第1节 万有引力定律及引力常量的测定教学设计-2025-2026学年高中物理鲁科版必修2-鲁科版2004

第1节万有引力定律及引力常量的测定教学设计-2025-2026学年高中物理鲁科版必修2-鲁科版2004主备人备课成员课程基本信息1.课程名称：万有引力定律及引力常量的测定

2.教学年级和班级：高中物理必修2，高一（1）班

3.授课时间：2025年10月15日，第2节课

4.教学时数：1课时核心素养目标分析培养学生科学探究的意识和能力，通过实验探究万有引力定律，使学生掌握科学实验的方法和数据分析技巧。增强学生的科学思维，引导学生运用物理学原理解决实际问题。提升学生的科学精神，培养学生对自然界规律的好奇心和求知欲，以及严谨的科学态度。教学难点与重点1.教学重点，

①理解万有引力定律的物理意义，包括质量、距离和引力常数之间的关系。

②掌握万有引力常量G的物理意义，了解其测量方法及其在物理中的应用。

③通过实验探究，学会使用天平、弹簧秤等实验器材，正确进行数据测量和分析。

2.教学难点，

①万有引力定律公式的推导和理解，特别是涉及平方反比关系和距离的平方关系。

②引力常量G的精确测量，理解误差来源和减小误差的方法。

③实验数据处理和误差分析，能够正确评估实验结果的可靠性和精确度。

④将万有引力定律应用于解决实际问题，如计算两个物体之间的引力，或解释天体运动现象。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准备1.教材：确保每位学生都有《鲁科版高中物理必修2》教材。

2.辅助材料：准备与万有引力定律相关的图片、引力公式图表、天体运动视频等多媒体资源。

3.实验器材：准备天平、弹簧秤、刻度尺、计时器等实验器材，确保其完整性和安全性。

4.教室布置：设置分组讨论区，布置实验操作台，确保学生能够舒适地进行实验和讨论。教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：通过展示太阳系行星运动的图片，提问学生是否注意到行星运动的规律性，引发学生对天体运动的好奇心。

-回顾旧知：简要回顾牛顿运动定律和开普勒行星运动定律，为引入万有引力定律做铺垫。

2.新课呈现（约30分钟）

-讲解新知：

-详细讲解万有引力定律的物理意义，包括质量、距离和引力常数之间的关系。

-介绍引力常量G的物理意义，以及其在物理学中的应用。

-举例说明：

-通过地球与月球之间的引力关系，解释潮汐现象。

-以行星运动为例，说明万有引力定律如何解释天体运动。

-互动探究：

-引导学生讨论万有引力定律在生活中的应用，如卫星通信、导航系统等。

-进行小组讨论，让学生提出可能的实验方案来验证万有引力定律。

3.实验探究（约20分钟）

-学生活动：

-学生分组进行实验，使用天平和弹簧秤测量不同质量物体之间的引力。

-学生记录实验数据，包括物体的质量、距离和测得的引力。

-教师指导：

-教师巡回指导，确保学生正确使用实验器材。

-教师帮助学生分析实验数据，引导学生发现万有引力与质量和距离的关系。

4.数据分析（约15分钟）

-学生活动：

-学生根据实验数据，绘制引力与质量、距离的关系图。

-学生分析图表，总结出万有引力定律的数学表达式。

-教师指导：

-教师引导学生从图表中提取关键信息，如引力与质量的平方成正比，与距离的平方成反比。

-教师帮助学生理解引力常量G在公式中的作用。

5.应用与拓展（约15分钟）

-学生活动：

-学生运用万有引力定律解释实际现象，如地球上的重力、卫星轨道等。

-学生尝试解决一些简单的引力计算问题。

-教师指导：

-教师提供一些实际问题，如计算两个物体之间的引力，或解释地球上的重力加速度。

-教师鼓励学生提出自己的问题，并引导学生进行深入思考。

6.总结与反思（约5分钟）

-学生活动：

-学生总结本节课所学内容，包括万有引力定律的物理意义、引力常量的测量方法等。

-学生反思自己在实验探究过程中的收获和不足。

-教师总结：

-教师总结本节课的重点和难点，强调万有引力定律的重要性。

-教师鼓励学生在日常生活中应用物理学知识，培养科学素养。知识点梳理1.万有引力定律的基本内容

-任何两个物体之间都存在相互吸引的力，称为万有引力。

-引力的大小与两个物体的质量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。

-引力的方向沿着两个物体的连线，指向质量较大的物体。

2.万有引力常量G

-引力常量G是一个实验测量得到的常数，其值约为6.67430×10^-11N·m^2/kg^2。

-G的测量对物理学的发展具有重要意义，它揭示了宇宙中引力作用的普遍性。

3.引力的公式

-引力公式：F=G*(m1*m2)/r^2

-F表示两个物体之间的引力。

-G表示引力常量。

-m1和m2表示两个物体的质量。

-r表示两个物体中心的距离。

4.地球表面的重力

-地球表面的重力可以看作是地球对物体的万有引力。

-地球表面的重力加速度g约为9.8m/s^2。

-重力加速度g与地球的质量、半径有关。

5.天体运动

-行星绕太阳运动、月球绕地球运动等都可以用万有引力定律来解释。

-开普勒行星运动定律可以通过万有引力定律得到解释。

6.引力势能

-两个物体在引力作用下具有引力势能。

-引力势能的变化与物体的质量和距离有关。

7.引力场

-引力场是描述引力作用的空间区域。

-引力场的强度与物体所在位置有关。

8.引力常量G的测量

-卡文迪许扭秤实验：通过测量两个小球之间的引力，计算出引力常量G的值。

-毛里茨实验：利用地球和月球的引力作用，测量地球的质量。

9.引力在技术中的应用

-卫星通信：利用卫星的万有引力轨道，实现地球上不同地点之间的通信。

-导航系统：通过测量卫星的引力作用，确定地球上物体的位置。

10.引力与其他物理量的关系

-引力与能量：引力势能和动能之间的转换。

-引力与角动量：行星绕太阳运动中的角动量守恒。板书设计1.万有引力定律

①万有引力定律公式：F=G*(m1*m2)/r^2

②引力常量G：6.67430×10^-11N·m^2/kg^2

③引力与质量、距离的关系：成正比、成反比

2.引力常量G的测量

①卡文迪许扭秤实验

②毛里茨实验

3.地球表面的重力

①重力加速度g：9.8m/s^2

②重力与质量、距离的关系：成正比、成反比

4.天体运动

①开普勒行星运动定律

②行星绕太阳运动、月球绕地球运动

5.引力势能

①引力势能公式：U=-G*(m1*m2)/r

②引力势能与质量、距离的关系：成反比

6.引力场

①引力场强度：与物体所在位置有关

②引力场与力的关系

7.引力在技术中的应用

①卫星通信

②导航系统

8.引力与其他物理量的关系

①引力与能量

②引力与角动量教学反思与改进教学结束后，我会进行反思，以便更好地评估教学效果并找出需要改进的地方。以下是我的一些思考：

首先，我发现学生在理解万有引力定律的公式时存在一定的困难。他们在处理公式中的变量和常数时，有时会混淆。为了解决这个问题，我计划在未来的教学中，更加注重公式的推导过程，让学生通过实际操作和实验来理解公式的来源和意义。

其次，实验环节是学生掌握知识的关键。然而，我发现部分学生在实验操作上不够熟练，导致实验结果不准确。因此，我打算在课前增加实验操作的练习时间，确保每个学生都能熟练掌握实验步骤。

此外，我发现课堂上的互动讨论不够充分。有些学生不愿意发表自己的观点，这可能是因为他们对知识的掌握不够自信。为了改善这一点，我计划在课堂上设计更多开放性问题，鼓励学生积极参与讨论，提高他们的表达能力和批判性思维能力。

最后，我会关注学生的学习反馈。通过课后的小组讨论和个别访谈，了解学生对课程内容的理解和感受。这将帮助