2024-2025学年新教材高中物理 第七章 2 万有引力定律（1）教案 新人教版必修2

2024-2025学年新教材高中物理第七章2万有引力定律（1）教案新人教版必修2主备人备课成员课程基本信息1.课程名称：高中物理第七章2万有引力定律（1）

2.教学年级和班级：高中一年级物理一班

3.授课时间：2024年10月10日

4.教学时数：45分钟

二、教学目标和内容

1.教学目标

（1）让学生理解万有引力定律的定义和表达式。

（2）让学生掌握万有引力常量的概念和数值。

（3）培养学生运用万有引力定律解决实际问题的能力。

2.教学内容

（1）万有引力定律的定义和表达式。

（2）万有引力常量的概念和数值。

（3）万有引力定律在实际问题中的应用。

三、教学过程

1.导入新课

（1）复习上节课的内容，巩固牛顿运动定律的应用。

（2）引入万有引力定律的概念，激发学生的好奇心。

2.新课讲解

（1）讲解万有引力定律的定义和表达式。

（2）介绍万有引力常量的概念和数值。

（3）通过示例，演示万有引力定律在实际问题中的应用。

3.课堂互动

（1）学生提问，老师解答。

（2）老师提问，学生回答。

（3）小组讨论，分享解题心得。

4.练习巩固

（1）布置课后作业，让学生运用万有引力定律解决实际问题。

（2）选做习题，加深对万有引力定律的理解。

四、课后总结

1.老师总结本节课的主要内容和知识点。

2.学生分享学习心得和收获。

3.强调课后作业的完成质量和时间。

五、教学评价

1.课后收集学生的作业，评估学生对万有引力定律的掌握程度。

2.在下一节课开始时，进行课堂提问，了解学生对万有引力定律的理解情况。

3.根据学生的表现，调整教学方法和策略，以提高教学效果。核心素养目标分析本节课旨在培养学生的科学思维能力、实验与探究能力和科学态度与价值观。通过学习万有引力定律，学生将能够运用科学思维分析问题，建立物理模型，提高科学思维能力；同时，通过实验与探究，学生将能够验证万有引力定律，培养实验操作能力和观察能力；在学习和实践过程中，学生将能够体会科学研究的严谨性和团队合作的重要性，形成科学态度与价值观。学习者分析1.学生已经掌握了相关知识

学生在初中阶段已经学习了力的概念、质点模型等基础知识，为理解万有引力定律奠定了基础。同时，他们对牛顿运动定律有一定的了解，能够从运动的角度分析物体受力情况。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格

学生们对物理学科有着不同的兴趣，其中一部分学生对天体物理学感兴趣，这有助于他们对万有引力定律的学习。在学习能力方面，大部分学生具备一定的数学和物理逻辑思维能力，能够理解和运用万有引力定律。在学习风格上，学生们各有不同，有的喜欢通过实验实践来学习，有的则更擅长理论学习。

3.学生可能遇到的困难和挑战

学生在学习万有引力定律时，可能遇到的困难和挑战包括：

（1）理解万有引力定律的抽象概念，特别是引力场和势能的概念。

（2）掌握万有引力常量的数值及其应用。

（3）将理论知识运用到实际问题中，解决天体运动等问题。

（4）在学习过程中，可能会受到之前学习观念的影响，如地心说等，需要调整思维方式。

针对这些困难和挑战，老师在教学中应注重引导学生理解概念，提供充足的实例和实践机会，帮助学生建立正确的物理观念，提高运用知识解决实际问题的能力。学具准备Xxx课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《高中物理》第七章2万有引力定律（1）的相关教材或学习资料。

2.辅助材料：收集与万有引力定律相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以便在教学中进行展示和讲解。

3.实验器材：准备弹簧测力计、质量计、绳子等实验器材，以便进行万有引力实验，让学生亲身体验和验证万有引力定律。

4.教室布置：根据教学需要，将教室布置为分组讨论区和实验操作台，以便学生进行合作学习和实验操作。同时，确保教室环境的安全性，避免实验过程中发生意外。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。

-设计预习问题：围绕“万有引力定律”课题，设计一系列具有启发性和探究性的问题，引导学生自主思考。

-监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

-自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解万有引力定律的基本概念。

-思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

-作用与目的：帮助学生提前了解本节课的主题，为课堂学习做好准备，培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过讲解牛顿发现万有引力的故事，引出“万有引力定律”课题，激发学生的学习兴趣。

-讲解知识点：详细讲解万有引力定律的数学表达式和物理意义，结合实例帮助学生理解。

-组织课堂活动：设计小组讨论，让学生探讨万有引力定律在不同天体运动中的应用。

-解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，进行及时解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：积极参与小组讨论，体验万有引力定律在实际问题中的应用。

-提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解万有引力定律的知识点。

-实践活动法：设计小组讨论等活动，让学生在实践中掌握万有引力定律的应用。

-合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

-作用与目的：帮助学生深入理解万有引力定律的知识点，掌握其在实际问题中的应用，通过合作学习培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据本节课的内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

-提供拓展资源：提供与万有引力定律相关的拓展资源（如书籍、网站、视频等），供学生进一步学习。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

-拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

-反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

-作用与目的：巩固学生在课堂上学到的万有引力定律知识点和技能，通过拓展学习拓宽学生的知识视野和思维方式，通过反思总结帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料

为了帮助学生更深入地理解万有引力定律以及其在天体物理学中的应用，可以提供以下拓展阅读材料：

（1）一篇关于万有引力定律历史发展的文章，让学生了解这一定律是如何被发现和发展的。

（2）一篇介绍万有引力常量测定方法的文章，让学生了解如何测定万有引力常量以及其重要性。

（3）一篇关于万有引力定律在天体物理学中应用的科普文章，让学生了解万有引力定律在天体运动、黑洞等方面的应用。

（4）一些经典的万有引力定律应用题，让学生进一步巩固所学知识。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究

鼓励学生在课后自主学习和探究以下内容：

（1）查找其他关于万有引力定律的研究成果或应用案例，了解其在其他领域的研究和应用。

（2）观看一些关于万有引力定律的科普视频，如国家地理、BBC等频道的相关节目，以更直观地了解这一定律。

（3）尝试运用所学的万有引力定律知识，解决一些实际问题，如计算两个物体之间的引力大小、预测天体运动等。

（4）参与一些科学探究活动，如加入学校的科学俱乐部、参加科学竞赛等，与他人分享和交流关于万有引力定律的知识和经验。课堂小结，当堂检测课堂小结：

在本节课中，我们学习了万有引力定律的概念、表达式以及万有引力常量的概念和数值。通过讲解和示例，我们了解了如何运用万有引力定律解决实际问题，并进行了课堂互动和练习。现在，让我们回顾一下本节课的主要内容和知识点：

1.万有引力定律：万有引力定律是描述物体之间相互吸引的规律，其表达式为F=G*m1*m2/r^2，其中F是两物体之间的引力，G是万有引力常量，m1和m2是两物体的质量，r是两物体之间的距离。

2.万有引力常量：万有引力常量G的数值为6.67430×10^-11N·m^2/kg^2。它是一个常量，用于计算物体之间的引力大小。

3.万有引力定律的应用：通过运用万有引力定律，我们可以计算两个物体之间的引力大小，预测天体运动，解释天体现象等。

当堂检测：

为了检测学生对本节课内容的理解和掌握程度，请完成以下题目：

1.计算两个物体之间的引力大小。已知物体的质量分别为m1=5kg和m2=3kg，它们之间的距离为r=3m。请计算它们之间的引力大小。

2.预测天体运动。已知一个行星的质量为M=10^24kg，太阳的质量为M_sun=1.989×10^30kg，行星与太阳之间的距离为r=1.5×10^11m。请计算行星受到的太阳引力，并预测行星的运动轨迹。

3.解释天体现象。已知一个天体的质量为M=10^20kg，它的半径为r=10^6m。请计算这个天体的引力势能，并解释其与天体现象的关系。典型例题讲解1.题目：两个物体A和B的质量分别为mA=10kg和mB=5kg，它们之间的距离为r=10m。计算物体A和B之间的引力大小。

答案：根据万有引力定律，物体A和B之间的引力F=G*mA*mB/r^2，其中G是万有引力常量，其数值为6.67430×10^-11N·m^2/kg^2。代入数值，F=6.67430×10^-11*10*5/10^2=3.33715×10^-9N。

2.题目：一个行星的质量为M=10^24kg，太阳的质量为M_sun=1.989×10^30kg，行星与太阳之间的距离为r=1.5×10^11m。计算行星受到的太阳引力。

答案：行星受到的太阳引力F=G*M_sun*M/r^2，代入数值，F=6.67430×10^-11*1.989×10^30*10^24/(1.5×10^11)^2=5.33515×10^19N。

3.题目：一个天体的质量为M=10^20kg，它的半径为r=10^6m。计算这个天体的引力势能。

答案：引力势能U=-G*M*M/r，代入数值，U=-6.67430×10^-11*10^20*10^20/10^6=-6.67430×10^34J。

4.题目：一个物体A的质量为mA=2kg，它沿着另一个物体B的表面滑落，B的质量为mB=5kg，它们之间的距离为r=0.5m。计算物体A在物体B表面上滑落时的引力势能变化。

答案：物体A在物体B表面上滑落时的引力势能变化ΔU=-G*mA*mB/r，代入数值，ΔU=-6.67430×10^-11*2*5/0.5=-2.2292×10^-10J。

5.题目：一个行星的质量为M=10^24kg，太阳的质量为M_sun=1.989×10^30kg，行星与太阳之间的距离为r=1.5×10^11m。计算行星绕太阳运动的向心力。

答案：行星绕太阳运动的向心力F_c=M*v^2/r，其中v是行星绕太阳运动的线速度。假设行星绕太阳运动的线速度为v=10km/s，代入数值，F_c=10^24*(10^3m/s)^2/(1.5×10^11m)=1.0×10^19N。反思改进措施（一）教学特色创新

1.引入实验教学：通过设计一些与万有引力定律相关的实验，如使用弹簧测力计测量不同距离下的引力大小，让学生直观地感受到万有引力定律的应用。

2.采用多媒体教学：利用多媒体教学工具，如PPT、视频等，形象生动地展示万有引力定律的原理和应用，提高学生的学习兴趣。

3.引入案例教学：通过讲解一些经典的万有引力定律应用案例，如牛顿发现万有引力的故事，激发学生的学习兴趣，帮助他们更好地理解万有引力定律。

（二）存在主要问题

1.教学管理方面：在课堂管理方面，需要加强学生的纪律管理，确保课堂秩序，提高学生的学习效率。

2.教学组织方面：在课堂组织方面，需要合理安排课堂时间，确保每个环节都能得到充分的实施，提高课堂效果。

3.教学方法方面：在教学方法方面，需要根据学生的实际情况，灵活运用不同的教学方法，如小组讨论、提问等，提高学生的学习参与度。

（三）改进措施

1.加强课堂管理：制定明确的课堂纪律，加强学生的纪律管理，确保课堂秩序，提高学生