2017-2018學年高一物理新人教版必修2異構教案：第6章 萬有引力與航天 第3節(jié) 萬有引力定律教案1

2017-2018學年高一物理新人教版必修2異構教案：第6章萬有引力與航天第3節(jié)萬有引力定律教案1主備人備課成員教學內容分析本節(jié)課的主要教學內容是萬有引力定律。教學內容與學生已有知識的聯(lián)系：學生在之前的學習中已經掌握了牛頓運動定律和向心力等基本概念，這為本節(jié)課學習萬有引力定律奠定了基礎。本節(jié)課將引導學生通過實驗和理論分析，探究物體之間的萬有引力規(guī)律，并了解萬有引力在航天領域的應用。

具體教學內容包括：

1.萬有引力的概念及公式：引導學生通過實驗觀察物體之間的相互作用力，引出萬有引力的概念，并給出萬有引力公式F=G(m1m2)/r^2。

2.萬有引力定律的驗證：通過實驗和理論分析，驗證萬有引力定律的正確性。

3.萬有引力與航天：介紹萬有引力在航天領域的應用，如衛(wèi)星軌道、地球引力等。

4.航天器變軌原理：講解航天器在不同軌道上的運行原理，以及變軌過程中萬有引力的作用。

5.航天器返回地球：分析航天器返回地球過程中，萬有引力對航天器的影響及其應對措施。

6.航天器動力學：結合萬有引力定律，講解航天器的動力學特性，如加速度、周期等。核心素養(yǎng)目標本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標包括：

1.科學思維：通過探究萬有引力定律，培養(yǎng)學生的科學思維能力，使其能夠運用實驗觀察、數(shù)據(jù)分析等方法，科學地認識和理解物體之間的相互作用力。

2.科學探究：引導學生運用觀察、實驗、分析等方法，主動探究萬有引力定律，提高學生的科學探究能力。

3.科學態(tài)度：培養(yǎng)學生對科學的熱愛和好奇心，使其能夠積極地參與課堂討論，主動思考和解決問題。

4.科學知識：使學生掌握萬有引力定律的基本概念和公式，了解萬有引力在航天領域的應用，提高學生的科學知識水平。

5.跨學科能力：通過聯(lián)系數(shù)學、化學等學科，培養(yǎng)學生的跨學科綜合能力，使其能夠運用不同學科的知識解決實際問題。教學難點與重點1.教學重點：

-萬有引力定律的公式及應用：重點講解萬有引力公式F=G(m1m2)/r^2，并通過實例分析其在實際問題中的應用。

-萬有引力與航天：重點介紹萬有引力在航天領域的應用，如衛(wèi)星軌道、地球引力等。

-航天器變軌原理：重點講解航天器在不同軌道上的運行原理，以及變軌過程中萬有引力的作用。

-航天器返回地球：重點分析航天器返回地球過程中，萬有引力對航天器的影響及其應對措施。

2.教學難點：

-萬有引力定律的推導：學生可能對萬有引力定律的推導過程理解不夠深入，需要通過實驗和理論分析，幫助學生理解萬有引力定律的得出過程。

-航天器動力學：結合萬有引力定律，講解航天器的動力學特性，如加速度、周期等，學生可能對此部分內容理解存在困難，需要通過實例和動畫演示，幫助學生直觀地理解航天器的動力學特性。

-航天器軌道計算：學生可能對航天器在不同軌道上的運行原理，以及變軌過程中萬有引力的作用理解不夠深入，需要通過實際案例和計算練習，幫助學生掌握航天器軌道計算的方法和技巧。學具準備多媒體課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設計二次備課教學方法與策略1.教學方法：

-講授法：用于講解萬有引力定律的公式及應用、航天器變軌原理等核心知識點。

-案例研究法：通過分析航天領域的實際案例，讓學生深入了解萬有引力在航天領域的應用。

-實驗法：安排實驗環(huán)節(jié)，讓學生觀察和記錄物體之間的相互作用力，從而更好地理解萬有引力定律。

2.教學活動設計：

-角色扮演：讓學生扮演科學家和航天工程師，模擬探究萬有引力定律的過程，增強學生的主體參與感。

-小組討論：分組討論航天器軌道計算方法，促進學生之間的互動與交流。

-游戲設計：設計有關航天知識的游戲，讓學生在游戲中鞏固所學知識，提高學習興趣。

3.教學媒體使用：

-利用多媒體課件展示實驗現(xiàn)象和航天器運行軌跡，直觀地呈現(xiàn)教學內容，提高學生的學習興趣。

-借助網絡資源，為學生提供有關航天領域的視頻資料，幫助學生拓寬視野。

-使用模型和教具，讓學生更直觀地理解物體之間的相互作用力和航天器運行原理。教學過程設計1.導入新課（5分鐘）

目標：引起學生對萬有引力的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道萬有引力是什么嗎？它與我們的生活有什么關系？”

展示一些關于萬有引力的圖片或視頻片段，如行星運動、衛(wèi)星發(fā)射等，讓學生初步感受萬有引力的魅力或特點。

簡短介紹萬有引力的基本概念和重要性，為接下來的學習打下基礎。

2.萬有引力基礎知識講解（10分鐘）

目標：讓學生了解萬有引力的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解萬有引力的定義，包括其主要組成元素或結構。

詳細介紹萬有引力的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學生理解。

通過實例或案例，讓學生更好地理解萬有引力的實際應用或作用。

3.萬有引力案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學生深入了解萬有引力的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的萬有引力案例進行分析。

詳細介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學生全面了解萬有引力的多樣性或復雜性。

引導學生思考這些案例對實際生活或學習的影響，以及如何應用萬有引力解決實際問題。

小組討論：讓學生分組討論萬有引力的未來發(fā)展或改進方向，并提出創(chuàng)新性的想法或建議。

4.學生小組討論（10分鐘）

目標：培養(yǎng)學生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學生分成若干小組，每組選擇一個與萬有引力相關的主題進行深入討論。

小組內討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學生的表達能力，同時加深全班對萬有引力的認識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學生和教師對展示內容進行提問和點評，促進互動交流。

教師總結各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結（5分鐘）

目標：回顧本節(jié)課的主要內容，強調萬有引力的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學習內容，包括萬有引力的基本概念、組成部分、案例分析等。

強調萬有引力在現(xiàn)實生活或學習中的價值和作用，鼓勵學生進一步探索和應用萬有引力。

布置課后作業(yè)：讓學生撰寫一篇關于萬有引力的短文或報告，以鞏固學習效果。知識點梳理本節(jié)課主要涉及以下知識點：

1.萬有引力的概念：萬有引力是宇宙中任何兩個物體相互吸引的力，大小與兩個物體的質量和距離有關。

2.萬有引力公式：萬有引力公式為F=G(m1m2)/r^2，其中F表示萬有引力的大小，G為萬有引力常數(shù)，m1和m2分別為兩個物體的質量，r為兩個物體之間的距離。

3.萬有引力常數(shù)：萬有引力常數(shù)G是一個物理常數(shù)，其值約為6.674×10^-11N·m^2/kg^2，用于計算兩個物體之間的萬有引力。

4.物體之間的萬有引力：物體之間的萬有引力大小與它們的質量乘積成正比，與它們之間距離的平方成反比。

5.天體運動：天體（如行星、衛(wèi)星等）的運動受到萬有引力的影響，遵循開普勒定律等運動規(guī)律。

6.衛(wèi)星軌道：衛(wèi)星繞行星運動的軌道受到萬有引力的作用，不同軌道上的衛(wèi)星具有不同的運行速度和周期。

7.航天器變軌原理：航天器在不同軌道上的運行原理，以及變軌過程中萬有引力的作用，包括軌道轉移、地球引力等因素。

8.航天器返回地球：航天器返回地球過程中，萬有引力對航天器的影響及其應對措施，如再入大氣層、減速等。

9.航天器動力學：結合萬有引力定律，講解航天器的動力學特性，如加速度、周期、軌道變化等。

10.萬有引力在航天領域的應用：介紹萬有引力在航天領域的應用，如衛(wèi)星通信、地球引力輔助導航等。作業(yè)布置與反饋1.作業(yè)布置：

-布置一道關于萬有引力定律的應用題，讓學生運用所學知識解決實際問題。例如，計算兩個物體之間的萬有引力大小，或分析衛(wèi)星在不同軌道上的運行速度和周期。

-布置一道航天器動力學的問題，讓學生結合萬有引力定律，分析航天器的加速度、周期等動力學特性。

-要求學生撰寫一篇關于萬有引力在航天領域的應用的短文，介紹衛(wèi)星通信、地球引力輔助導航等實例。

2.作業(yè)反饋：

-在學生提交作業(yè)后，及時進行批改和反饋。注意指出學生在作業(yè)中的錯誤和不足，并提供正確的解答和方法。

-對于學生作業(yè)中的亮點和正確部分，給予肯定和鼓勵，以增強學生的自信心。

-對于存在問題的作業(yè)，給出具體的改進建議，指導學生如何修正錯誤并提高解題能力。

-在反饋中，強調作業(yè)的重要性，鼓勵學生認真對待作業(yè)，及時復習和鞏固所學知識。

-針對學生的個性化問題，提供個性化的指導和建議，幫助學生克服學習中的困難。課后拓展1.拓展內容：

-閱讀材料：推薦學生閱讀有關萬有引力定律的科普文章或書籍，如《宇宙的奇跡》、《萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)》等。

-視頻資源：推薦學生觀看有關萬有引力定律的科普視頻，如《萬有引力定律：宇宙的力量》、《宇宙引力》等。

-實驗操作：鼓勵學生在家中進行簡單的萬有引力實驗，如測量物體間的引力大小，驗證萬有引力定律。

2.拓展要求：

-自主學習：鼓勵學生在課后自主學習和拓展，