2020-2021学年高一下学期物理鲁科版必修二：5.2 万有引力定律的应用 教案
万有引力定律的应用
一、教学内容分析
“万有引力定律的应用”是鲁科版<<物理(必修2)>>第五章第二节,本节教学内容体现了万有引力定律在天文学上的应用。通过对第一宇宙速度的计算、第二宇宙速度和第三宇宙速度的介绍以及预测未知天体等教学活动，培养学生综合应用万有引力定律、牛顿运动定律以及圆周运动规律等知识的能力。教学中不仅要关注知识与技能目标的达成，而且应渗透科学研究方法、思维方法以及问题解决的方法的教育，在实践中体验解决问题的脉络。
二、学生学习情况分析
本节课是在学生学习了平抛运动、匀速圆周运动、万有引力定律等内容之后编排的，学生已具备了解决问题的基本工具。本节课是一节知识应用与扩展的课程，所以设计时注意加大知识含量，引起学生的学习兴趣。同时注意方法的培养，让学生养成用万有引力是天体运动的向心力这一基本方法研究问题的习惯，避免套公式的不良习惯。围绕第一宇宙速度的讨论，让学生形成较正确的卫星运动图景。
三、设计思想
美国教育家G.玻利亚指出，不要把你的全部秘诀一古脑地倒给学生，而要让他们先猜想一番，引导他们独立地思考，找出尽可能多的东西，然后再讲给他们听。在这种教育思想的启发下，我以问题为中心的课堂教学模式教学。因此教学以建构主义为指导思想，在每个环节，先用多媒体创设真实的问题情境，让学生形成感性认知，从学生的已有的认知结构出发，然后通过设计有利于学生智慧开的启发性问题，激发学生的好奇心和求知欲，鼓励学生大胆思考、积极参与，引导学生讨论交流、通过自己的分析推导来掌握并获取相关的知识和方法，即课堂中通过创设问题情境→设疑→思考→启发→引导，这样一条主线。在设计中突出发挥学生的主体作用。这是本课教学设计的基本理念。
四、教学目标
1．了解人造卫星的发射原理。
2．知道三个宇宙速度的含义和数值，会推导第一宇宙速度。
3．理解卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。
4．经历探究人造卫星由设想变为现实的过程，体会猜想、外推的科学方法，培养学生的科学思维。
5.通过用万有引力定律推导第一宇宙速度，提高学生运用学过的知识分析和解决新问题的能力，培养学生科学探索能力。
6. 通过对卫星运动规律的研究，帮助学生建立起关于各种人造地球卫星运行状况的正确图景。帮助学生养成用万有引力是天体运动的向心力这一基本方法研究问题的习惯，
7.了解人类探索太空的过程，感受科技发展对人类进步的巨大促进作用，通过对我国航天事业发展史的了解，渗透爱国主义教育。
8.感知人类探索宇宙的梦想及巨大成就，激发学生学习物理的热情，促使学生树立献身科学的人生观和价值观。
五、教学重点和难点
重点：第一宇宙速度的推导；对人造地球卫星原理的理解；研究天体运动的基本思路与方法。
难点：第一宇宙速度是卫星发射的最小速度，是卫星环绕地球运行的最大速度；人造卫星的速度、周期的比较。
六、教学过程设计
教学步骤 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
一、引入新课 | <一>、人造卫星上天 探索宇宙的奥秘，奔向广阔而遥远的太空，是人类自古以来的梦想娥奔月”“神七问天” “神八与天宫一号对接”标志着我国掌握世界上最先进的航天技术。 2012年6月16日，我国又迈出了重要的一步，神舟九号成功发射并成功与天宫一号对接，下面我们就一起来回顾这一精彩瞬间。 （播放神九发射视频）
| 学生回顾神九发射的过程，根据所学的平抛运动、圆周运动的知识，提出问题
| 创设情境，激发学生兴趣，引入课题
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| 那么，卫星是如何上天的？是如何到达指定高度的？会掉下来吗？是什么力使卫星能绕地球飞行？… 本节课我们就利用万有引力定律和圆周运动的知识对宇宙航行做一个初步的了解和研究。 |
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二、推进新课
| [思考与讨论] （1）从空中由静止释放的物体，会因为地球的吸引而落回地面。 （2）同样是受地球吸引的月球，为何它却没有落回地面上呢？ 课件展示月球与物体的数据比较
学生经交流讨论得出结论： 物体能成为卫星必须具备足够大的速度 [历史探索] 展示牛顿的人造卫星原理图
| 分析比较数据得出结论
| 具体给出月球和物体的数据，让学生从中找出不同点得出结论，培养学生的观察能力
通过历史的探索让学生进一步认识卫星上天的原理，并感悟科学发展的漫长过程
通过介绍我国在航天领域的巨大成就，激发学生 |
