万有引力与航天教材分析及几点建议(必修二模块第六章).ppt

万有引力与航天教材分析及几点建议 （必修二模块 第六章 ）,兰州市集体大备课,主讲：五十五中 裴发举,知识主线：,天上人间,1通过有关事实了解万有引力定律的发现过程。知道万有引力定律。认识发现万有引力定律的重要意义，体会科学定律对人类探索未知世界的作用 . 2会计算人造卫星的环绕速度。知道第二宇宙速度和第三宇宙速度 3初步了解经典时空观和相对论时空观，知道相对论对人类认识世界的影响。 4初步了解微观世界中的量子化现象，知道宏观物体和微观粒子能量变化的特点，体会量子论的建立深化了人类对于物质世界的认识 5通过实例，了解经典力学的发展历程和伟大成就，体会经典力学创立的价值与意义，认识经典力学的适用范围和局限性,一、课程目标,二、新、旧教材对比及分析,新教材大体继承了原教材的知识线索，知识要求没有大的变化。 新教材在“行星的运动”与“万有引力定律”之间增加一节课文“太阳与行星间的引力”，旨在放缓万有引力定律发现历程的展现，为学生学习万有引力定律的发现奠定更充分的知识基础； “经典力学的局限性”是共同必修模块的最后一节课，在“万有引力理论的成就”后面，用“经典力学的局限性”来作为必修教材牛顿力学的结尾，是对学生所学经典力学的一次总结。,三、新教材的特点,新教材充分展现万有引力定律的发现过程，发展学生的科学思维能力：万有引力定律的发现过程犹如一部壮丽的科学史诗，它歌颂了前辈科学家的科学精神，也发现了科学发展过程中科学家们富有创造而有严谨的科学思想，是发展学生思维能力难得的好材料。教科书在尊重历史事实的前提下，通过一些逻辑思维的铺垫，让学生以自己现有的知识基础处身于历史的背景下，经历一次自己发现万有引力定律的过程。,注重科学文化教育 科学意识、科学精神、科学价值观等都是在科学发展的过程中形成的。牛顿时代的科学家们围绕万有引力的研究，经历了大量曲折顽强而又闪烁智慧的科学实践。这些科学发展过程中的事例都是实现“情感、态度、价值观”目标的好材料。,增进科学与生活、社会的联系,正确评价经典力学 教科书肯定了经典力学的巨大成就，同时从三个方面介绍了经典力学的局限性，让学生知道科学成就总是在不断发展的。但一个新的科学理论的建立并不意味着原有科学理论的推翻，而是原有科学理论在一定条件下成为新理论的一部分，科学理论的普适性总是相对的，科学是在不断探索更广泛适用的理论中得到发展。,四、课时建议,第一节 行星的运动 （1学时） 第二节 太阳与行星间的引力 （1学时） 第三节 万有引力定律 （1学时） 第四节 万有引力理论的成就 （2学时） 第五节 宇宙航行 （2学时） 第六节 经典力学的局限性 （1学时）,教学建议,第一节 行星的运动 教材分析与教学建议 本节内容对全章的教学起着引领性的作用，同时又为本章的重点内容万有引力定律的学习起一个铺垫性的作用。本节内容特点：知识容量较少，但包括的科学史料十分丰富。因此本节的教学设计应立足于对学生进行科学精神、科学思想方法的教育。让学生在科学家关于天体运动的研究历史中感悟科学家求真、求简的科学思想方法和科学精神-不仅要让学生了解知识的结论，而且要让学生了解知识结论得到的过程。,远古人们就梦想飞出地球探索星空的奥秘。嫦娥奔月是广为留传的民间神话，体现了人类了解自然奥秘的渴望。,第二节 太阳与行星间的引力,旧教材：推导万有引力定律的过程较粗，不太符合循序渐进的原则 新教材：“太阳与行星间的引力”独立出来研究天体间的作用力，然后再利用一个课时研究万有引力定律，把天上、地上联系起来，天体间的万有引力规律的推导更调理清晰，每一步的推导目的更明确，难度分散，使月地检验（在下一节）有充足的时间落实，并且使学生对物理知识的发展过程认识得更清晰。,二、教材分析：从行星运动规律到万有引力定律的建立过程，是本章的重要内容，是极好的科学过程教育素材，在行星运动规律与万有引力定律两节内容之间安排本节内容，是为了更突出发现万有引力定律的这个科学过程。如果说上一节内容是从运动学角度来描述行星运动的话，那么本节内容就是从动力学的角度来研究行星的运动。研究过程是一个依据已有规律进行的演绎推理过程。这节内容与下一节内容结合起来，应该说是一个比较完整的探究过程。从问题的提出、猜想与假设、结论的得出、检验论证等，是一次很好的探究性学习过程。,问题设置: 1、行星绕太阳作匀速圆周运动，写出行星需要的向心力表达式，并说明式中符号的物理意义。 2、行星运动的线速度v与周期T的关系式如何？为何要消去v？写出要消去v后的向心力表达式 3、如何应用开普勒第三定律消去周期T？为何要消去周期T？ 4、写出引力F与距离r的比例式，说明比例式的意义,新教材的编写，具有很强的逻辑关系，在教学过程中，要注意引力的关系式的推导不是公式的罗列，一定要让学生搞清为什么用这个公式而不用那个公式；在推导过程中，用了哪些方面的知识（牛顿第二定律、牛顿第三定律、开普勒第三定律）？在使用牛顿第二定律中，属于哪个方面的应用（已知物体的运动情况，判断物体的受力情况）？,第三节 万有引力定律,一、教材分析与教学建议 本节内容是对上一节教学内容的进一步外推，是下一节内容学习的基础；是猜想、假设、与验证相结合的教学内容；是一种演绎思维与归纳思维相结合的推理知识建构结构。其立意还在于物理理论还必须接受实践的检验。,“月-地检验 ” 在牛顿时代，重力加速度g、地球半径R，月-地的距离(月球轨道半径)r、月球的公转周期T都能精确的测定，已知r=38108m，T=27.3天，g=9.8m/s2， r=60R,=0.0027m/s2,如果地球对月球的力与地球对苹果的力同样遵从“平方反比”律， 那么， 物体在地面附近受到的 ，则有 检验 a=0.0027m/s2 通过创设情景，引导学生定量计算，用无可辩驳的事实证明猜想的正确性，增强学生的理性认识。,第四节 万有引力理论的成就,一、教材分析: 本节教学要求学生体会万有引力定律经受实践的检验，取得了很大的成功；理解万有引力定律巨大作用和价值，对它在科学史上所产生的重大影响无论怎样估计都不是过分的。通过本节的学习，重点使学生深刻体会科学定律对人类探索未知世界的作用,激起学生对科学探究的兴趣，培养热爱科学的情感。本节分三个板块：实验室称量地球质量；计算天体质量；发现未知天体。,一、教材分析: 1.本节属于航天部分的重要知识，介绍万有引力的重要成就。使学生知道是万有引力理论使人类实现“飞天”梦想。教科书简述了人类航天事业的发展，特别列举了成功发射的人造地球卫星的几个实例，使学生通过展示人类在宇宙航行领域中的伟大成就，激发学生学习物理的热情通过介绍我国在航天方面的成就，激发学生的爱国热情，增强民族自信心和自豪感。感知人类探索宇宙的梦想，促使学生树立献身科学的人生观和价值观。本节既介绍航天成就，又谈到人类为此付出的代价。全文最后以爱因斯坦的名言“一个人最完美和最强烈的情感来自面对不解之谜”