2024-2025学年高中物理 第三章 万有引力定律及其应用 第1节 万有引力定律教案3 粤教版必修2

2024-2025学年高中物理第三章万有引力定律及其应用第1节万有引力定律教案3粤教版必修2主备人备课成员教材分析2024-2025学年高中物理第三章万有引力定律及其应用第1节万有引力定律教案3粤教版必修2

本节课主要内容是介绍万有引力定律的发现、表达式以及应用。教材通过理论推导和实验验证，使学生理解万有引力定律，掌握万有引力常量的测定方法，以及运用万有引力定律解决实际问题。

教学重点：

1.万有引力定律的表达式及意义；

2.万有引力常量的测定方法；

3.运用万有引力定律解决实际问题。

教学难点：

1.万有引力定律的推导过程；

2.万有引力常量的测定方法及实验原理；

3.运用万有引力定律解决复杂实际问题。

教学准备：

1.教室环境布置，准备实验器材；

2.制作课件和教学素材；

3.提前让学生预习教材，了解基本概念。

教学过程：

1.导入新课：通过回顾前两章的知识，引导学生进入第三章的学习；

2.理论推导：讲解万有引力定律的发现过程，推导出万有引力定律的表达式；

3.实验验证：进行万有引力常量的测定实验，让学生亲身体验科学探究的过程；

4.应用拓展：运用万有引力定律解决实际问题，如行星运动、卫星轨道等；

5.课堂小结：回顾本节课的主要内容，强调重点和难点；

6.作业布置：布置相关练习题，巩固所学知识。

教学策略：

1.采用问题驱动的教学方法，引导学生主动探究；

2.利用实验和动画演示，增强学生直观感受；

3.注重学生分组讨论，培养合作意识；

4.及时反馈，解答学生疑问。

教学评价：

1.课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况；

2.作业完成情况：检查学生作业的正确性和完成速度；

3.实验报告：评估学生在实验过程中的操作能力和对实验结果的分析能力；

4.单元测试：定期进行单元测试，了解学生对知识的掌握程度。教学目标分析本节课的核心素养目标主要包括科学思维、科学探究和科学态度三个方面。

1.科学思维：通过学习万有引力定律的推导过程，培养学生运用科学方法思考问题的能力，使其能够理解科学概念的形成和发展。同时，通过分析万有引力定律在实际问题中的应用，培养学生运用科学知识解决实际问题的能力。

2.科学探究：通过进行万有引力常量的测定实验，培养学生亲身参与科学探究的过程，使其掌握科学实验的基本方法和技巧。同时，培养学生对实验结果进行分析和解释的能力，以及对实验过程中出现的异常情况进行处理的能力。

3.科学态度：通过学习万有引力定律的发现和实验验证过程，使学生认识到科学研究的艰辛和曲折，培养其坚持科学态度、勇于质疑和批判的精神。同时，通过解决实际问题，使学生感受到物理科学的实用价值，增强其对物理科学的热爱和责任感。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：在学习本节课之前，学生应该已经掌握了初中物理中的力学基础知识，如牛顿运动定律、速度、加速度等概念。同时，学生应该对函数和方程等数学知识有一定的了解，因为这些知识将会在万有引力定律的学习中起到关键作用。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：高中生对物理学科的兴趣普遍较高，尤其是那些对科学探究充满热情的学生。在学习能力方面，高中生具有较强的逻辑思维能力和问题解决能力，但部分学生在实验操作和数据处理方面可能存在一定的困难。在学习风格上，有的学生喜欢通过自主学习掌握新知识，而有的学生则更倾向于通过课堂讨论和实验操作来学习。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在万有引力定律的学习过程中，学生可能遇到的困难和挑战主要包括：理解万有引力定律的推导过程，特别是涉及到数学推导的部分；掌握万有引力常量的测定方法和实验操作；以及如何将理论知识应用于解决实际问题。此外，部分学生可能对英文版的教材和公式理解存在障碍，需要额外的辅导和帮助。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师生互动设计二次备课教学资源1.软硬件资源：多媒体投影仪、计算机、实验桌、实验仪器（如弹簧秤、测力计、重物等）、白板、黑板。

2.课程平台：学校提供的教学管理系统，如课堂派、学习通等。

3.信息化资源：教材电子版、教学PPT、动画演示、视频资料、在线讨论区、科学杂志和论文。

4.教学手段：讲授法、实验法、讨论法、小组合作学习、问题驱动教学、翻转课堂。教学实施过程1.课前自主探索：

教师活动：设计并发布预习任务，包括万有引力定律的发现历程、预习教材相关内容。

学生活动：学生独立完成预习任务，通过网络平台或图书馆查阅资料，对万有引力定律有初步了解。

教学方法：自主学习法

教学手段：网络资源、教材

作用和目的：培养学生自主学习的能力，为新课的学习打下基础。

2.课中强化技能：

（1）导入新课：

教师活动：利用多媒体展示行星运动视频，引导学生思考万有引力的存在。

学生活动：观察视频，提出问题，进入学习状态。

教学方法：情境教学法

教学手段：多媒体

作用和目的：激发学生兴趣，引导学生进入学习情境。

（2）理论推导：

教师活动：通过PPT展示万有引力定律的推导过程，引导学生跟随讲解进行理解。

学生活动：跟随教师一起推导，记录重点知识。

教学方法：讲授法、合作学习法

教学手段：PPT、黑板

作用和目的：让学生掌握万有引力定律的推导过程，理解定律的意义。

（3）实验验证：

教师活动：组织学生进行万有引力常量的测定实验，指导实验操作。

学生活动：分组进行实验，记录数据，分析结果。

教学方法：实验法、小组合作学习法

教学手段：实验仪器、白板

作用和目的：让学生通过实验体验科学探究过程，加深对万有引力定律的理解。

（4）应用拓展：

教师活动：提出实际问题，引导学生运用万有引力定律进行解决。

学生活动：分组讨论，提出解决方案。

教学方法：讨论法、问题驱动教学法

教学手段：教材、网络资源

作用和目的：培养学生运用知识解决实际问题的能力。

3.课后拓展应用：

教师活动：布置课后作业，包括理论题目和实际应用题目。

学生活动：独立完成作业，对所学知识进行巩固。

教学方法：自主学习法

教学手段：教材、网络资源

作用和目的：巩固所学知识，提高学生的应用能力。教学资源拓展1.拓展资源：

（1）科普读物：推荐学生阅读《自然》、《科学》等科普杂志，以及《行星运动》、《万有引力》等科普书籍，了解万有引力定律在现代科学领域的应用和发展。

（2）网络资源：推荐学生浏览国家地理、科普中国等网站，学习万有引力定律相关知识，了解科学家们对万有引力的探索历程。

（3）实验视频：让学生观看万有引力常量测定实验的详细操作视频，如YouTube上的实验教学视频，以提高学生的实验操作技能。

（4）学术论文：引导学生阅读有关万有引力定律的学术论文，如《物理评论》等学术期刊上的论文，以提高学生的学术素养。

2.拓展建议：

（1）让学生结合网络资源，搜集有关万有引力定律在航天、地球科学等领域的应用实例，进行课堂分享，增强学生对知识应用的理解。

（2）组织学生参加学校或社区的科学讲座、科普活动，邀请相关领域的专家进行讲解，让学生更深入地了解万有引力定律及其应用。

（3）鼓励学生利用假期时间，参观天文台、科学博物馆等场所，亲身体验科学知识，提高学生对物理科学的兴趣。

（4）指导学生进行课题研究，如研究万有引力定律在卫星轨道设计、行星探测等方面的应用，培养学生独立研究的能力。

（5）开展科学竞赛活动，如物理学术竞赛、科技创新大赛等，鼓励学生运用所学知识解决实际问题，提高学生的创新能力和实践能力。内容逻辑关系①万有引力定律的推导：

-重点知识点：万有引力定律的表达式F=G(m1m2)/r^2，其中G为万有引力常量，m1和m2为两个物体的质量，r为两个物体之间的距离。

-关键句子：万有引力定律是描述两个物体之间相互吸引的力，与它们的质量和距离有关。

②万有引力常量的测定方法：

-重点知识点：实验测定万有引力常量的方法，如扭秤实验、悬挂法等。

-关键句子：通过实验测定，万有引力常量的数值为6.674×10^-11N·m^2/kg^2。

③万有引力定律的应用：

-重点知识点：万有引力定律在实际问题中的应用，如行星运动、卫星轨道、地球物理等。

-关键句子：万有引力定律不仅解释了行星运动的规律，也为卫星发射和地球物理研究提供了重要依据。

板书设计：

1.万有引力定律的推导

-F=G(m1m2)/r^2

2.万有引力常量的测定

-扭秤实验、悬挂法等

-G=6.674×10^-11N·m^2/kg^2

3.万有引力定律的应用

-行星运动、卫星轨道、地球物理

-科学探索和实际应用的结合课后拓展1.拓展内容：

（1）阅读材料：

-《自然》：/

-《科学》：/

推荐学生阅读关于万有引力定律在现代科学领域的应用和发展相关文章，如《行星运动》、《万有引力》等。

（2）视频资源：

-YouTube上的实验教学视频：例如，搜索“万有引力定律实验教学”

-国家地理：/

学生可以观看万有引力常量测定实验的详细操作视频，以提高实验操作技能。

（3）学术资源：

-《物理评论》：/

引导学生阅读有关万有引力定律的学术论文，以提高学术素养。

2.拓展要求：

（1）自主学习：学生可以结合推荐的网络资源和学术资源，进行课后自主学习，深入了解万有引力定律及其在现代科学中的应用。

（2）课题研究：学