第三章 第三節(jié) 萬有引力定律的應用(教學設(shè)計)2023-2024學年高中物理必修第二冊同步核心輔導與測評（粵教版）

第三章第三節(jié)萬有引力定律的應用(教學設(shè)計)2023-2024學年高中物理必修第二冊同步核心輔導與測評（粵教版）課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、教學內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學內(nèi)容是萬有引力定律的應用。教學內(nèi)容與學生已有知識的聯(lián)系：在學習本節(jié)課之前，學生已經(jīng)學習了萬有引力定律的基本概念和公式，本節(jié)課將引導學生將理論知識應用到實際問題中，加深對萬有引力定律的理解。

具體內(nèi)容包括：

1.地球表面的物體受到的重力。

2.物體在地球表面不同緯度和高度受到的重力變化。

3.地球?qū)ξ矬w的引力與物體質(zhì)量的關(guān)系。

4.利用萬有引力定律計算地球的質(zhì)量。二、核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標主要包括：

1.科學思維：通過解決實際問題，培養(yǎng)學生的科學思維能力，使其能夠運用萬有引力定律分析地球表面的物體受到的重力問題。

2.科學探究：引導學生進行自主探究，發(fā)現(xiàn)物體在地球表面不同緯度和高度受到的重力變化規(guī)律，培養(yǎng)學生的科學探究能力。

3.科學交流：鼓勵學生在課堂上進行交流討論，分享自己的探究過程和結(jié)果，提高學生的科學交流能力。

4.科學態(tài)度與價值觀：通過解決實際問題，使學生認識到物理知識在生活中的重要性，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度與價值觀。三、重點難點及解決辦法重點：

1.萬有引力定律在實際問題中的應用。

2.地球表面不同緯度和高度的重力變化規(guī)律。

難點：

1.如何將抽象的萬有引力定律應用于解決實際問題。

2.理解并計算地球的質(zhì)量。

解決辦法：

1.對于重點內(nèi)容，通過提供具體的實例和問題，讓學生練習如何應用萬有引力定律。例如，可以讓學生計算不同緯度和高度的重力加速度，并解釋其原因。

2.對于難點內(nèi)容，可以通過數(shù)學推導和實際觀測數(shù)據(jù)來幫助學生理解。例如，可以引導學生利用地球表面的物體自由落體實驗數(shù)據(jù)，推導出地球的質(zhì)量。同時，也可以通過動畫或模型演示，幫助學生直觀地理解重力加速度隨緯度和高度的變化規(guī)律。四、教學資源1.軟硬件資源：多媒體投影儀、白板、計算器、測量工具（如尺子、量角器）。

2.課程平臺：紙質(zhì)教材《2023-2024學年高中物理必修第二冊同步核心輔導與測評（粵教版）》。

3.信息化資源：互聯(lián)網(wǎng)資料（地球重力加速度數(shù)據(jù)、相關(guān)科普文章）、教學課件、視頻動畫（地球重力場模擬）、在線討論平臺。

4.教學手段：講授法、問題驅(qū)動法、小組合作討論、實驗演示、peerinstruction（同伴教學）、實時反饋機制。五、教學過程1.導入新課

同學們，上節(jié)課我們學習了萬有引力定律，知道了它是描述物體間引力大小與距離的平方成反比、與質(zhì)量的乘積成正比的規(guī)律。這節(jié)課，我們將把萬有引力定律應用于實際問題，看看它在我們生活中的應用。

2.探究地球表面的物體受到的重力

首先，我們來探討地球表面的物體受到的重力。請同學們思考一下，地球表面的物體為什么會受到重力的作用呢？是因為地球的質(zhì)量嗎？請大家翻到教材的第33頁，看看課后思考題，是否能給我們一些啟示。

（等待學生回答）

同學們回答得很好。地球表面的物體確實受到重力的作用，這是因為地球具有質(zhì)量，它對物體的引力使得物體受到重力的影響。那么，地球的重力加速度是多少呢？請大家查看教材第34頁，我們可以看到地球的平均重力加速度約為9.8m/s2。

3.物體在地球表面不同緯度和高度受到的重力變化

（等待學生討論）

同學們討論得很好。根據(jù)我們的分析，赤道的重力加速度應該小于兩極的重力加速度。那么，我們?nèi)绾悟炞C這個結(jié)論呢？請大家翻到教材第35頁，我們可以通過地球表面的物體自由落體實驗來驗證這個結(jié)論。

4.利用萬有引力定律計算地球的質(zhì)量

現(xiàn)在，我們來利用萬有引力定律計算地球的質(zhì)量。請大家想象一下，如果我們能測量出一個物體在地球表面受到的重力，我們是否可以利用萬有引力定律來計算地球的質(zhì)量呢？請大家查看教材第36頁，我們可以通過以下公式來計算地球的質(zhì)量：

F=G*(M*m)/r2

其中，F(xiàn)是物體在地球表面受到的重力，G是萬有引力常數(shù)，M是地球的質(zhì)量，m是物體的質(zhì)量，r是地球的半徑。

請大家分組討論，并嘗試利用這個公式計算地球的質(zhì)量。

（等待學生討論）

同學們討論得很好?，F(xiàn)在，我們來總結(jié)一下，如何利用萬有引力定律計算地球的質(zhì)量。首先，我們需要測量一個物體在地球表面受到的重力，然后根據(jù)上述公式，代入已知的數(shù)值，計算出地球的質(zhì)量。

5.課堂小結(jié)

同學們，通過本節(jié)課的學習，我們了解了萬有引力定律在地球表面的物體受到的重力中的應用，探討了物體在地球表面不同緯度和高度受到的重力變化，并利用萬有引力定律計算了地球的質(zhì)量。希望大家能通過本節(jié)課的學習，更好地理解和應用萬有引力定律，將它運用到我們的日常生活中。

6.作業(yè)布置

請大家課后完成教材第37頁的練習題，并準備下節(jié)課的討論。六、拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料

為了幫助同學們更深入地理解萬有引力定律的應用以及地球的重力場，這里提供一些拓展閱讀材料。同學們可以閱讀教材第38頁的“閱讀與思考”部分，了解萬有引力定律在其他行星上的應用。此外，還可以查閱一些科學論文或科普文章，了解科學家如何利用萬有引力定律研究地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)、其他行星的質(zhì)量和密度等。

2.鼓勵學生進行課后自主學習和探究

同學們可以在課后自主學習與地球重力場相關(guān)的知識，例如地球重力場的變化、地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的研究等。此外，還可以嘗試尋找一些實際問題，利用萬有引力定律進行解決。例如，可以嘗試計算不同緯度和高度的重力加速度，并與實際情況進行對比。另外，同學們可以思考一下，除了地球，還有哪些行星具有磁場？它們磁場的性質(zhì)和地球的磁場有何不同？

此外，還可以查閱一些科學家在萬有引力定律應用方面的研究成果，了解他們是如何利用萬有引力定律解決實際問題的。例如，可以閱讀一些關(guān)于行星探測、衛(wèi)星導航等方面的資料，了解科學家是如何利用萬有引力定律來測量行星質(zhì)量和密度、確定衛(wèi)星軌道等問題的。

3.課堂討論與分享

在下一節(jié)課開始時，可以邀請同學們分享自己在課后學習和探究的成果，大家相互交流，共同進步。同時，老師可以根據(jù)同學們的學習情況，對相關(guān)知識進行講解和補充，以提高同學們對萬有引力定律應用的深入理解。七、課后拓展1.拓展內(nèi)容：

閱讀材料：請同學們閱讀教材第39頁的“閱讀與思考”部分，了解萬有引力定律在探測地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)方面的應用。此外，還可以閱讀一些關(guān)于地球重力場、地球質(zhì)量測量等方面的科學論文或科普文章，以加深對地球重力場特性的理解。

視頻資源：請同學們觀看教材第40頁推薦的科普視頻，了解地球重力場的變化及其對人類生活的影響。此外，還可以尋找一些關(guān)于行星探測、衛(wèi)星導航等方面的視頻資源，了解科學家是如何利用萬有引力定律解決實際問題的。

2.拓展要求：

鼓勵同學們利用課后時間進行自主學習和拓展，深入研究萬有引力定律在地球科學、行星探測等領(lǐng)域的應用。在自主學習過程中，如果遇到疑問或困難，可以隨時向老師請教，老師會提供必要的指導和幫助。

請同學們結(jié)合本節(jié)課所學內(nèi)容，思考萬有引力定律在實際生活中的應用，嘗試尋找一些實際問題，利用萬有引力定律進行解決。例如，可以計算不同緯度和高度的重力加速度，并與實際情況進行對比。

鼓勵同學們參與線上討論，分享自己在課后學習和拓展的成果，與其他同學相互交流，共同進步?？梢约尤氚嗉壩⑿湃?、論壇等平臺，發(fā)表自己的觀點和見解，與他人分享自己的學習心得。八、板書設(shè)計1.萬有引力定律的應用

-地球表面的物體受到的重力

-物體在地球表面不同緯度和高度受到的重力變化

-地球?qū)ξ矬w的引力與物體質(zhì)量的關(guān)系

2.地球的質(zhì)量計算

-物體在地球表面受到的重力

-萬有引力定律公式：F=G*(M*m)/r2

-計算地球的質(zhì)量

3.萬有引力定律在其他行星上的應用

-行星探測

-衛(wèi)星導航

4.地球重力場的特性

-地球重力場的變化

-地球重力場對人類生活的影響

5.萬有引力定律在實際生活中的應用

-計算不同緯度和高度的重力加速度

-實際問題的解決

板書設(shè)計要求：

-目的明確：板書內(nèi)容要緊扣教學目標，突出本節(jié)課的重點和難點。

-結(jié)構(gòu)清晰：板書內(nèi)容應按照教學流程和邏輯順序進行組織，便于學生理解和記憶。

-簡潔明了：板書要用簡潔的文字和符號，突出重點，準確精煉。

-藝術(shù)性和趣味性：板書設(shè)計要具有一定的藝術(shù)性和趣味性，以激發(fā)學生的學習興趣和主動性。課堂小結(jié)，當堂檢測1.課堂小結(jié)

本節(jié)課我們學習了萬有引力定律在地球表面的物體受到的重力、物體在地球表面不同緯度和高度受到的重力變化、利用萬有引力定律計算地球的質(zhì)量等方面的應用。同學們掌握了萬有引力定律的基本概念和公式，了解了地球重力場的特性，并能夠?qū)⒗碚撝R應用到實際問題中。希望大家能夠通過本節(jié)課的學習，更好地理解和應用萬有引力定律，將它運用到我們的日常生活中。

2.當堂檢測

為了鞏固同學們對本節(jié)課內(nèi)容的理解和掌握，請同學們完成以下當堂檢測題目：

題目1：根據(jù)萬有引力定律，計算兩個質(zhì)量分別為m1和m2的物體之間