人教版 (2019)必修 第二册第七章 万有引力与宇宙航行2 万有引力定律集体备课教学设计

这是一份人教版 (2019)必修 第二册第七章 万有引力与宇宙航行2 万有引力定律集体备课教学设计，共5页。教案主要包含了教学目标，课前预习，课堂探究，课后作业等内容，欢迎下载使用。

从行星运动规律到万有引力定律的建立过程，是本章的重要内容，是极好的科学探究素材。教材将“行星与太阳间的引力”与“万有引力定律”合编为一节，包括问题的提出、演绎、假设与推理，结论的提出，检验论证等，是一个比较完整的探究过程。
教学建议：从培养学生科学思维、科学探究素养的角度，让学生经历万有引力定律的推导过程是最有价值的。教师要避免自己边讲边推导的教学方式，而要通过问题引导，激励学生根据已有的知识经历推理的过程。
【教学目标】
【课前预习】
认真阅读教材P49-P54（注重53页“科学漫步”所展示的科学精神）。
完成学习指导“自学新教材 注重基础性”部分。
【课堂探究】
一、行星与太阳间的引力
※建立模型
（1）行星绕太阳做匀速圆周运动
（2）太阳对行星的引力提供行星做匀速圆周运动的向心力
（确定太阳与行星间引力方向：沿着二者的连线方向）
※推导：太阳对行星间的引力
注意：1、此过程利用了牛顿第二定律、牛顿第三定律
2、式中与太阳、行星都没有关系，推导过程中是与太阳质量有关的常量
3、力的大小满足平方反比
二、月地检验
（牛顿的思考1：太阳对地球的引力、地球对月球的引力、地球对地面物体的引力是否为同一种性质的力？）
※提出假设：都为同一种力
※演绎推理：
※检验论证：P51思考与讨论
三、万有引力定律
（牛顿的思考2：是否任何两个物体间都具有上述性质的引力？）
1、内容及公式：
2、适用条件：适用于计算两质点间的万有引力
3、万有引力的四个特性：普遍性、相互性、宏观性、特殊性。
4、距离r的理解:《学习指导》P44右下，举例三种情况下r的计算
思考：探测器与地球表面的距离与两质点间的距离一样吗？（结合配套检测卷第3题）
典型例题：学习指导P45典例1学习指导P45素养训练2、3（强调比值运算）
四、引力常量
1、阅读P53，物理学史、物理方法
2、数值、单位（引导学生利用单位制推导）
3、普适性
思考：两个质量都是1的质点相距1时的相互吸引力大小与的数值大小一样吗？
注意：的数值与两物体的质量无关
典型例题：学习指导P45素养训练1
【课后作业】
A层基础篇：配套检测卷1-4B层提升篇：配套检测卷10
第二节 万有引力定律（第二课时）
【教学目标】
【课堂探究】
主题探究一 割补法求解万有引力
回顾：万有引力适用范围？
思考：一个质量均匀分布的球体，半径为，在其内部挖去一个半径为的小球，其表面与球面相切，如图所示。已知挖去小球的质量为，在球心和空穴中心连线上，距球心处有一质量为的质点，求：
（1）挖去前球体的质量
（2）被挖去的小球对的万有引力
（3）剩余部分对的万有引力
练习：学习指导P46训练新素养一
主题探究二 万有引力与重力的关系
重力与纬度的关系
设地球质量为，半径为，物体的质量为
（1）处物体：
（2）两极处：
（3）赤道处：即：
联立解得：
特别提醒：重力的方向竖直向下，不一定指向地心，在两极和赤道上指向地心。
典型例题：P45典例2
练习：素养训练4、5
重力与高度的关系
注意：P45解题锦囊强调何种情况可以列：
地球表面：
距离地面高度处：
练习：素养训练6
典型例题：训练新素养第2题
练习：配套检测卷12题
【课后作业】
A层基础篇：配套检测卷5-8
B层提升篇：配套检测卷9,11
主题探究
素养提升
对万有引力定律的理解
（1）知道万有引力定律的内容、表达式和适用范围，理解它存在于任何两个物体之间。
（2）理解万有引力的推导过程，认识在科学规律发现过程中大胆猜想与严格求证的重要性。
（3）会用万有引力定律解决简单的引力计算问题。知道万有引力定律公式中r的物理意义，了解引力常量G的测定在科学史上的重大意义。
主题探究
素养提升
割补法求解万有引力
理解割补法求解万有引力的思想
万有引力与重力的关系
（1）理解重力是万有引力的一个分力
（2）理解重力与纬度的关系
（3）理解重力与高度的关系