第七章 万有引力与宇宙航行 课标研究课件 -2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

《万有引力与宇宙航行》 课标研究 01 02 03 目录 对标教材 对标实践 研读课标 04 解析案例 第一部分：研读课标 普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订） 对本单元内容要求 曲线运动与 万有引力定律 课 标 牛顿力学局限性与相对论初步 2.2.4 通过史实，了解万有引力定律的发现过程。知道万有引力定律。认识发现万有引力定律的重要意义。认识科学定律对人类探索未知世界的作用。 2.2.5 会计算人造地球卫星的环绕速度。知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。 2.3.1 知道牛顿力学的局限性，体会人类对自然界的探索是不断深入的。 2.3.2 初步了解相对论时空观。 2.3.3 关注宇宙起源和演化的研究进展。 单元核心素养 物 理 观 念 （1）运动的观念：开普勒从运动的视角分析行星运动的观测数据，探究行星运动规律，得到开普勒三个定律。 （2）相互作用观念：能从运动与相互作用的视角研究行星运动的动力学原因，得到万有引力定律。 单元核心素养 科 学 思 维 （1）通过分析行星运动，建构行星运动的轨道模型；能用数学方法分析并归纳概括出开普勒定律的数学表现形式。 （2）能运用牛顿运动定律分析推理出太阳和行星间的相互作用力。 单元核心素养 科 学 探 究 （1）能对行星运动原因，提出猜想、设计方案、获取证据、分析结论、解释交流得出万有引力定律；通过分析行星运动，建构行星运动的轨道模型；能用数学方法分析并归纳概括出开普勒定律。 （2）能运用牛顿运动定律和万有引力设计“天问一号”发射方案。 单元核心素养 科 学 态 度 与 责 任 （1）通过物理学史的学习，体会科学发展过程的曲折与艰辛。 （2）通过对黑洞、牛顿力学局限性的学习，树立正确的科学认识。 （3）对我国航天事业的发展的了解有助于增强学生的民族自豪感。 （4）对未知领域的探索增强学生对科学的热爱，调动学生的学习热情。 第二部分：对标教材 对标教材 原教材 万有引力与航天 1. 行星的运动 2. 太阳与行星间的引力 3. 万有引力定律 4. 万有引力理论的成就 5. 宇宙航行 6. 经典力学的局限性 新教材 万有引力与宇宙航行 1. 行星的运动 2. 万有引力定律 3. 万有引力理论的成就 4. 宇宙航行 5. 相对论时空观与牛顿力学的局限性   ——回顾过去 万有引力定律的建立过程 ——展示现在 万有引力定律成就 与我国航天事业发展 —展望未来 超越牛顿力学 1.新旧教材章节结构对比 本章内容与原来相比，虽然知识内容相差不多，但编写理念有了明显变化，教材在以下几方面进行了加强。 一、每节在开始就通过图片和问题引导学生的思维. 二、教材的叙述更符合学生的认知发展。 三、对于学生能够利用已有知识和能力解决的问题，教材尽量避免直接叙述，而采用思考与讨论的方式，鼓励学生自己解决。 对标教材 核心 素养 学习内容 学习过程 科学思维 科学探究 基于观测 寻找规律 提出问题 实验验证 总结规律 实践检验 局限发展 开普勒 三定律 太阳与行星的力 月地检验 万有引力定律 科学成就 模型建构 科学推理 科学论证 质疑创新 问题 证据 解释 交流 运动与相互作用观念 科学态度与责任 2.本单元内容分析 对标教材 对行星运动的思考 行星运动的规律 第1节 行星的运动 天体运动的原因 万有引力定律 第2节 万有引力定律 探测未知天体 卫星发射 万有引力定律的应用 第3、4节 万有引力定律成就与航行 宏观与低速 微观与高速 牛顿定律 的局限性 第5节 相对论时空观与牛顿力学局限性 运动学视角 动力学视角 运动与相互作用视角 从运动与相互作用视角认识行星运动 对标教材 第三部分：对标实践 对标实践 任务驱动：如何实现火星探测器“天问一号”发射成功？ 任务分解 学习内容 课时安排 任务1：探索行星的运动规律 开普勒定律 1+1 任务2：探究行星运动的原因 “月地检验” 万有引力定律 2+2 任务3：万有引力与天文学的 新发现 万有引力理论的成就 2+2 任务4：如何实现“天问一号” 成功发射 宇宙速度 人造卫星 卫星发射与变轨 2+3 任务5：星际旅行能超光速吗？ 相对论时空观 牛顿力学局限性 1 任务1 探索行星的运动规律 活动 活动内容 问题设置 活动1 交流天体运动的研究历程 (1)日心说与地心说只是参考系的变化吗？ (2)第谷为什么没有发现行星的运动规律？ (3)研究行星运动时，科学家建构了哪些物理模型？ 活动2 认识椭圆轨道 (1)观察太阳系八大行星轨迹的数据特点