高中物理 專題6.2 太陽(yáng)與行星間的引力教學(xué)設(shè)計(jì) 新人教版必修2

高中物理專題6.2太陽(yáng)與行星間的引力教學(xué)設(shè)計(jì)新人教版必修2科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）高中物理專題6.2太陽(yáng)與行星間的引力教學(xué)設(shè)計(jì)新人教版必修2課程基本信息1.課程名稱：太陽(yáng)與行星間的引力

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高中物理，新人教版必修2，高三（1）班

3.授課時(shí)間：2022年10月12日

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)（45分鐘）核心素養(yǎng)目標(biāo)1.科學(xué)思維：使學(xué)生掌握萬(wàn)有引力定律的基本概念，能夠運(yùn)用科學(xué)方法分析太陽(yáng)與行星間的引力關(guān)系。

2.科學(xué)探究：培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、分析等手段，探究太陽(yáng)與行星間引力作用的能力。

3.科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀：引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)太陽(yáng)與行星間引力研究的重要意義，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀。

4.科學(xué)交流：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)進(jìn)行交流與合作的能力，能夠與他人分享太陽(yáng)與行星間引力的探究過(guò)程和結(jié)論。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：

（1）萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容及其數(shù)學(xué)表達(dá)式：F=G*m1*m2/r^2

（2）太陽(yáng)與行星間的引力關(guān)系，以及引力作用對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的影響。

（3）引力常數(shù)G的數(shù)值及其意義。

（4）行星軌道的橢圓形狀以及行星在不同位置的速率變化。

（5）開普勒定律及其在太陽(yáng)系中的應(yīng)用。

2.教學(xué)難點(diǎn)：

（1）萬(wàn)有引力定律的推導(dǎo)過(guò)程：理解并掌握兩個(gè)物體質(zhì)量、距離和引力之間的關(guān)系，以及如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出引力常數(shù)G的數(shù)值。

（2）行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：引導(dǎo)學(xué)生理解行星在不同位置受引力大小的影響，以及如何根據(jù)引力解釋行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。

（3）引力波的概念及其探測(cè)：介紹引力波的產(chǎn)生原因、傳播特點(diǎn)以及如何利用引力波探測(cè)宇宙中的事件。

（4）太陽(yáng)與行星間引力作用對(duì)地球的影響：讓學(xué)生明白地球所受太陽(yáng)引力的大小及其對(duì)地球自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)等現(xiàn)象的影響。

（5）開普勒定律的理解與應(yīng)用：引導(dǎo)學(xué)生掌握開普勒定律的內(nèi)涵，并能運(yùn)用開普勒定律分析太陽(yáng)系中其他行星的運(yùn)動(dòng)。

為突破上述難點(diǎn)，教師在教學(xué)過(guò)程中可采用以下方法：

1.運(yùn)用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)際案例，生動(dòng)形象地解釋萬(wàn)有引力定律的推導(dǎo)過(guò)程，讓學(xué)生在實(shí)踐中理解和掌握引力定律。

2.通過(guò)動(dòng)畫、模型等展示行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，幫助學(xué)生直觀地理解太陽(yáng)與行星間的引力關(guān)系。

3.引入引力波的探測(cè)成果，讓學(xué)生了解現(xiàn)代物理學(xué)家在引力波研究方面所取得的突破。

4.結(jié)合實(shí)際生活中的現(xiàn)象，如地球的自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)等，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)太陽(yáng)引力對(duì)地球的影響。

5.運(yùn)用開普勒定律分析太陽(yáng)系中其他行星的運(yùn)動(dòng)，提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。教學(xué)方法與手段1.問題驅(qū)動(dòng)法：教師提出引導(dǎo)性問題，激發(fā)學(xué)生思考，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)小組討論或獨(dú)立思考的方式探索太陽(yáng)與行星間引力的奧秘。

2.案例分析法：教師通過(guò)引入經(jīng)典案例，如開普勒定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，讓學(xué)生了解科學(xué)家是如何發(fā)現(xiàn)和驗(yàn)證物理規(guī)律的。

3.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證法：教師組織學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的物理實(shí)驗(yàn)，如牛頓蘋果實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生直觀地感受萬(wàn)有引力的存在和作用。

教學(xué)手段：

1.多媒體演示：教師利用多媒體課件，通過(guò)動(dòng)畫、圖片等形式展示太陽(yáng)與行星間的引力關(guān)系，幫助學(xué)生形象地理解抽象的概念。

2.虛擬實(shí)驗(yàn)室：教師引導(dǎo)學(xué)生利用虛擬實(shí)驗(yàn)室軟件，模擬行星運(yùn)動(dòng)，讓學(xué)生在操作中感受引力的作用和行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。

3.在線互動(dòng)平臺(tái)：教師利用在線互動(dòng)平臺(tái)，發(fā)布思考題、討論話題等，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與討論，促進(jìn)學(xué)生之間的交流與合作。

4.視頻資料：教師播放有關(guān)太陽(yáng)與行星間引力的科學(xué)紀(jì)錄片或研究視頻，讓學(xué)生了解最新的科學(xué)研究進(jìn)展，拓寬視野。

5.學(xué)習(xí)手冊(cè)：教師提供學(xué)習(xí)手冊(cè)，包含重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)、概念解釋、例題解析等，方便學(xué)生隨時(shí)查閱和復(fù)習(xí)。教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

教師通過(guò)展示太陽(yáng)系行星運(yùn)動(dòng)的動(dòng)畫，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注太陽(yáng)與行星間的引力關(guān)系，激發(fā)學(xué)生對(duì)太陽(yáng)與行星間引力的好奇心。提問：“你們知道太陽(yáng)對(duì)行星有什么樣的作用力嗎？”讓學(xué)生思考并回答。

2.新課講授（15分鐘）

（1）教師講解萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)萬(wàn)有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式F=G*m1*m2/r^2，以及引力常數(shù)G的數(shù)值和意義。

（2）教師介紹太陽(yáng)與行星間的引力關(guān)系，解釋引力作用對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的影響，如行星軌道的橢圓形狀以及行星在不同位置的速率變化。

（3）教師講解開普勒定律及其在太陽(yáng)系中的應(yīng)用，讓學(xué)生了解開普勒定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程和意義。

3.實(shí)踐活動(dòng)（10分鐘）

（1）學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)量不同距離下的引力大小，驗(yàn)證萬(wàn)有引力定律。

（2）學(xué)生利用虛擬實(shí)驗(yàn)室軟件，模擬行星運(yùn)動(dòng)，觀察行星在不同位置的速率變化。

（3）學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和模擬數(shù)據(jù)，分析太陽(yáng)與行星間引力作用對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的影響。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

（1）學(xué)生分組討論太陽(yáng)與行星間引力對(duì)地球的影響，如地球的自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)等現(xiàn)象。

（2）學(xué)生探討引力波的概念及其探測(cè)方法，了解引力波在宇宙研究中的重要性。

（3）學(xué)生結(jié)合開普勒定律，分析太陽(yáng)系中其他行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

5.總結(jié)回顧（5分鐘）

教師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)萬(wàn)有引力定律、太陽(yáng)與行星間的引力關(guān)系、開普勒定律等重要知識(shí)點(diǎn)。提問：“你們認(rèn)為自己掌握了本節(jié)課的哪些內(nèi)容？”鼓勵(lì)學(xué)生分享自己的學(xué)習(xí)心得。

總用時(shí)：45分鐘知識(shí)點(diǎn)梳理1.萬(wàn)有引力定律：自然界中任何兩個(gè)物體都是相互吸引的，引力的大小與兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比，與它們之間距離的平方成反比，作用力的方向在兩個(gè)物體的連線上。

2.太陽(yáng)與行星間的引力關(guān)系：太陽(yáng)對(duì)行星施加的引力使行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，行星間的引力作用影響行星的運(yùn)動(dòng)軌跡和速度。

3.引力常數(shù)G的數(shù)值和意義：引力常數(shù)G是描述萬(wàn)有引力定律中比例關(guān)系的常數(shù)，它的數(shù)值為6.67×10^-11N·m^2/kg^2，用于計(jì)算兩個(gè)物體之間的引力大小。

4.行星軌道的橢圓形狀：根據(jù)開普勒第一定律，行星運(yùn)動(dòng)的軌道是橢圓，太陽(yáng)位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。

5.行星在不同位置的速率變化：根據(jù)開普勒第二定律，行星在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)的速度是變化的，當(dāng)行星接近太陽(yáng)時(shí)速度較快，遠(yuǎn)離太陽(yáng)時(shí)速度較慢。

6.開普勒定律的應(yīng)用：開普勒定律是描述行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的重要定律，可用于分析太陽(yáng)系中其他行星的運(yùn)動(dòng)軌跡和速度變化。

7.太陽(yáng)與行星間引力對(duì)地球的影響：太陽(yáng)對(duì)地球的引力使地球圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也影響地球的自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)等現(xiàn)象。

8.引力波的概念及其探測(cè)：引力波是黑洞、中子星等極端質(zhì)量變化時(shí)產(chǎn)生的時(shí)空波動(dòng)，通過(guò)探測(cè)引力波可以了解宇宙中的事件和物質(zhì)的性質(zhì)。

9.太陽(yáng)系中其他行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律：根據(jù)開普勒定律，太陽(yáng)系中的其他行星也是圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，它們的軌道形狀、速率變化等都與地球的運(yùn)動(dòng)相似。

10.太陽(yáng)與行星間引力的現(xiàn)代研究：科學(xué)家通過(guò)觀測(cè)和實(shí)驗(yàn)研究太陽(yáng)與行星間引力的作用，不斷深化對(duì)太陽(yáng)系行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理解。反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.實(shí)驗(yàn)與模擬相結(jié)合：通過(guò)實(shí)際測(cè)量和虛擬實(shí)驗(yàn)室模擬相結(jié)合的方式，讓學(xué)生更直觀地理解太陽(yáng)與行星間引力的作用。

2.多元化教學(xué)方法：結(jié)合問題驅(qū)動(dòng)法、案例分析法和小組討論法等多種教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的參與度和思考能力。

（二）存在主要問題

1.學(xué)生理解難點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的推導(dǎo)過(guò)程和行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律理解起來(lái)較為復(fù)雜，部分學(xué)生可能存在理解困難。

2.教學(xué)時(shí)間安排：在實(shí)踐活動(dòng)和小組討論環(huán)節(jié)，時(shí)間安排可能不夠充分，導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法深入研究和討論。

（三）改進(jìn)措施

1.針對(duì)理解難點(diǎn)：可以通過(guò)簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)步驟、提供更多實(shí)例和動(dòng)畫演示等方式，幫助學(xué)生更好地理解萬(wàn)有引力定律和行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

2.調(diào)整教學(xué)時(shí)間：適當(dāng)延長(zhǎng)實(shí)踐活動(dòng)和小組討論環(huán)節(jié)的時(shí)間，確保學(xué)生有足夠的時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和深入討論。

3.加強(qiáng)學(xué)生反饋：在教學(xué)過(guò)程中，及時(shí)收集學(xué)生的反饋意見，了解他們的學(xué)習(xí)需求和困難，針對(duì)性地進(jìn)行教學(xué)調(diào)整和改進(jìn)。

4.增加互動(dòng)環(huán)節(jié)：在講授新課時(shí)，增加提問和回答環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與，提高課堂氛圍和學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。板書設(shè)計(jì)重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：F=G*m1*m2/r^2

詞：質(zhì)量、距離、引