開(kāi)討論。他們將被鼓勵(lì)提出自己的觀點(diǎn)和想法，并與其他小組成員進(jìn)行交流。

2.引導(dǎo)與啟發(fā)：在討論過(guò)程中，我將作為一個(gè)引導(dǎo)者，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題并解決問(wèn)題。我會(huì)提出一些開(kāi)放性的問(wèn)題來(lái)啟發(fā)他們的思考。

3.成果分享：每個(gè)小組將選擇一名代表來(lái)分享他們的討論成果。這些成果將被記錄在黑板上或投影儀上，以便全班都能看到。

五、總結(jié)回顧（用時(shí)5分鐘）

今天的學(xué)習(xí)，我們了解了萬(wàn)有引力定律的基本概念、重要性和應(yīng)用。同時(shí)，我們也通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)和小組討論加深了對(duì)萬(wàn)有引力定律的理解。我希望大家能夠掌握這些知識(shí)點(diǎn)，并在日常生活中靈活運(yùn)用。最后，如果有任何疑問(wèn)或不明白的地方，請(qǐng)隨時(shí)向我提問(wèn)。知識(shí)點(diǎn)梳理1.萬(wàn)有引力定律的概念：描述物體之間相互吸引的力與它們的質(zhì)量和距離之間的關(guān)系。

2.萬(wàn)有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式：F=G*(m1*m2)/r^2，其中F為物體之間的引力，G為引力常量，m1和m2分別為兩個(gè)物體的質(zhì)量，r為它們之間的距離。

3.引力常量的測(cè)定：通過(guò)卡文迪許實(shí)驗(yàn)測(cè)定引力常量G的值。

4.萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用：解決實(shí)際問(wèn)題，如計(jì)算地球表面重力加速度、估算物體在地球表面的重量、分析天體運(yùn)動(dòng)和衛(wèi)星軌道等。

5.物體之間相互吸引的實(shí)例：地球?qū)ξ矬w的引力、兩個(gè)鐵塊之間的磁力等。

6.質(zhì)量、距離和引力之間的關(guān)系：質(zhì)量越大，引力越大；距離越遠(yuǎn)，引力越小。

7.萬(wàn)有引力定律的適用范圍：適用于質(zhì)點(diǎn)間、均勻球體間和均勻球體與質(zhì)點(diǎn)間的引力計(jì)算。

8.重力加速度的概念：物體在地球表面受到的重力與其質(zhì)量的比值，約為9.8m/s^2。

9.地球質(zhì)量的估算：通過(guò)萬(wàn)有引力定律計(jì)算地球質(zhì)量，結(jié)合地球半徑和重力加速度。

10.衛(wèi)星軌道的計(jì)算：運(yùn)用萬(wàn)有引力定律分析衛(wèi)星在地球軌道上的運(yùn)動(dòng)，考慮地球質(zhì)量和衛(wèi)星速度等因素。

11.天體運(yùn)動(dòng)的研究：萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)中的應(yīng)用，如分析行星運(yùn)動(dòng)、恒星演化等。

12.實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng)：在進(jìn)行引力常量測(cè)定實(shí)驗(yàn)時(shí)，要注意儀器的精確度、數(shù)據(jù)的可靠性和誤差的分析等。

13.討論和問(wèn)題解決的方法：在學(xué)習(xí)過(guò)程中，要學(xué)會(huì)提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，并與同學(xué)進(jìn)行討論和交流。

14.科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀的培養(yǎng)：通過(guò)學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律，感受科學(xué)研究的魅力，培養(yǎng)對(duì)物理學(xué)的興趣和熱情。

15.科學(xué)思維能力的培養(yǎng)：掌握運(yùn)用物理規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題的方法，提高邏輯思維和分析問(wèn)題的能力。反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.實(shí)例引入：我在教學(xué)中運(yùn)用了生活中的實(shí)例來(lái)引入萬(wàn)有引力定律，這使得學(xué)生能夠更加直觀地理解抽象的物理概念。

2.實(shí)驗(yàn)互動(dòng)：我設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，讓學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣他們能夠更好地理解和記憶萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用。

3.小組討論：我鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行小組討論，讓他們有機(jī)會(huì)分享彼此的想法和觀點(diǎn)，這不僅提高了他們的交流能力，也促進(jìn)了他們對(duì)萬(wàn)有引力定律的深入理解。

（二）存在主要問(wèn)題

1.概念理解：學(xué)生在理解萬(wàn)有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式時(shí)存在困難，特別是引力與距離平方成反比的規(guī)律。

2.實(shí)驗(yàn)操作：學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和數(shù)據(jù)的處理不夠熟悉，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不夠準(zhǔn)確。

3.應(yīng)用拓展：學(xué)生對(duì)于如何將萬(wàn)有引力定律應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題解決方面存在一定的迷茫。

（三）改進(jìn)措施

1.概念講解：我將更詳細(xì)地解釋萬(wàn)有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，通過(guò)圖示和動(dòng)畫(huà)等方式，幫助學(xué)生直觀地理解引力與距離的關(guān)系。

2.實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)：在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，我會(huì)更詳細(xì)地指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，并教授他們?nèi)绾翁幚韺?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.應(yīng)用訓(xùn)練：我將提供更多的實(shí)際問(wèn)題案例，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用萬(wàn)有引力定律進(jìn)行分析和解決，以此提高他們的應(yīng)用能力。板書(shū)設(shè)計(jì)①萬(wàn)有引力定律公式：F=G*(m1*m2)/r^2

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式

-藝術(shù)性與趣味性：使用大號(hào)字體突出公式，并用顏色標(biāo)注引力常量G，增加記憶點(diǎn)

②引力常量的測(cè)定：卡文迪許實(shí)驗(yàn)

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：引力常量的