2017-2018學(xué)年高一物理新人教版必修2異構(gòu)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(xué)年高一物理新人教版必修2異構(gòu)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(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容是萬有引力定律。教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識的聯(lián)系：學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)掌握了牛頓運(yùn)動(dòng)定律和向心力等基本概念，這為本節(jié)課學(xué)習(xí)萬有引力定律奠定了基礎(chǔ)。本節(jié)課將引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)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(lǐng)域的應(yīng)用。

具體教學(xué)內(nèi)容包括：

1.萬有引力的概念及公式：引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)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(yàn)證：通過實(shí)驗(yàn)和理論分析，驗(yàn)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(lǐng)域的應(yīng)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(yùn)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(yīng)對措施。

6.航天器動(dòng)力學(xué)：結(jié)合萬有引力定律，講解航天器的動(dòng)力學(xué)特性，如加速度、周期等。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：通過探究萬有引力定律，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，使其能夠運(yùn)用實(shí)驗(yàn)觀察、數(shù)據(jù)分析等方法，科學(xué)地認(rèn)識和理解物體之間的相互作用力。

2.科學(xué)探究：引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)、分析等方法，主動(dòng)探究萬有引力定律，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。

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

4.科學(xué)知識：使學(xué)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(lǐng)域的應(yīng)用，提高學(xué)生的科學(xué)知識水平。

5.跨學(xué)科能力：通過聯(lián)系數(shù)學(xué)、化學(xué)等學(xué)科，培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科綜合能力，使其能夠運(yùn)用不同學(xué)科的知識解決實(shí)際問題。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：

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

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

-航天器變軌原理：重點(diǎn)講解航天器在不同軌道上的運(yùn)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(diǎn)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(yīng)對措施。

2.教學(xué)難點(diǎn)：

-萬有引力定律的推導(dǎo)：學(xué)生可能對萬有引力定律的推導(dǎo)過程理解不夠深入，需要通過實(shí)驗(yàn)和理論分析，幫助學(xué)生理解萬有引力定律的得出過程。

-航天器動(dòng)力學(xué)：結(jié)合萬有引力定律，講解航天器的動(dòng)力學(xué)特性，如加速度、周期等，學(xué)生可能對此部分內(nèi)容理解存在困難，需要通過實(shí)例和動(dòng)畫演示，幫助學(xué)生直觀地理解航天器的動(dòng)力學(xué)特性。

-航天器軌道計(jì)算：學(xué)生可能對航天器在不同軌道上的運(yùn)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(shí)際案例和計(jì)算練習(xí)，幫助學(xué)生掌握航天器軌道計(jì)算的方法和技巧。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)方法與策略1.教學(xué)方法：

-講授法：用于講解萬有引力定律的公式及應(yīng)用、航天器變軌原理等核心知識點(diǎn)。

-案例研究法：通過分析航天領(lǐng)域的實(shí)際案例，讓學(xué)生深入了解萬有引力在航天領(lǐng)域的應(yīng)用。

-實(shí)驗(yàn)法：安排實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，讓學(xué)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(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)：

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

-小組討論：分組討論航天器軌道計(jì)算方法，促進(jìn)學(xué)生之間的互動(dòng)與交流。

-游戲設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)有關(guān)航天知識的游戲，讓學(xué)生在游戲中鞏固所學(xué)知識，提高學(xué)習(xí)興趣。

3.教學(xué)媒體使用：

-利用多媒體課件展示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和航天器運(yùn)行軌跡，直觀地呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

-借助網(wǎng)絡(luò)資源，為學(xué)生提供有關(guān)航天領(lǐng)域的視頻資料，幫助學(xué)生拓寬視野。

-使用模型和教具，讓學(xué)生更直觀地理解物體之間的相互作用力和航天器運(yùn)行原理。教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)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(guān)系？”

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

簡短介紹萬有引力的基本概念和重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.萬有引力基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)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(jié)構(gòu)。

詳細(xì)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(xué)生理解。

通過實(shí)例或案例，讓學(xué)生更好地理解萬有引力的實(shí)際應(yīng)用或作用。

3.萬有引力案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解萬有引力的特性和重要性。

過程：

選擇幾個(gè)典型的萬有引力案例進(jìn)行分析。

詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解萬有引力的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用萬有引力解決實(shí)際問題。

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

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與萬有引力相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論。

小組內(nèi)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(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對萬有引力的認(rèn)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(xué)生和教師對展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點(diǎn)評，促進(jìn)互動(dòng)交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)萬有引力的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括萬有引力的基本概念、組成部分、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)萬有引力在現(xiàn)實(shí)生活或?qū)W習(xí)中的價(jià)值和作用，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用萬有引力。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于萬有引力的短文或報(bào)告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。知識點(diǎn)梳理本節(jié)課主要涉及以下知識點(diǎn)：

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

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(gè)物體的質(zhì)量，r為兩個(gè)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(gè)物理常數(shù)，其值約為6.674×10^-11N·m^2/kg^2，用于計(jì)算兩個(gè)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(zhì)量乘積成正比，與它們之間距離的平方成反比。

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

6.衛(wèi)星軌道：衛(wèi)星繞行星運(yùn)動(dòng)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(yùn)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(yùn)行原理，以及變軌過程中萬有引力的作用，包括軌道轉(zhuǎn)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(yīng)對措施，如再入大氣層、減速等。

9.航天器動(dòng)力學(xué)：結(jié)合萬有引力定律，講解航天器的動(dòng)力學(xué)特性，如加速度、周期、軌道變化等。

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

-布置一道關(guān)于萬有引力定律的應(yīng)用題，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題。例如，計(jì)算兩個(gè)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(yùn)行速度和周期。

-布置一道航天器動(dòng)力學(xué)的問題，讓學(xué)生結(jié)合萬有引力定律，分析航天器的加速度、周期等動(dòng)力學(xué)特性。

-要求學(xué)生撰寫一篇關(guān)于萬有引力在航天領(lǐng)域的應(yīng)用的短文，介紹衛(wèi)星通信、地球引力輔助導(dǎo)航等實(shí)例。

2.作業(yè)反饋：

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

-對于學(xué)生作業(yè)中的亮點(diǎn)和正確部分，給予肯定和鼓勵(lì)，以增強(qiáng)學(xué)生的自信心。

-對于存在問題的作業(yè)，給出具體的改進(jìn)建議，指導(dǎo)學(xué)生如何修正錯(cuò)誤并提高解題能力。

-在反饋中，強(qiáng)調(diào)作業(yè)的重要性，鼓勵(lì)學(xué)生認(rèn)真對待作業(yè)，及時(shí)復(fù)習(xí)和鞏固所學(xué)知識。

-針對學(xué)生的個(gè)性化問題，提供個(gè)性化的指導(dǎo)和建議，幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)中的困難。課后拓展1.拓展內(nèi)容：

-閱讀材料：推薦學(xué)生閱讀有關(guān)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(xué)生觀看有關(guān)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(shí)驗(yàn)操作：鼓勵(lì)學(xué)生在家中進(jìn)行簡單的萬有引力實(shí)驗(yàn)，如測量物體間的引力大小，驗(yàn)證萬有引力定律。

2.拓展要求：

-自主學(xué)習(xí)：鼓勵(lì)學(xué)生在課后自主學(xué)習(xí)和拓展，