2024-2025学年新教材高中物理 第4章 万有引力定律及航天 第1节 天地力的综合万有引力定律说课稿2 鲁科版必修第二册

2024-2025学年新教材高中物理第4章万有引力定律及航天第1节天地力的综合万有引力定律说课稿2鲁科版必修第二册主备人备课成员教材分析“2024-2025学年新教材高中物理第4章万有引力定律及航天第1节天地力的综合万有引力定律说课稿2鲁科版必修第二册”聚焦于万有引力定律的发现及其在天体运动中的应用。本节课通过牛顿的万有引力定律，引导学生理解天体间引力的本质和计算方法，以及如何运用这一定律解释天体的运动规律。内容紧密联系实际，旨在培养学生的科学思维能力和解决实际问题的能力。核心素养目标培养学生运用科学思维分析问题的能力，通过探究万有引力定律的发现过程，发展学生的科学探究素养；同时，通过解决实际问题，如计算天体间的引力大小，提高学生的物理计算能力和应用物理知识解决实际问题的能力。教学难点与重点1.教学重点

①理解万有引力定律的基本概念和公式。

②掌握利用万有引力定律计算天体间引力大小的能力。

③能够运用万有引力定律解释和分析天体运动的现象。

2.教学难点

①理解万有引力定律中引力常量的物理意义及其测量方法。

②掌握解决复杂天体运动问题时的多步骤计算和逻辑推理。

③能够将万有引力定律与牛顿运动定律相结合，分析天体的运动轨迹和速度变化。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时步骤师生互动设计二次备课教学资源准备1.教材：确保每位学生配备鲁科版必修第二册物理教材。

2.辅助材料：准备相关天体运动和万有引力定律的多媒体资源，包括视频、PPT和图表。

3.实验器材：准备用于演示万有引力定律的模拟实验器材，如弹簧秤、小球等。

4.教室布置：设置实验操作区和讨论区，确保学生能够分组进行实验和讨论。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过班级微信群，发布预习资料，包括万有引力定律的发现背景和基本公式，明确预习目标是理解万有引力定律的基本概念。

设计预习问题：围绕万有引力定律的适用条件和引力计算，设计问题如“如何利用万有引力定律计算地球与月球的引力大小？”

监控预习进度：通过在线平台，监控学生的预习进度，及时了解学生的理解情况。

学生活动：

自主阅读预习资料：学生阅读教材和相关资料，理解万有引力定律。

思考预习问题：学生独立思考预习问题，尝试应用万有引力定律解决实际问题。

提交预习成果：学生将预习笔记和问题提交至平台，为课堂讨论做准备。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：培养学生自主学习能力。

信息技术手段：利用在线平台，实现资源的共享和进度监控。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：通过牛顿苹果落地的故事引入万有引力定律，激发兴趣。

讲解知识点：详细讲解万有引力定律的公式和应用，如计算天体间的引力。

组织课堂活动：设计实验模拟地球与月球的引力关系，让学生在实践中理解定律。

解答疑问：对学生提出的如“万有引力定律在何种情况下不适用？”等问题进行解答。

学生活动：

听讲并思考：学生听讲并思考万有引力定律的应用场景。

参与课堂活动：学生参与实验，通过模拟实验理解万有引力定律。

提问与讨论：学生针对实验结果和定律的应用提出问题，参与讨论。

教学方法/手段/资源：

讲授法：讲解万有引力定律的原理和应用。

实践活动法：通过实验，让学生实际操作，加深理解。

合作学习法：小组讨论，培养学生的团队合作能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：布置计算天体间引力的作业，巩固万有引力定律的应用。

提供拓展资源：提供关于航天和天体物理的视频和文章，拓展学生知识面。

反馈作业情况：批改作业，针对学生的错误进行反馈和指导。

学生活动：

完成作业：学生完成作业，运用万有引力定律解决实际问题。

拓展学习：学生观看视频和阅读文章，进一步了解万有引力定律的应用。

反思总结：学生反思学习过程，总结万有引力定律的重要性和局限性。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：鼓励学生自主探索万有引力定律的更多应用。

反思总结法：引导学生自我评估，提出改进建议。

作用与目的：教学资源拓展1.拓展资源

（1）拓展阅读：《自然哲学的数学原理》牛顿著，了解牛顿如何运用数学语言描述自然界的规律，特别是万有引力定律的提出背景和科学意义。

（2）拓展视频：观看科普视频，如“宇宙的秘密：万有引力定律”，深入了解万有引力定律在天体物理学中的应用和影响。

（3）拓展实验：进行模拟万有引力实验，使用物理模拟软件，如PhETInteractiveSimulations中的“重力与orbits”模拟，直观感受万有引力对天体运动的影响。

（4）拓展论文：阅读关于万有引力定律在现代物理学中的应用研究论文，如探讨万有引力波探测的论文，了解万有引力定律在现代科学前沿的发展。

2.拓展建议

（1）鼓励学生阅读《自然哲学的数学原理》，特别是关于万有引力定律的章节，以加深对定律的理解。建议学生在阅读时做笔记，记录下自己认为重要或难以理解的部分，以便在课堂上与老师和同学讨论。

（2）观看科普视频后，要求学生撰写观后感，分享他们对万有引力定律的新认识，以及视频中的哪些内容对他们启发最大。

（3）在模拟实验中，建议学生尝试不同的参数设置，观察万有引力对天体运动的不同影响，并记录实验结果，分析实验数据，探讨实验结果与理论之间的联系。

（4）对于阅读研究论文的学生，建议他们重点关注万有引力定律在现代物理学中的应用，如引力波的探测和宇宙学中的研究。鼓励学生尝试理解论文中的关键概念和实验方法，并在课堂上与同学分享自己的理解。

（1）万有引力定律的历史背景：牛顿提出万有引力定律是在17世纪，当时正值科学革命的高潮。牛顿通过对开普勒行星运动定律的研究，结合自己的数学和物理知识，提出了万有引力定律。这一定律不仅解释了地球上的物体为何会下落，也解释了天体的运动规律。

（2）万有引力定律的数学表述：万有引力定律的数学公式为F=G*(m1*m2)/r^2，其中F是两个物体之间的引力，G是引力常量，m1和m2是两个物体的质量，r是两个物体之间的距离。这一定律表明，物体之间的引力与它们的质量成正比，与它们之间距离的平方成反比。

（3）万有引力定律的应用：万有引力定律在天文学、航天学、地球物理学等领域有广泛的应用。例如，通过计算地球与其他天体之间的引力，可以确定地球的质量和密度；在航天领域，万有引力定律用于计算卫星和航天器的轨道。

（4）万有引力定律的现代发展：随着科学技术的发展，万有引力定律的应用也得到了扩展。例如，引力波的探测为验证万有引力定律提供了新的途径。引力波是爱因斯坦广义相对论的预言，其探测成功证实了广义相对论的正确性，同时也为研究宇宙早期提供了新的手段。

（5）万有引力定律的局限性：尽管万有引力定律在宏观尺度上非常成功，但在量子尺度上，它并不适用。在量子尺度上，需要使用量子力学和量子引力理论来描述物体之间的相互作用。此外，万有引力定律也不能解释宇宙中的暗物质和暗能量等现象。反思改进措施（一）教学特色创新

1.在本节课中，我尝试使用了信息技术手段，如在线平台和多媒体资源，以增强学生对万有引力定律的理解和兴趣。通过视频和模拟实验，学生可以更直观地感受到万有引力定律在天体运动中的作用。

2.我还设计了小组讨论和角色扮演活动，让学生在互动中学习，这样不仅提高了学生的参与度，也培养了他们的团队合作和沟通能力。

（二）存在主要问题

1.在教学管理方面，我发现部分学生在预习环节的参与度不高，可能是因为预习任务发布后，缺乏有效的监督和反馈机制。

2.在教学组织方面，课堂活动的时间分配不够合理，导致部分学生未能充分参与实验和讨论。

3.在教学方法上，我意识到可能过于依赖讲授法，而忽视了学生的主动探索和发现学习。

（三）改进措施

1.针对预习参与度不高的问题，我将引入更多的互动元素，如在线问答和小组竞赛，以提高学生的预习兴趣。同时，我会定期检查预习进度，并及时给予反馈，确保每个学生都能跟上课程的节奏。

2.为了解决课堂活动时间分配不合理的问题，我会提前规划好每个环节的时间，确保每个学生都有机会参与实验和讨论。必要时，我会调整课堂活动的内容，使之更加紧凑高效。

3.在教学方法上，我会更多地采用探究式学习和发现学习，鼓励学生提出假设，进行实验验证，并自主总结规律。这样不仅能够激发学生的学习兴趣，还能够提高他们