必修2《4.万有引力理论的成就》优质课教案下载

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分析及目标

教材分析

本节教材简要介绍了万有引力理论在天文学上的重要应用，即“计算中心天体的质量”，“发现未知天体”。教材第一部分“科学真是迷人”主要讲在不考虑地球自转的情况下，认为地面上的物体所受重力和万有引力相等，进而得到只要知道了引力常量 ，即可计算出地球的质量。这种设计思路既给出了应用万有引力定律解决问题的一种思路，也展示了万有引力理论的魅力——“称量地球的质量”。教材随后以计算太阳质量为例，给出了运用万有引力理论计算天体质量的方法，最后从科学史的角度，简要介绍了亚当斯和勒维耶发现海王星的过程，这都显示了万有引力理论的巨大成就。因此，通过这一节课的学习，一方面要使学生知道运用万有引力理论解决问题的思路和方法，另一方面还要使学生能体会到科学定律对人类探索未知世界的作用，激发学生热爱科学、学习科学的兴趣， 体会人类认识事物本质的曲折性，树立对科学事业的坚定的信念和不懈追求。.

学情分析

学生在学习本节内容之前，已经学习了匀速圆周运动的相关知识，知道匀速圆周运动的向心力由合外力提供，初步掌握了利用牛顿第二定律和向心力表达式处理匀速圆周运动的方法。学习了万有引力定律，学生已具备学习、探究、运用万有引力的理论解决实际问题的知识准备。

教学设计思想

本教学设计依据建构主义学习理论，教师只是提供给学生一个学习的支架，教师重在引导学生自主学习、探究、运用知识，不断完善知识结构。在本节课的教学中，有两条主线：一是引导和启发学生通过“称量地球的质量”，“计算天体的质量”的学习，明晰应用万有引力理论计算中心天体质量的思路和方法。这是学生需要掌握的最基本的知识与技能。二是通过“发现未知天体”、“成功预测彗星的回归”和“我国天文观测的成就”等史实材料的阅读、探究、展示，丰富学生的感性认识，让他们体会在科学技术高速发展的现时代，前辈科学家所做的巨大贡献和已经取得的成就的奠基作用，让他们体会到科学的美妙与科学定律发现的意义和价值，激发学生热爱科学、勇于献身科学事业的真挚情感；树立正确的科学的价值观。整体而言，教学要着眼于学生的发展，注重三维目标的达成。

在教材的处理上，既立足于教材，但不被教科书所限制，我是通过牛顿第二定为切入点先让学生讨论的万有引力提供向心力求中心天体的质量，然后利用虚拟物体法引出重力和万有引力的关系从而得出重力近似等于万有引力进一步的介绍黄金代换。

教学目标

知识与技能

1.了解万有引力定律在天文学上的重要应用

2.会用万有引力定律计算天体的质量

过程与方法

理解运用万有引力定律处理天体问题的思路、方法，体会科学定律的意义。

了解万有引力定律在天文学上的重要应用，理解并运用万有引力定律处理天体问题的思路方法

情感态度与价值观

通过测量天体的质量、预测未知天体的学习活动，体会科学研究方法对人类认识自然的重要作用，体会万有引力定律对人类探索和认识未知世界的作用

教学重点

运用万有引力定律计算天体的质量

教学难点

在具体的天体运动中应用万有引力定律解决问题

教学过程

教师活动

学生活动

设计意图