2024-2025學年新教材高中物理第4章萬有引力定律及航天第2節萬有引力定律的應用教學實錄1魯科版必修第二冊科目授課時間節次--年—月—日（星期——）第—節指導教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節名稱）2024-2025學年新教材高中物理第4章萬有引力定律及航天第2節萬有引力定律的應用教學實錄1魯科版必修第二冊教學內容2024-2025學年新教材高中物理第4章萬有引力定律及航天第2節萬有引力定律的應用教學實錄1魯科版必修第二冊

本節課主要圍繞萬有引力定律的應用展開，包括萬有引力定律的推導過程、萬有引力常數的測定、地球質量與半徑的測定、月球繞地球運動的周期與軌道半徑的關系等。通過實際問題分析和計算，使學生掌握萬有引力定律的應用方法，提高學生的物理思維能力和解決實際問題的能力。核心素養目標培養學生科學探究能力，通過實驗和數據分析，理解萬有引力定律的推導過程；提升邏輯思維能力，學會運用數學工具解決物理問題；增強科學精神，認識到科學知識在航天等領域的應用價值；培養合作學習能力，通過小組討論和合作，共同完成復雜問題的解決。教學難點與重點1.教學重點，

①理解萬有引力定律的適用條件和基本原理；

②掌握萬有引力定律在解決實際物理問題中的應用，如地球質量、半徑的測定，月球繞地球運動周期的計算等；

③學會使用萬有引力公式進行計算，包括對復雜物理現象的定量分析。

2.教學難點，

①理解萬有引力定律的推導過程，特別是牛頓如何從天體運動現象推導出萬有引力定律；

②理解萬有引力常數的物理意義和測定方法，以及其對引力計算的影響；

③將萬有引力定律應用于實際問題的解決，如衛星軌道計算、地球內部結構推斷等，需要學生具備較強的數學和物理綜合應用能力。教學資源-軟硬件資源：物理實驗室、天文望遠鏡、電腦、投影儀、白板

-課程平臺：學校內部教學資源平臺、在線教學平臺

-信息化資源：萬有引力定律相關的教學視頻、動畫演示、在線習題庫

-教學手段：實物模型演示、課堂實驗、多媒體課件展示、小組討論、在線協作工具教學流程1.導入新課

詳細內容：首先，通過播放一段關于航天員在太空中的生活和工作視頻，激發學生對宇宙和引力的興趣。接著，提問學生：“你們知道航天員在太空中為什么會圍繞地球做圓周運動嗎？”引導學生思考引力的作用。然后，展示地球與月球之間的引力作用示意圖，引出本節課的主題——萬有引力定律。

用時：5分鐘

2.新課講授

2.1萬有引力定律的推導

詳細內容：講解牛頓如何通過觀察天體運動和蘋果落地的現象，推導出萬有引力定律。通過板書展示萬有引力定律的公式：F=G*(m1*m2)/r^2，并解釋公式中各個物理量的含義。

2.2萬有引力常數的測定

詳細內容：介紹萬有引力常數的物理意義，并展示歷史上科學家如何通過實驗測定萬有引力常數。通過演示實驗，讓學生了解萬有引力常數的測定方法。

2.3地球質量與半徑的測定

詳細內容：講解如何利用萬有引力定律計算地球的質量和半徑。通過實際例子，如月球繞地球運動的周期與軌道半徑的關系，引導學生進行計算。

用時：15分鐘

3.實踐活動

3.1實驗演示

詳細內容：讓學生分組進行實驗，觀察不同質量的物體在相同距離下的引力大小，驗證萬有引力定律。

3.2習題練習

詳細內容：布置課后習題，要求學生運用萬有引力定律解決實際問題，如計算衛星的軌道高度、地球內部結構推斷等。

3.3案例分析

詳細內容：展示航天領域中的實際案例，如國際空間站的設計和運行，讓學生了解萬有引力定律在航天工程中的應用。

用時：15分鐘

4.學生小組討論

4.1討論內容舉例

詳細內容：

①如何通過實驗驗證萬有引力定律？

②萬有引力常數的測定對航天工程有何意義？

③如何運用萬有引力定律計算地球的質量和半徑？

4.2學生回答舉例

詳細內容：

①通過改變物體質量，觀察引力大小的變化，驗證萬有引力定律。

②萬有引力常數的測定可以幫助我們了解宇宙中天體的運動規律，為航天工程提供理論依據。

③通過月球繞地球運動的周期和軌道半徑，運用萬有引力定律公式計算地球的質量和半徑。

用時：10分鐘

5.總結回顧

詳細內容：對本節課的內容進行總結，強調萬有引力定律的重要性及其在航天領域的應用。引導學生思考如何將所學知識應用于實際生活中。

用時：5分鐘

總計用時：45分鐘拓展與延伸六、拓展與延伸

1.提供與本節課內容相關的拓展閱讀材料

1.1《宇宙簡史》作者：卡爾·薩根

簡介：本書以通俗易懂的語言介紹了宇宙的起源、發展和未來，其中包含了大量關于萬有引力定律及其在天文學中的應用的科普知識。

1.2《黑洞與時間彎曲》作者：基普·索恩

簡介：該書詳細闡述了黑洞的概念、性質以及與萬有引力定律的關系，適合對黑洞和引力波感興趣的學生閱讀。

1.3《天體物理學》作者：詹姆斯·E·貝克

簡介：這是一本系統介紹天體物理學基礎知識的教材，涵蓋了從行星到恒星，再到星系和宇宙的大尺度結構，其中包括了萬有引力定律的深入討論。

2.鼓勵學生進行課后自主學習和探究

2.1探究引力波的探測技術

指導學生了解引力波的概念、產生原因以及探測技術，如LIGO實驗等，探討引力波對現代物理學的意義。

2.2研究地球內部結構的模型

通過學習地球物理學的相關知識，讓學生嘗試建立地球內部結構的模型，并探討不同模型對地球物理現象的解釋。

2.3分析航天器軌道調整的原理

引導學生研究航天器軌道調整的原理，如地球同步軌道、低地球軌道等，探討軌道力學在航天工程中的應用。

拓展閱讀材料：

-《宇宙的結構》作者：史蒂芬·霍金

-《物理學的進化》作者：喬治·伽莫夫

-《宇宙的故事》作者：阿瑟·C·克拉克

探究活動建議：

-設計一個簡單的實驗來測量地球的重力加速度。

-研究雙星系統中的引力相互作用，計算其軌道周期和軌道半徑。

-分析太陽系中行星的軌道特性，探討萬有引力定律對行星運動的影響。反思改進措施反思改進措施（一）教學特色創新

1.創設情境教學，激發學生學習興趣

在本節課中，我嘗試通過播放航天員在太空中的視頻和展示地球與月球之間的引力作用示意圖，來創設一個生動有趣的情境，讓學生在輕松愉快的氛圍中理解萬有引力定律。這種情境教學能夠激發學生的學習興趣，提高他們的學習積極性。

2.引導學生動手實驗，增強實踐能力

我設計了實驗讓學生觀察不同質量的物體在相同距離下的引力大小，通過實驗讓學生直觀地感受萬有引力定律。這種實踐性的教學方法不僅增強了學生的動手能力，而且有助于他們深入理解物理概念。

反思改進措施（二）存在主要問題

1.教學深度不夠，部分學生理解困難

在新課講授環節，我發現部分學生對萬有引力定律的推導過程和公式理解不夠深入。這可能是因為教學過程中對公式的推導和物理意義的講解不夠細致，需要進一步改進。

2.小組討論環節時間分配不合理

在小組討論環節，由于時間分配不合理，導致部分小組討論時間過長，而其他小組則時間不足，影響了討論效果。

3.課后作業的難度和多樣性不足

課后作業的設計相對單一，且難度不夠，未能充分調動學生的思考和探究欲望。

反思改進措施（三）改進措施

1.深入講解公式推導，加強學生理解

在今后的教學中，我將更加注重公式的推導過程和物理意義的講解，通過板書和多媒體演示，幫助學生更好地理解萬有引力定律。

2.優化小組討論環節，提高討論效果

我將合理分配小組討論時間，確保每個小組都有足夠的時間進行討論和分享。同時，提前給出討論題目和參考材料，引導學生有針對性地進行討論。

3.豐富課后作業內容，提高作業質量

我將設計更具挑戰性和多樣性的課后作業，包括理論計算、實驗設計和實際案例分析等，以提高學生的綜合運用能力和解決問題的能力。課堂課堂評價是教學過程中不可或缺的一環，它有助于我們了解學生的學習情況，及時發現問題并進行解決。以下是我對課堂評價的具體實施方法：

1.課堂提問

在課堂教學中，我經常通過提問來檢查學生對知識的掌握程度。例如，在講解萬有引力定律時，我會提問：“同學們，誰能告訴我萬有引力定律的公式是什么？”或者“誰能解釋一下公式中的各個物理量的含義？”通過這些開放式的問題，我能夠了解學生對知識點的理解和應用能力。

2.觀察學生表現

在課堂上，我會密切觀察學生的參與度和互動情況。例如，當進行小組討論時，我會注意學生是否積極參與討論，是否能夠提出有建設性的意見。此外，我還關注學生在實驗操作中的表現，如是否能夠按照實驗步驟正確進行操作，是否能夠及時發現并解決問題。

3.當堂測試

為了更全面地了解學生的學習情況，我會定期進行當堂測試。測試內容會與課本內容緊密相關，包括選擇題、填空題、計算題等。通過測試，我可以了解學生對知識的記憶、理解和應用能力。

4.課堂互動

在課堂上，我鼓勵學生提問和表達自己的觀點。例如，在講解萬有引力定律的應用時，我會說：“如果你們在解題過程中遇到困難，或者有更好的解題方法，請大膽地提出來。”這種互動不僅能夠激發學生的學習興趣，還能提高他們的思維能力。

5.及時反饋

在課堂上，我會及時給予學生反饋。對于學生的正確答案，我會給予表揚和鼓勵；對于學生的錯誤，我會耐心地指出錯誤的原因，并幫助他們糾正。這種及時的反饋有助于學生及時調整學習策略，提高學習效果。