2024-2025學(xué)年新教材高中物理 第七章 2 萬有引力定律（1）教案 新人教版必修2

2024-2025學(xué)年新教材高中物理第七章2萬有引力定律（1）教案新人教版必修2主備人備課成員教材分析本節(jié)課為人教版物理必修2第七章第二節(jié)“萬有引力定律（1）”，是在學(xué)生掌握了直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上，對(duì)萬有引力定律的探究。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)了解萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程，掌握萬有引力定律的內(nèi)容，并能夠運(yùn)用萬有引力定律解決實(shí)際問題。

本節(jié)課的內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系緊密，通過探究地球與物體之間的引力關(guān)系，使學(xué)生感受到物理學(xué)科在生活中的應(yīng)用。同時(shí)，本節(jié)課也為后續(xù)學(xué)習(xí)天體運(yùn)動(dòng)、宇宙探索等知識(shí)打下基礎(chǔ)。

在教學(xué)過程中，應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、思考、討論等方式，主動(dòng)探究萬有引力定律，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。同時(shí)，結(jié)合現(xiàn)代教育技術(shù)，如多媒體演示、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等，提高課堂教學(xué)的趣味性和生動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)目標(biāo)分析1.理解萬有引力定律的概念，掌握萬有引力定律的表達(dá)式，并能夠運(yùn)用萬有引力定律分析實(shí)際問題。

2.通過對(duì)地球與物體之間引力關(guān)系的探究，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和實(shí)驗(yàn)操作能力，提高學(xué)生的探究能力和問題解決能力。

3.通過對(duì)萬有引力定律的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠感受到物理學(xué)科在生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新意識(shí)。

4.通過對(duì)萬有引力定律的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠理解自然界的普遍規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)價(jià)值觀和人文素養(yǎng)。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，學(xué)生應(yīng)該已經(jīng)掌握了直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)的基本概念，了解物體在受到外力作用下的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變。此外，學(xué)生應(yīng)該具備一定程度的數(shù)學(xué)知識(shí)，如代數(shù)和幾何，以便能夠理解和應(yīng)用萬有引力定律。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：根據(jù)對(duì)學(xué)生的了解，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)于與現(xiàn)實(shí)生活緊密相關(guān)的物理知識(shí)較為感興趣。在學(xué)習(xí)能力方面，學(xué)生具備一定的觀察、實(shí)驗(yàn)和分析問題的能力。在學(xué)習(xí)風(fēng)格上，學(xué)生更傾向于通過實(shí)踐和合作交流來學(xué)習(xí)新知識(shí)。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在學(xué)習(xí)萬有引力定律的過程中，學(xué)生可能會(huì)對(duì)引力定律的微觀解釋和宏觀應(yīng)用產(chǎn)生困惑。此外，學(xué)生可能對(duì)數(shù)學(xué)表達(dá)式的理解和運(yùn)用存在困難，特別是在涉及到復(fù)雜計(jì)算時(shí)。同時(shí)，學(xué)生可能對(duì)天體運(yùn)動(dòng)和宇宙探索等領(lǐng)域的知識(shí)感到抽象難懂。學(xué)具準(zhǔn)備Xxx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)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有《2024-2025學(xué)年新教材高中物理第七章2萬有引力定律（1）》所需的教材或?qū)W習(xí)資料，以便學(xué)生能夠在課堂上跟隨老師的講解進(jìn)行學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，以便在課堂上進(jìn)行直觀的展示和解釋。例如，可以準(zhǔn)備地球和月球之間的引力關(guān)系圖示，以及地球和其他行星之間的引力關(guān)系圖示，幫助學(xué)生更好地理解和掌握萬有引力定律。

3.實(shí)驗(yàn)器材：如果涉及實(shí)驗(yàn)，確保實(shí)驗(yàn)器材的完整性和安全性。例如，可以準(zhǔn)備彈簧測(cè)力計(jì)、質(zhì)量塊、細(xì)線等實(shí)驗(yàn)器材，讓學(xué)生通過實(shí)際操作測(cè)量并計(jì)算物體之間的引力，從而加深對(duì)萬有引力定律的理解和應(yīng)用。

4.教室布置：根據(jù)教學(xué)需要，布置教室環(huán)境，如分組討論區(qū)、實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)等。確保學(xué)生有足夠的空間進(jìn)行小組討論和實(shí)驗(yàn)操作，以便促進(jìn)學(xué)生的積極參與和合作學(xué)習(xí)。

5.教學(xué)工具：準(zhǔn)備黑板、粉筆、多媒體投影儀等教學(xué)工具，以便老師在課堂上進(jìn)行講解和演示。

6.互動(dòng)環(huán)節(jié)：準(zhǔn)備一些與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的思考題或案例分析題，讓學(xué)生在課堂上進(jìn)行思考和討論，以促進(jìn)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)和思維能力的培養(yǎng)。

7.反饋評(píng)估：準(zhǔn)備一些練習(xí)題或小測(cè)驗(yàn)，以便在課堂上及時(shí)檢查學(xué)生對(duì)萬有引力定律的理解和掌握情況。教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

通過展示地球和其他行星之間的引力關(guān)系圖片，引導(dǎo)學(xué)生思考萬有引力定律的應(yīng)用和重要性。例如，可以展示地球?qū)ξ矬w產(chǎn)生的引力使得物體落向地面的現(xiàn)象，以及地球和其他行星對(duì)人造衛(wèi)星的引力作用。

2.新課講授（15分鐘）

首先，講解萬有引力定律的定義和表達(dá)式，讓學(xué)生理解物體之間的引力與它們的質(zhì)量和距離之間的關(guān)系。接著，通過示例和公式推導(dǎo)，解釋萬有引力定律的微觀和宏觀應(yīng)用，如原子核內(nèi)部的粒子相互作用和天體運(yùn)動(dòng)。最后，引入一些實(shí)際問題，如地球表面物體受到的重力計(jì)算，讓學(xué)生運(yùn)用萬有引力定律解決問題。

3.實(shí)踐活動(dòng)（10分鐘）

學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)量并計(jì)算物體之間的引力。例如，可以使用彈簧測(cè)力計(jì)和質(zhì)量塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生測(cè)量不同距離下的引力大小，并繪制引力與距離關(guān)系的圖表。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

學(xué)生分組討論以下問題：

a.萬有引力定律的應(yīng)用領(lǐng)域有哪些？

b.在實(shí)驗(yàn)中，如何減小誤差并提高測(cè)量精度？

c.萬有引力定律在天體運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用舉例。

通過小組討論，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和問題解決能力。

5.總結(jié)回顧（5分鐘）

回顧本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，包括萬有引力定律的定義、表達(dá)式和應(yīng)用。強(qiáng)調(diào)萬有引力定律在科學(xué)研究和實(shí)際生活中的重要性。

總用時(shí)：45分鐘拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

-《宇宙探索》：介紹人類對(duì)宇宙的探索歷程，以及萬有引力定律在天體運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用。

-《引力波》：探討引力波的概念、發(fā)現(xiàn)歷程以及其在物理學(xué)和宇宙學(xué)中的重要意義。

-《量子力學(xué)與引力》：簡(jiǎn)要介紹量子力學(xué)與引力之間的關(guān)系，以及量子引力理論的研究進(jìn)展。

-《地球引力場(chǎng)》：詳細(xì)介紹地球引力場(chǎng)的特點(diǎn)和測(cè)量方法，以及引力場(chǎng)在地質(zhì)勘探和資源尋找中的應(yīng)用。

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-學(xué)生可以利用互聯(lián)網(wǎng)資源，查閱更多關(guān)于萬有引力定律的研究成果和應(yīng)用案例。

-學(xué)生可以嘗試閱讀一些關(guān)于宇宙學(xué)和天體物理的科普書籍，加深對(duì)宇宙和引力的理解。

-學(xué)生可以進(jìn)行家庭實(shí)驗(yàn)，如利用日常物品制作簡(jiǎn)易引力秤，觀察不同質(zhì)量物體之間的引力關(guān)系。

-學(xué)生可以參加學(xué)?；蛏鐓^(qū)的科學(xué)講座和活動(dòng)，與專業(yè)人士交流關(guān)于引力和宇宙的問題。

-學(xué)生可以組成學(xué)習(xí)小組，共同探討萬有引力定律在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，如航天、地質(zhì)勘探等。板書設(shè)計(jì)通過板書，用大號(hào)字體突出萬有引力定律的表達(dá)式，同時(shí)注明G為萬有引力常數(shù)，讓學(xué)生一目了然地掌握萬有引力定律的核心公式。

2.萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程：

①牛頓觀察蘋果落地的現(xiàn)象，提出萬有引力的概念。

②牛頓通過實(shí)驗(yàn)和觀察，總結(jié)出物體之間存在相互吸引的力。

③牛頓通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)，得出萬有引力定律的表達(dá)式。

通過板書，簡(jiǎn)潔明了地展示萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程，幫助學(xué)生理解萬有引力定律的得出過程。

3.萬有引力定律的應(yīng)用實(shí)例：

①地球?qū)ξ矬w的引力，使物體落向地面。

②地球?qū)πl(wèi)星的引力，使衛(wèi)星繞地球運(yùn)行。

③行星之間的引力，影響行星的運(yùn)動(dòng)軌跡。

通過板書，用圖形和簡(jiǎn)潔的文字表示萬有引力定律的應(yīng)用實(shí)例，讓學(xué)生直觀地理解萬有引力定律在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)課堂小結(jié)：

1.本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了萬有引力定律的定義、表達(dá)式和應(yīng)用。萬有引力定律是描述物體之間相互吸引的力，其大小與物體的質(zhì)量和距離有關(guān)。公式為F=G(m1*m2)/r^2，其中G為萬有引力常數(shù)。

2.我們通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量了不同距離下的引力大小，并繪制了引力與距離關(guān)系的圖表，進(jìn)一步理解了萬有引力定律的微觀和宏觀應(yīng)用。

3.我們還討論了萬有引力定律在天體運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用，如地球?qū)πl(wèi)星的引力使衛(wèi)星繞地球運(yùn)行，行星之間的引力影響行星的運(yùn)動(dòng)軌跡等。

當(dāng)堂檢測(cè)：

1.根據(jù)萬有引力定律的表達(dá)式，計(jì)算兩個(gè)質(zhì)量分別為5kg和10kg的物體，距離為1m時(shí)的引力大小。

2.解釋為什么地球表面物體受到的引力大小近似為9.8m/s^2。

3.舉例說明萬有引力定律在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用。

4.簡(jiǎn)述萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程。

5.計(jì)算一顆質(zhì)量為1000kg的衛(wèi)星，在距離地球表面的高度為36000km時(shí)，受到的地球引力大小。

6.根據(jù)萬有引力定律，解釋為什么月球圍繞地球運(yùn)動(dòng)的周期約為27.3天。

7.判斷以下說法是否正確，并解釋原因：物體之間的引力隨著距離的增加而減小。

8.計(jì)算一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體，在距離地球表面的高度為6000km時(shí)，受到的地球引力大小。教學(xué)反思與改進(jìn)在教授萬有引力定律這一課時(shí)，我意識(shí)到教學(xué)中存在一些需要改進(jìn)的地方。首先，我在導(dǎo)入新課時(shí)，雖然通過圖片和實(shí)例引起了學(xué)生的興趣，但導(dǎo)入內(nèi)容與本節(jié)課內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性不夠緊密，未來我需要更精準(zhǔn)地設(shè)計(jì)導(dǎo)入環(huán)節(jié)，使其能夠更好地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。

其次，在講授新課時(shí)，我雖然盡可能地使用了生動(dòng)的語言和示例，但部分學(xué)生仍然表現(xiàn)出對(duì)數(shù)學(xué)公式和推導(dǎo)過程的困惑。這讓我意識(shí)到，我需要更有效地引導(dǎo)學(xué)生參與課堂，鼓勵(lì)他們主動(dòng)提問和思考，以提高他們的理解程度。

此外，在實(shí)踐活動(dòng)環(huán)節(jié)，雖然學(xué)生進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)操作，但我觀察到部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的參與度不高，個(gè)別學(xué)生甚至出現(xiàn)了操作失誤。這說明我在指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)時(shí)，需要更細(xì)致地引導(dǎo)學(xué)生，確保他們能夠正確地完成實(shí)驗(yàn)，并從實(shí)驗(yàn)中獲得對(duì)萬有引力定律的深入理解。

針對(duì)以上問題，我制定了以下改進(jìn)措施：

1.優(yōu)化導(dǎo)入環(huán)節(jié)：在導(dǎo)入新課時(shí)，我將更注重與學(xué)生的互動(dòng)，通過提問和討論的方式，讓學(xué)生分享他們對(duì)萬有引力的已有認(rèn)知，從而更好地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。

2.提高學(xué)生的參與度：在講授新課時(shí)，我將更多地引導(dǎo)學(xué)生參與課堂，鼓勵(lì)他們主動(dòng)提問和思考。例如，在講解數(shù)學(xué)公式時(shí)，我可以引導(dǎo)學(xué)生通過小組討論的方式，共同探索公式的含義和應(yīng)用，以提高他們的理解程度。

3.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)：在實(shí)踐活動(dòng)環(huán)節(jié)，我將更細(xì)致地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，確保他們能夠正確地完成實(shí)驗(yàn)。同時(shí)，我