2024-2025學(xué)年新教材高中物理 第七章 萬(wàn)有引力與宇宙航行 1 行星的運(yùn)動(dòng)說(shuō)課稿 新人教版必修2

2024-2025學(xué)年新教材高中物理第七章萬(wàn)有引力與宇宙航行1行星的運(yùn)動(dòng)說(shuō)課稿新人教版必修2學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具設(shè)計(jì)思路本節(jié)課以新人教版必修2高中物理教材第七章“萬(wàn)有引力與宇宙航行”第一節(jié)“行星的運(yùn)動(dòng)”為核心，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知水平，設(shè)計(jì)以下教學(xué)思路：首先，通過(guò)引入古代天文學(xué)家的觀測(cè)記錄，激發(fā)學(xué)生對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的好奇心；其次，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)開(kāi)普勒三大定律，理解行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律；接著，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和案例分析，讓學(xué)生深入理解萬(wàn)有引力定律在行星運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用；最后，通過(guò)小組討論和課堂小結(jié)，鞏固所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和科學(xué)思維能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課核心素養(yǎng)目標(biāo)旨在培養(yǎng)學(xué)生以下能力：1.科學(xué)探究：通過(guò)分析行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律，發(fā)展學(xué)生的實(shí)證研究能力，培養(yǎng)其運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。2.科學(xué)思維：引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用邏輯推理和數(shù)學(xué)工具，深入理解萬(wàn)有引力與行星運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，培養(yǎng)其批判性思維和創(chuàng)新能力。3.科學(xué)態(tài)度：通過(guò)探討科學(xué)家對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的研究歷程，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的興趣，培養(yǎng)其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。4.科學(xué)責(zé)任：教育學(xué)生關(guān)注宇宙航行領(lǐng)域的科技發(fā)展，理解科技對(duì)國(guó)家和社會(huì)的重要性，樹(shù)立科技報(bào)國(guó)的責(zé)任意識(shí)。學(xué)情分析本節(jié)課面向的是高中二年級(jí)學(xué)生，他們?cè)谥R(shí)方面已經(jīng)具備了一定的物理基礎(chǔ)，如牛頓運(yùn)動(dòng)定律和基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)工具，但尚未系統(tǒng)地學(xué)習(xí)過(guò)萬(wàn)有引力相關(guān)內(nèi)容。學(xué)生在能力上具備一定的邏輯推理和數(shù)學(xué)運(yùn)算能力，但可能缺乏將理論知識(shí)應(yīng)用于解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。在素質(zhì)方面，學(xué)生具備一定的科學(xué)素養(yǎng)，但對(duì)宇宙航行的實(shí)際應(yīng)用了解不足。

在行為習(xí)慣上，學(xué)生可能習(xí)慣于被動(dòng)接受知識(shí)，缺乏主動(dòng)探究的精神。此外，由于課程內(nèi)容的抽象性，學(xué)生可能會(huì)感到學(xué)習(xí)難度較大，容易產(chǎn)生畏難情緒。在課程學(xué)習(xí)上，學(xué)生的興趣和好奇心是推動(dòng)學(xué)習(xí)的重要?jiǎng)恿?，因此，如何激發(fā)和維持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以及如何將抽象的理論知識(shí)與學(xué)生生活實(shí)際相結(jié)合，是教學(xué)過(guò)程中需要關(guān)注的問(wèn)題。通過(guò)有效的教學(xué)設(shè)計(jì)，可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)萬(wàn)有引力與宇宙航行知識(shí)的深入理解和應(yīng)用。教學(xué)方法與策略1.結(jié)合講授法與討論法，講解行星運(yùn)動(dòng)的基本概念和開(kāi)普勒定律，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生就案例進(jìn)行討論，深化對(duì)萬(wàn)有引力定律的理解。

2.設(shè)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過(guò)小組合作探究行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，如模擬行星軌道的計(jì)算機(jī)軟件，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

3.利用多媒體教學(xué)資源，如宇宙航行相關(guān)的視頻資料和互動(dòng)式教學(xué)軟件，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)內(nèi)容的直觀性。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)一、導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.創(chuàng)設(shè)情境：展示古代天文學(xué)家對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的觀測(cè)記錄，如“七曜圖”，引發(fā)學(xué)生對(duì)天體運(yùn)動(dòng)的興趣。

2.提出問(wèn)題：詢問(wèn)學(xué)生是否知道行星是如何運(yùn)動(dòng)的？古代天文學(xué)家的觀測(cè)與現(xiàn)代天文學(xué)有什么不同？

3.學(xué)生思考并回答，教師總結(jié)：行星運(yùn)動(dòng)是一個(gè)復(fù)雜的物理現(xiàn)象，我們將學(xué)習(xí)開(kāi)普勒定律來(lái)解釋這一現(xiàn)象。

二、講授新課（20分鐘）

1.講解開(kāi)普勒第一定律：通過(guò)動(dòng)畫(huà)演示行星的橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，講解橢圓的定義及行星在軌道上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

用時(shí)：5分鐘

2.講解開(kāi)普勒第二定律：通過(guò)動(dòng)畫(huà)演示行星在軌道上不同位置的線速度變化，引導(dǎo)學(xué)生理解面積速度恒定的原理。

用時(shí)：5分鐘

3.講解開(kāi)普勒第三定律：通過(guò)圖表展示不同行星的軌道周期與半長(zhǎng)軸的關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)周期與軌道大小的關(guān)系。

用時(shí)：5分鐘

4.引入萬(wàn)有引力定律：講解牛頓如何通過(guò)開(kāi)普勒定律推導(dǎo)出萬(wàn)有引力定律，并解釋萬(wàn)有引力在行星運(yùn)動(dòng)中的作用。

用時(shí)：5分鐘

三、鞏固練習(xí)（10分鐘）

1.學(xué)生分組討論：根據(jù)開(kāi)普勒定律，解釋地球在繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)中的速度變化。

用時(shí)：4分鐘

2.練習(xí)題：給出幾個(gè)行星的軌道參數(shù)，讓學(xué)生計(jì)算其軌道周期，并討論結(jié)果。

用時(shí)：6分鐘

四、課堂提問(wèn)與互動(dòng)（10分鐘）

1.提問(wèn)：開(kāi)普勒定律與萬(wàn)有引力定律有何關(guān)聯(lián)？

2.學(xué)生回答，教師點(diǎn)評(píng)并總結(jié)：開(kāi)普勒定律描述了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，而萬(wàn)有引力定律揭示了行星運(yùn)動(dòng)的根本原因。

3.互動(dòng)環(huán)節(jié)：讓學(xué)生模擬行星運(yùn)動(dòng)，通過(guò)改變引力大小和軌道形狀，觀察行星運(yùn)動(dòng)的變化。

用時(shí)：10分鐘

五、總結(jié)與反思（5分鐘）

1.教師總結(jié)本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)開(kāi)普勒定律和萬(wàn)有引力定律在理解行星運(yùn)動(dòng)中的重要性。

2.學(xué)生反思學(xué)習(xí)過(guò)程中的疑問(wèn)和收獲，教師解答疑問(wèn)。

3.布置作業(yè)：讓學(xué)生閱讀有關(guān)宇宙航行的資料，了解萬(wàn)有引力在宇宙航行中的應(yīng)用。

總用時(shí)：45分鐘拓展與延伸1.拓展閱讀材料：

-《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》牛頓著，特別是關(guān)于萬(wàn)有引力定律的章節(jié)，讓學(xué)生了解萬(wàn)有引力定律的起源和發(fā)展。

-《天體物理學(xué)》的相關(guān)章節(jié)，深入探討行星運(yùn)動(dòng)背后的物理原理。

-《宇宙簡(jiǎn)史》霍金著，書(shū)中對(duì)宇宙的起源和行星運(yùn)動(dòng)有生動(dòng)的描述，適合學(xué)生拓展閱讀。

2.課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-讓學(xué)生探究不同行星的軌道參數(shù)（如半長(zhǎng)軸、偏心率等）對(duì)其運(yùn)動(dòng)的影響，并撰寫(xiě)報(bào)告。

-鼓勵(lì)學(xué)生使用天文軟件模擬行星運(yùn)動(dòng)，觀察不同行星在不同位置的引力變化。

-讓學(xué)生研究宇宙航行中利用萬(wàn)有引力進(jìn)行軌道變換的實(shí)例，如引力彈弓效應(yīng)。

-探究衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)，軌道高度對(duì)衛(wèi)星壽命和覆蓋范圍的影響。

-研究太空探測(cè)器如何利用萬(wàn)有引力進(jìn)行深空探測(cè)，例如旅行者號(hào)和卡西尼號(hào)的任務(wù)。

-讓學(xué)生閱讀有關(guān)太空探索的書(shū)籍和文章，了解人類(lèi)對(duì)宇宙探索的最新成果和挑戰(zhàn)。

-探討在宇宙航行中，萬(wàn)有引力定律對(duì)航天器軌道設(shè)計(jì)和導(dǎo)航的重要性。

-研究地球引力對(duì)衛(wèi)星軌道衰減的影響，以及如何進(jìn)行軌道修正。

-讓學(xué)生嘗試設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的太空探測(cè)任務(wù)，考慮探測(cè)器的軌道設(shè)計(jì)、引力影響等因素。板書(shū)設(shè)計(jì)七、板書(shū)設(shè)計(jì)

①核心知識(shí)點(diǎn)

-開(kāi)普勒三大定律

-牛頓萬(wàn)有引力定律

-行星運(yùn)動(dòng)的物理原理

②