人教版（2019）高中物理必修第二册第七章 万有引力与宇宙航行 单元解读课件

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人教版（2019）高中物理必修第二册第七章万有引力与宇宙航行课标解读1.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.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。3.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。 4.初步了解相对论时空观。 5.关注宇宙起源和演化的研究进展。单元目标1.重视物理学科素养的培养(1)重视“物理观念”素养的培养 本章中有许多内容可以成为“物理学科素素养”培养的素材。在编排“行星的运动”这部分内容时，教材既有从运动的视角的探究--开普普勒三个定律，又有从力的视角的探究--对行星运动原因的探究，强化了运动与相互作用观。1.重视物理学科素养的培养(2)重视“科学思维”素养的培养 “模型建构”是科学思维的重要内容。学生对实际问题的求解普遍感到困难，这是由于学生缺乏模型建构的经历、方法和策略，教材力求在问题解决过程中，展示模型建立的思维过程。1.重视物理学科素养的培养(3)重视“科学探究”素养的培养 例如，开普勒为什么会将行星做匀速圆周运运动的观念修改为做椭圆运动?教材在“科学漫步”中介绍:“在他对火星轨道的研究中，70余次尝试所得的结果都与第谷的观测数据有至少8’的偏差。是第谷测量错了吗?开普勒对第谷数据的精确性深信不疑。他想，这不容忽视的8’也许正是因为行星的运动并非匀速圆周运动。”体现了科学探究中的“证据、解释”素养。2.正确评价牛顿力学 牛顿力学取得了巨大的成就，然而人们发现在高速、微观领域，牛顿力学已经无法解决所有问题。教材在这部分介绍了相对论的两个效应、量子力学的初步知识，尽管这些具体内容对全体学生来说有一定难度，但通过介绍这些内容，可以让学生知道科学总是在不断发展的。当然，一个新的科学理论的建立并不意味着对原有科学理论的否定，而是原有科学理论在一定条件下下成为新理论的一部分。从这个角度看，科学结论的普适性总是相对的，科学就是在不断探索更广泛适用的理论中得到发展的。内容分析1.本章内容的基础性作用 本章既有人类对天体运动规律的探究过程，又介绍了经典力学的一座丰碑--万有引力定律，还涉及人类的太空之旅。牛顿运用其运动定律研究天体运动并结合开普勒定律建立了伟大的万有引力定律，展现了科学发展过程中科学家们富有创造而又严谨的科学思维和科学态度。2.本章内容的三个主题(1)第一个主题是回顾过去，介绍人类对行星运动规律的认识过程和牛顿建立万有引力定律的过程。(2)第二个主题是展示现在，即应用万有有引力定律所取得的巨大成就。(3)第三个主题是展望未来，指出万有引力定律与任何其他理论一样，有其局限性。3.重难点教学（1）万有引力定律：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“太阳与行星间的引力”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、结论的得出、检验论证等，是一个比较完整的探究过程。需要指出的是，万有引力定律虽然是本章的重点知识，但万有引力定律的理解并不困难。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。3.重难点教学（2）万有引力理论的成就：通过具体的案例使学生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。通过具体问题的解决，让学生认识到万有引力定律经受了实践的检验，取得了巨大成功。本节是应用性的内容，应着重引导学生建立物理模型，并明确求解思路。通过本节的学习，重点要使学生深刻体会科学定律对人类探索未知世界的作用，激起学生对科学探究的兴趣。3.重难点教学（3）宇宙航行：本节介绍了万有引力定律的实践性成就，要求学生知道万有引力理论使人类实现了“飞天”梦想。重点理解第一宇宙速度。通过人类对太空探索和我国在载人航天和宇宙探索方面的成就与进展的介绍，增强学生的民族自豪感，落实“科科学态度与责任”这一核心素养。教学策略1.引入生活实例，激发兴趣 通过讲述日常生活中的实例，如卫星绕地球运行、潮汐现象等，来激发学生对万有引力与宇宙航行的好奇心。这些实例能够帮助学生建立直观感知，为后续的理论学习打下基础。2.结合科技前沿，拓宽视野 在教学中，积极引入宇宙探索的最新成果和科技前沿动态，如火星探测、黑洞研究等。通过展示这些令人震撼的科技成果，可以拓宽学生的视野，激发他们对宇宙奥秘的探索欲望。3.注重实践应用，培养能力 除了理论教学外，还应注重实践应用环节。例如，可以组织学生进行卫星轨道设计、太空探测器模拟等实践活动。这些活动不仅能够帮助学生巩固所学知识，还能培养他们的创新思维和实践能力。课时安排第1节 行星的运动 1课时 第2节 万有引力定律 1 课时 第3节 万有引力理论的成就 1课时 第4节 宇宙航行 1 课时 第5节 相对论时空观与牛顿力学的局限性 1 课时 课程结束