高中物理-复习：万有引力定律及其应用教学设计学情分析教材分析课后反思

8《复习：万有引力定律及其应用》教学设计一、教学内容本节课的内容是人教版必修2第六章《万有引力与航天》的一节复习课。主要内容是利用万有引力定律可以测量天体的质量、预测未知天体、指导发射人造卫星和计算宇宙速度。二、学生分析学生已经学习了万有引力的定律，并能初步利用万有引力定律的公式求引力或一些的比例运算，但学生的推理和运算能力较差，加上本章书的公式运用较为灵活，故学生对此有一定的畏难心理。三、设计思想针对本节课和学生的特点，本节课采用的模式可以用下图表示：师生归纳得出共识学生质疑教师答疑师生归纳得出共识学生质疑教师答疑学生独立或小组讨论设定的探究内容教师提出探究问题师生课堂交互活动教师通过主题资源提供师生课堂交互活动教师通过主题资源提供详尽的探究指导和软件强化强化训练教师通过主题资源提供交互性强的的习题以及答案或提示教师通过主题资源提供交互性强的的习题以及答案或提示本课的主要设计思想是采用信息技术网络平台设计各种交互性强，能够激发学生兴趣的主题资源，其中包括主题导入、同步练习（其中设有交互性很强的习题）、实战演练（其中设有能及时对学生的学习情况进行反馈的小测，并能对学生进行有效的评价和建议）、课外拓展等。并采用学生交流互动为主导，教师作为学习的辅助者的课堂教学模式。希望能借此调动学生自主学习探究的主观能动性，从而提高学生的科学素养和探究精神。四、教学目标知识与技能（1）会计算天体的质量；（2）会计算人造卫星相关问题；过程和方法（1）通过自主思考和讨论与交流，认识计算天体的质量的思路和方法；（2）结合万有引力定律和匀速圆周运动的知识，学会分析计算人造卫星的有关问题情感态度与价值观（1）认识发现万有引力定律的重要意义；（2）体现科学定律对人类探索未知世界的作用。五、教学的重点和难点重点：知道万有引力定律和其适用范围经历科学探究的过程，体会科学探究需要极大的毅力和勇气难点：应用万有引力定律解决有关的计算问题六、教学过程教学过程：教师活动学生活动引入展示本章主要知识的思维导图学生推荐展示课堂教学课堂教学课堂教学课堂教学1、教师呈现以下问题：回顾万有引力定律的内容、表达式、适用条件。2、教师分析展示3、教师呈现例1：例1、如图所示，r为两球之间的距离，两球的半径分别为r1和r2，且不能忽略，两球的质量分布均匀，大小分别为m1与m2，则两球间万有引力的大小为（）B.C．D.变式训练1、关于万有引力，下列说法中正确的是：()A.在万有引力定律公式中，引力常量G是人为规定的，单位为N•kg2/m2B.一个苹果由于其质量很小，地球对苹果的万有引力远大于苹果对对地球的万有力,它受到地球的万有引力几乎可以忽略；C.当两个质量为m的物体间的距离r→0时，两个物体间的万有引力为无穷大。D.地球表面的大气层是因为万有引力的约束而存在于地球表面附近4、教师提出问题：应用万有引力定律的两条基本思路是？5、教师总结：1、在地面附近的物体受的重力近似等于万有引力。即2、把卫星绕天体的运动理想化为匀速圆周运动，向心力由万有引力提供。在解题中常用的关系式为：6、教师呈现例2：例2、已知引力常数G和下列哪组数据，能计算出地球质量的是（）A、地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离B、月球绕地球运行的周期及月球离地球的距离C、人造地球卫星在地面附近绕行的速度及运行周期D、若不考虑地球自转，己知地球的半径及地球表面的重力加速度E、人造地球卫星绕地运行的线速度及运行的角速度★拓展思考：怎样求地球的密度？变式训练2、已知飞船绕地球做匀速圆周运动的周期为T，离地面高度为H，地球半径为R，则根据T、H、R和万有引力常量G，能计算的物理量是（）A、地球质量B、地球的平均密度C、飞船所需要的向心力D、飞船线速度的大小7、教师由可以求得环绕卫星的线速度、角速度、周期、向心加速度的表达式，从而得到环绕卫星的有关信息。8、教师呈现例3：例3、两行星A、B各有一颗卫星a和b，卫星绕各自行星作匀速圆周运动的圆轨道半径之比为ra:rb=1:2；如果两行星的质量之比为MA：MB=2：1，两行星半径之比RA：RB=1：4，则两个卫星的周期之比Ta:Tb为：（）A．1：4B.4:1C.D.以上答案均不对（例题3难度较大，教师引导学生分析解决）变式训练3、如图所示，卫星A、B、C在相隔不远的不同轨道上，以地球为中心做匀速圆周运动，且运动方向相同，若在某个时刻恰好在同一直线上，则当卫星A转过一个周期时，下列关于三颗卫星的说法正确的是（）A．三颗卫星的位置仍在一条直线上B．卫星A的位置超前于B，卫星C的位置滞后于BC．卫星A的线速度最大，卫星C的线速度最小D．卫星A的角速度最小，卫星C的角速度最大【巩固练习】1、某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如它的轨道半径增加到原来的n倍后，仍能够绕地球做匀速圆周运动，则（）A．根据，可知卫星运动的线速度将增大到原来的n倍。B．根据，可知卫星受到的向心力将减小到原来的倍。C．根据，可知地球给卫星提供的向心力将减小到原来的倍。D．根据，可知卫星运动的线速度将减小到原来的倍2、如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是：()A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度；B．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度；C．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的c；D．a卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大3、若取地球的第一宇宙速度为8km/s，某行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球的1.5倍，则此行星的第一宇宙速度约为：（）A、16km/s B、32km/s C、4km/s D、2km/s4、同步卫星离地心的距离为，运行速度为，加速度，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度第一宇宙速度为，地球的半径为，则（）A．B．c．D．5、发射地球同步卫星要经过三个阶段：先将卫星发射至近地圆轨道1，然后使其沿椭圆轨道2运行，最后将卫星送入同步圆轨道3．轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示．当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度123QB．卫星在轨道1上经过Q123QC．卫星在轨道3上的速度小于它在轨道1上的速度D．卫星在轨道3上的周期小于它在轨道1上的周期必要时教师可以呈现：1、地球同步卫星、地球赤道上随地球自转物体、近地卫星有哪些共同点和不同点？2、卫星的变轨问题1、学生思考回答2、分组讨论学生参与、互动学生分析各选项，讨论交流自己的观点，选出本题正确选项学生思考回答学生分组讨论，提出可以解决的问题学生分组，建立相应的物理模型，解决例2.（提高学生建模能力）学生分析解决此题学生交流讨论。学生思考讨论，从分析问题过程中解决练习题学生核对答案，分组讨论课堂总结教师总结：1、六个“两”：两大规律两种模型两种近似两种速度两种半径两种周期2、地球是人类的摇篮，但是人类不会永远生活在摇篮里。（齐奥尔科夫斯基）教学反思七、学生学习评价表（课后填写，并记入学科学生成长记录档案）评价项目指标权重自评他评师评平均分知识与技能小测成绩×60％60过程和方法1、通过自主思考和讨论与交流，认识计算天体的质量的思路和方法。52、主动经历科学探究的过程，能体会科学探究需要极大的毅力和勇气53、充分体会到科学理论对未知世界探索的知道作用。54、会结合万有引力定律和匀速圆周运动的知识，求解卫星问题。5情感态度与价值观1、能和谐与同学们合作探究52、大胆地发表自己的意见和看法53、能认识发现万有引力定律的重要意义54、知道科学定律对人类探索未知世界的作用。5教师签名总分（共100分）小组同学签名等级（分A、B、C、D四等）学情分析学生在解答例题过程中暴露出的问题大体有：（1）不列原始方程，而是直接把课本上推导出的结果写出来，然后代入数值求解，因此，在此要特别强调列出原始方程，变形推导后再代入数值求解。（2）数学计算错误，由此可知学生代数式运算能力不够。所以在此应特别要求学生细致认真计算结果，并点拨关于该类计算的方法。（3）学生在解答时，不画情景示意图，导致乱用字母而出错。在本章中字母混淆是学生常见的错误，而画出情景示意图并标出相应字母，是解决的最有效方法，例如。R，r分别表示天体的半径和轨道半径；M，m分别表示中心天体的质量和环绕天体的质量。效果分析应用万有引力定律解决相关的计算问题是本节课的教学重点。本节课我是以学生自主学习为主体设计的。教师仅起问题的设置、课堂节奏的控制、点评、引导总结规律等作用。学生通过自主学习课本内容的基础上，解答讨论问题的过程，体会解决问题的方法，体会万有引力定律的成就和应用，从而很好的达成目标，使全体学生的潜力得到很大限度的挖掘，并通过例题和练习题对知识进行巩固，课堂教学中充分体现师生平等、教学民主的思想，师生信息交流畅通，情感交流融洽，合作和谐，配合默契，教与学的气氛达到最优化，课堂教学效果达到最大化。教材分析（1）通过对本节课的学习可以对此前已学万有引力定律起到复习巩固，加深理解的作用；（2）作为中学唯一涉及并用以讨论天体运动问题的万有引力定律,被物理教学大纲和考试说明列为教学及考核的重点内容之一。诚然,万有引力定律这一章的知识点并不多。但是,需要用这个定律处理的习题题型多、综合性强,学生处理这类问题时普遍感到困难,这无疑增加了复习难度。（3）本节课以新课程改革理念为指导。课堂的生命性，物理学的生命性为出发点。在实施中，虽然是以教师为主导进行介绍和启发，但学生并不是消极被动的接受，学生始终在自由的生长，在自主的生成属于自己的知识。。评测练习1、某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如它的轨道半径增加到原来的n倍后，仍能够绕地球做匀速圆周运动，则（）A．根据，可知卫星运动的线速度将增大到原来的n倍。B．根据，可知卫星受到的向心力将减小到原来的倍。bac地球C．根据，可知地球给卫星提供的向心力将减小到原来的bac地球D．根据，可知卫星运动的线速度将减小到原来的倍2、如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是：()A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度；B．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度；C．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的c；D．a卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大3、若取地球的第一宇宙速度为8km/s，某行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球的1.5倍，则此行星的第一宇宙速度约为：（）A、16km/s B、32km/s C、4km/s D、2km/s4、同步卫星离地心的距离为，运行速度为，加速度，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度第一宇宙速度为，地球的半径为，则（）A．B．c．D．5、发射地球同步卫星要经过三个阶段：先将卫星发射至近地圆轨道1，然后使其沿椭圆轨道2运行，最后将卫星送入同步圆轨道3．轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示．当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度B．卫星在轨道1上经过Q点时的速度等于它在轨道2上经过Q点时的速度123QC．123QD．卫星在轨道3上的周期小于它在轨道1上的周期课后反思以下是本人在这次课中的几点体会：eq\o\ac(○,1)集体的力量是强大的，本次从准备到磨课到正式上课的过程中，经过反反复复的修改，本组的老师提供了很多宝贵的意见，才使得我的学案一步步的精细，课件一步步的精简，语言表达一步步的准确，有很多东西是我自己没有想到和考虑到的。eq\o\ac(○,2)要上好一堂课，真不是一件容易的事，不仅要花时间，关键还是要用心。用心去备课，用心去查找资料，虚心学习，认真钻研，每试完一堂课，都要认真分析不足之处，还有什么值得改进的地