高中物理万有引力定律教学设计学情分析教材分析课后反思.docx

1、高中物理万有引力定律教学设计学情分析教材分析课后反思课标分析1知识与技能目标1、 理解 月地检验的结果说明了什么？2、 通过学生对万有引力定律的内容理解学会对定律的应用2过程与方法通过学生经历假设与猜想、设计方案、进行实验、总结解释实验现象、得出结论、应用结论解决问题的过程，逐步探究出万有引力定律的内容，并学习科学探究的方法，提高学生的科学探究能力。通过小组活动提高学生与他人交流、合作的能力。3情感、态度、价值观通过本课的学习，发展学生学习天体物理的兴趣，乐于探究物体的运动的奥秘，通过物理学史的介绍，使学生理解科学探究的艰辛。培养学生勤于思考、探索求实的科学态度让学生体验自主发现实验的喜悦，初

2、步形成世界是有规律的且规律可知的认识；体会物理从生活中来辩证唯物主义观点。并服务于人类。教材分析万有引力定律的发现过程犹如一部壮丽的科学史诗，它歌颂了前辈科学家的科学精神，也展现了科学发展过程中科学家们富有创造性而又严谨的科学思维，是发展学生思维能力难得的好材料，本节课内容充分利用这些材料发展学生的科学思维能力。教科书在尊重历史事实的前提下，通过一些逻辑思维的铺垫，让学生以自己现有的知识基础身于历史的背景下，经历一次“发现”万有引力的过程： 万有引力定律是本章的核心，从内容性质与地位上看，本节内容是对上一节“太阳与行星间的引力”的进一步外推，即：从天体运动推广到地面上任何物体的运动；又是下一节

3、掌握万有引力理论在天文学上应用的学习的基础。本节重点内容是理解万有引力定律的推导思路和过程，掌握万有引力定律的内容及表达公式，知道万有引力定律得出的意义，知道任何物体间都存在着万有引力，且遵循相同的规律。本节难点是物体间距离的理解。另外本节内容还注重是对学生“科学方法”教育和“情感态度与价值观”的教育：使学生认识科学研究过程中根据事实和分析推理进行猜想、假设和检验的重要性，培养学生的推理能力、概括能力和归纳总结能力；本节结合“月地检验”，经历思维程序“提出问题猜想与假设理论分析实验观测验证结论”培养学生探究思维能力；使学生学习科学家们坚持不懈、勇往直前和一丝不苟的工作精神，培养学生良好的学习习

4、惯和善于探索的思维品质。学情分析高一物理必修二第六章要学习的是“万有引力定律”知识，在此之前的学习中学生对圆周运动都有简单的认识，但学生并不清楚这些知识之间的内在联系，而必修二的第六章内容就是在学生原有的知识的基础上向纵深发展去认识万有引力与航天与圆周运动的内在联系，再通过太阳与行星间的引力学习的基础上，来理解万有引力定律，在此过程中，让学生在旧知识的基础上，产生新的认知。万有引力定律这节课教学过程中本人注意设计实验情境，激发学生学习兴趣，帮助学生掌握本节课的内容。需方法灵活多样，注重自学，指导学法，让学生大胆地说出来，活动人数多，不同层次学生都有收获。万有引力定律的教学设计【教材依据】 人教

5、版高中物理必修二第六章第三节【教材分析】 万有引力定律是本章的核心，从内容性质与地位上看，本节内容是对上一节“太阳与行星间的引力”的进一步外推，即：从天体运动推广到地面上任何物体的运动；又是下一节掌握万有引力理论在天文学上应用的学习的基础。本节重点内容是理解万有引力定律的推导思路和过程，掌握万有引力定律的内容及表达公式，知道万有引力定律得出的意义，知道任何物体间都存在着万有引力，且遵循相同的规律。本节难点是物体间距离的理解。另外本节内容还注重是对学生“科学方法”教育和“情感态度与价值观”的教育：使学生认识科学研究过程中根据事实和分析推理进行猜想、假设和检验的重要性，培养学生的推理能力、概括能力

6、和归纳总结能力；本节结合“月地检验”，经历思维程序“提出问题猜想与假设理论分析实验观测验证结论”培养学生探究思维能力；使学生学习科学家们坚持不懈、勇往直前和一丝不苟的工作精神，培养学生良好的学习习惯和善于探索的思维品质。【学情分析】 上节内容中，学生用所学的“圆周运动”、“开普勒行星运动定律”和“牛顿运动定律”知识，经历了一系列科学探究过程，得出了太阳与行星间的引力特点，学生对天体运动的研究产生了极大的兴趣和求知欲。本节课教师再引导学生从太阳与行星间引力的规律出发，根据类比事实将“平方反比关系”的作用力进行猜想，假设和推广，从太阳对行星的引力到地球对月球的引力，再到任意物体间的吸引力都满足“平

7、方反比的关系”。学生会带着好奇和探究意识以及必要的检验论证，一路探究下去，最终得出万有引力定律。使学生在理解掌握万有引力定律的基础上，培养了探究思维能力和良好的思维品质，为学生终身发展打下基础。【教学流程】【教学目标】一、知识与技能1.理解万有引力定律的推导思路和过程。2.理解掌握万有引力定律的内容及表达公式，知道万有引力定律得出的意义。3.知道任何物体间都存在着万有引力，且遵循相同的规律。二、过程与方法1.认识科学研究过程中根据事实和分析推理进行猜想、假设和检验的重要性，培养学生的推理能力、概括能力和归纳总结能力。2.结合“月地检验”，经历思维程序“提出问题猜想与假设理论分析实验观测验证结论

8、”培养学生探究思维能力。三、情感态度与价值观1.学习科学家们谦逊的美德，使学生在学习中互相协作、互相借鉴，培养团队精神。2.认识天文观测、分析推理、归纳总结等科学意识和方法的重要性，培养学生尊重客观事实并透过现象看本质的认识观。3.学习科学家们坚持不懈、勇往直前和一丝不苟的工作精神，培养学生良好的学习习惯和善于探索的思维品质。【教学重点】1.万有引力定律的推导思路和过程。2.万有引力定律的内容及表达公式。【教学难点】1.对万有引力定律及物体间距离的理解。2.对万有引力定律普遍性的理解：任何物体间都存在着万有引力，且遵循相同的规律。【教学媒体】1.教室电脑多媒体系统。2. PowerPoint课

9、件、Flash动画（行星绕太阳运动的动画，月球在地球引力作用下运动及受力的动画，苹果在地球引力作用下落地的动画）。【教学方法】阅读思考、猜想假设、分析推理、事实验证、归纳总结、讨论交流、练习巩固等。【教学过程】一、复习提问，导入新课 教师：我们上节课学习了两个问题：一是追寻牛顿的足迹学习了行星运动的动力学问题，找到了太阳与行星间引力的规律，谁能回答一下其具体内容呢？学生：（老师引导学生复习上节课内容）老师：同学们掌握的很好,根据其引力的作用规律，完全可以解释行星的运动了。正是由于行星受到了太阳对它的引力作用，行星才不会飞离太阳，而是按照开普勒发现的三个规律绕太阳运动。老师：我们上节课学习的另一

10、个问题是：太阳与行星间的引力规律是否适用于卫星绕行星的运动。思考该问题的探究思维程序如何呢？学生：提出问题猜想与假设理论分析实验观测验证结论。（引导学生复习上节课的内容“说一说”和相应的探究思维程序，有助于提出“天体间引力规律的普遍性”的新问题从而导入新课。）老师：那么，你们是否想过天体间引力规律是否具有普遍性呢？也就是说，地面物体与天体间的相互作用力也有同样的“平方反比关系”的规律吗？下面请同学们阅读第三节开头的三个自然段，体会牛顿当年是怎样思考这个问题的。二、新课教学1.天体间引力规律的普遍性科学推理，萌发猜想 教师：（多媒体出示如下阅读提纲，引导学生阅读理解，然后再多媒体演示行星绕太阳运

11、动的动画，月球在地球引力作用下运动及受力的动画，苹果在地球引力作用下落地的动画，引导学生逐步完成阅读问题。） 阅读提纲学生阅读活动或师生共同回答（1）行星为什么没有飞离太阳?原因是：太阳对行星的引力作用。（2）地面物体为什么不能离开地球而总是落回地面呢？因为地面物体受到地球对它的重力作用。（3）地球与太阳间的引力和地球吸引苹果的力是不是一种力呢？猜想一：地球与太阳间的引力和地球吸引苹果的力是一种力。（4）最高的山顶上或建筑物上的重力有明显减弱吗？客观事实表明：物体在地面和高山上所受的重力大小没多大区别。（5）拉住月球的力和地面物体的重力性质一样吗？猜想二：地球对周围物体的重力作用应该会延伸到很

12、远的地方，拉住月球的力和地面物体的重力性质一样。（6）树上掉下的苹果砸着牛顿，使牛顿突发奇想而发现了万有引力。你同意这种说法吗？不同意。机遇偏爱于有准备的头脑。“当牛顿思考月亮绕地球运行的原因时，苹果偶然落地引起了他的遐想”的说法应该有点道理。 教师：根据以上分析，我们是否可以推测：拉住月球使它围绕地球运动的力，与拉着苹果下落的力以及地球、众行星与太阳之间的作用力是同一种力，遵循相同的规律？也就是说我们上节课所学习的天体间引力的规律是否具有普遍性呢？ 学生：可以，但这个想法的正确性要由事实来检验。 教师：很好，科学离不开事实。牛顿为了验证这个想法的正确性，做了“月地检验”。请同学们阅读教材，然

13、后回答检验的思路。2.月地间引力与地球吸引物体的力相同月地检验，验证猜想 （引导学生阅读教材，理解月底检验的思路。按如下板书思路逐步显示。） 教师：根据以上分析，我们可以得出什么结论？ 学生：地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是同一种力。 教师：牛顿并没有就此止步。我们也应该想到，能否再进一步推广呢?也就是说任意物体间都有平方反比关系的吸引力吗？3.任意物体间的吸引都有平方反比的关系解放思想，大胆推广 教师：假设任意物体间都有平方反比关系的吸引力作用，为什么我们都没有感觉到大楼、大石头之类的物体吸引我们呢？ 学生：因为身边物体的质量比天体的质量小得多，我们觉察不出罢了。 教师：这个假设

14、果真正确的话，我们可以大胆地把上面的结论推广到宇宙中的一切物体之间。牛顿就这样地将之推广了，于是就有了具有划时代意义的万有引力定律的问世。4.万有引力定律天地统一，得出万有引力定律 （按学习物理规律的常规方法进行，引导学生分析得出下列各项板书内容。） （1）内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小与两个物体的质量m1和m2的乘积成正比，与它们之间的距离r的二次方成反比。 （2）公式： （3）单位：质量Kg、距离m、力N 。 （4）比例系数G叫做引力常量，普遍适用。 （5）距离的确定： 可视为质点的物体，则为质点间的距离； 对均质球体则是两个球心间的距离。 （6）意义： 对物理学、天文学

15、的发展具有深远的影响； 它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一起来了； 在科学文化发展起到了积极的推动作用，解放了人们的思想，给人们探索自然的奥秘建立起了极大的信心，人们有能力理解天地间的各种事物。 万有引力定律清楚地向人们提示，复杂运动的背后隐藏着简洁的科学规律；它明确地向人们宣告，天上和地下都遵循着完全相同的科学法则。5.扭秤装置巧改造，引力常量被测出天才发明与天才借鉴 教师：万有引力定律这一科学史上最伟大的定律，与1687年发表在牛顿的传世之作自然科学的数学原理中。但在当时，牛顿无法确定其中的引力常量，万有引力定律的正确性仍然值得怀疑。请同学们阅读教材，明确是谁，在什么时间、什么地点测出了引力常量。牛顿（16431727）1687年 万有引力定律自然哲学的数学原理 时差：100多年 卡文迪许（17311810）1789年在实验室中用扭秤装置测出引力常量推荐标准值：G =6.6725910-11Nm2Kg-2推荐使用值：G =6.6710-11Nm2Kg-2 （用多媒体投影上面内容，并展示卡文迪许扭秤实验装置。） 适当提及18世纪80年代，库仑为定量研究电荷间的