高中物理_万有引力与航天教学设计学情分析教材分析课后反思

人教版必修二第六章万有引力与航天第四节《万有引力理论的成就》教学设计姓名：单位：§6.4 万有引力理论的成就教学设计【课标解读】通过本节内容让学生了解万有引力定律在天文学上的重要应2）围绕天体做圆周运动的向心力为中心天体对围绕天体的万有引力n F F =引 两条线索来计算天体质量，能够理解并运用万有引力定律处理天体问题的思路和方法。

【教材分析】《万有引力理论的成就》是人教版高中新教材必修2第六章第4节。

教材的第六章是万有引力与航天，高考重点考查运用万有引力定律及向心力公式分析人造卫星的绕行速度，运行周期以及计算天体的质量、密度等。

本节正是涉及计算天体质量和密度这一部分内容，是高考的重要考点。

该节承接第3节万有引力定律，通过卡文迪许测量G 值进而得到地球质量这一说法，将学生引入并使之体会，理解万有引力理论的巨大作用和价值。

使学生掌握了万有引力充当向心力的研究方法同时，也为后面学习人造卫星的知识做了铺垫。

【学情分析】学生在上一节已经学习了万有引力定律，并对两个物体之间的万有引力进行简单计算。

但学生对万有引力定律有什么价值，有哪些作用和影响还没能够有一个足够的认识。

对于公式的深刻理解以及灵活运用上还很欠缺。

另外，学生对于重力和万有引力之间的关系应该有一些困惑。

通过本节内容的学习，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，培养热爱科学的情感。

【设计思路】本教学设计以“建构主义”的学习理论为依托，力图贯穿“以学生发展为本”的教学理念，根据学科特点和学生的认知过程，努力创设主动学习情境，只有让学生主动参与探究的全过程，成为学习的主体，才能激发学生的求知欲望，加深对知识的理解和应用。

在探究过程中，教师为学生设置合理的疑问，并提供思考讨论，产生探究的动机，从而提出问题，解决问题。

不仅重视知识的获得，而且更重视学生获得知识的过程和方法，更加突出了学生的学习。

让学生在掌握基础知识的同时，领会物理思想方法，提高理解能力和应用能力，使学生对于万有引力和向心力的在天体方面的应用有深刻感受。

万有引力定律及应用教学目标： 1.让学生了解万有引力定律及应用在高考中的地位、考查方式及考查方向。

2.强化学生对基础知识的记忆、理解；3.使学生巩固解决各类题型的方法技巧；4.培养学生总结能力、合作交流能力、表达能力；5.培养学生勇于表现自我的精神。

教学重点： 1.天体质量和密度的估算；2．人造卫星的a 、v 、T 、ω与r 的关系； 3．卫星变轨问题。

教学难点： 1．卫星变轨问题；2．宇宙双星问题。

教学方法： 分组讨论、启发诱导、讲练结合 教学工具： 多媒体 教学活动：引入课题：今天我们复习《万有引力定律及应用》，这部分知识高考中必考，以选择题的形式考查，主要有天体质量和密度的估算、人造卫星的a 、v 、T 、ω与r 的关系、卫星变轨问题、宇宙双星问题四个考查方向。

下面请同学们组内交流讨论，明确每类题目涉及的基础知识，总结解决题目的方法技巧，分析各类题目的易错易混点。

课堂活动：学生分组交流讨论，教师巡视指导。

学生代表展示结果，学生评价补充，教师根据情况补充、纠正、系统。

一、天体质量和密度的估算[典例1] (2013·保定模拟)在2013年的下半年，我国将实施“嫦娥三号”的发射和落月任务，进一步获取月球的相关数据。

如果该卫星在月球上空绕月球做匀速圆周运动，经过时间t ，卫星行程为s ，卫星与月球中心连线扫过的角度是1弧度，引力常量为G ，根据以上数据估算月球的质量是( )A.t 2Gs 3B.s 3Gt 2C.Gt 2s 3D.Gs 3t2[解析]由s ＝v t 得：v ＝s t ，由s ＝θr 得r ＝s ，再由GMm r 2＝m v 2r ，解得M ＝s 3Gt 2，故B 正确。

基础知识1．万有引力定律表达式：F ＝G m 1m 2r22．万有引力定律在天体运动中的主要应用公式 (1)GMm r 2＝m v 2r ＝mrω2＝mr 4π2T 2。

(2)GMmr2＝mg r (g r 为r 处的重力加速度)。

（三）学情分析经过高二的学习之后，学生对万有引力定律及其应用有了一定的认识，但由于时间较长，学生不仅在知识上有所遗忘，更重要的是规律的生疏和方法经验的缺失、遗忘，致使学生对这部分知识又成陌路。

所以在一轮复习时，回顾知识，用一些做过的问题作为引子，唤醒学生记忆，并在此基础上有针对性地加强经验、方法、模型的小结（针对考试），可更有效地提升做题的效率。

（四）教学目标1、知识与技能（1）复习回顾《万有引力》。

（2）小结回顾归纳万有引力定律在实际中的应用及典型模型，指出各类问题解决的方法思路。

提高学生做题的技巧和能力。

（3）通过适量练习，小结方法经验，指出需要注意的事项。

提高解题技巧和估算能力。

2、过程与方法（1）能够应用万有引力定律解决简单的引力计算问题。

（2）掌握计算天体质量与密度方法。

（3）掌握天体运动规律与宇宙速度的概念。

3、情感、态度与价值观（1）航空与航天，是多少优秀中华儿女的梦想，通过学习掌握万有引力定律及其应用，促使学生热爱航空航天事业，激发学生的深厚兴趣，为我国航空航天事业贡献力量。

（2）通过本单元教学，可以培养学生热爱生活的态度和实事求是的精神，培养学生唯物史观和探索宇宙兴趣和爱好。

（五）教学重难点教学重点：万有引力在天体运动中的应用教学难点：万有引力与重力的关系应用（六）教学方法1、小结归纳、难点透析；2、例题归类、方法点拨；3、联系实际、激发兴趣。

（七）教学手段1、多媒体呈现主要内容和主要过程；2、板书内容要点和演练过程。

（八）教学过程一复习回顾基本知识【知识储备】1、开普勒行星运动第一定律：____________________________________.第二定律：_________________________________________________.第三定律：___________________________________________________.2 、有两个质量均匀分布的小球，质量分别为M和m，半径为r，两球间距离也为r，则两球之间的万有引力为________。

教学设计本节课在学习过太阳与行星间引力的基础上，探究地球与月球、地球与地面上物体之间的作用力是否与太阳和行星间引力性质相同，从而导出万有引力定律。

引力常量的测定不仅验证了万有引力的正确性，而且使得万有引力具有了真正的实用价值。

教学过程中的关键是对万有引力定律的推导过程深入体会，培养学生的科学品质；知道公式的适用条件，引力常量测定中的思想方法等。

物理学史的讲述不仅要达到了解历史的目的，还需借此使学生体会科学研究的长期性、连续性、坚巨性，升华学生的思想，提升学生素质。

【教学重点】万有引力推导的过程；万有引力公式的应用。

引力常量的有关知识。

【教学难点】万有引力推导的过程；万有引力公式的体会及应用多媒体课件【新课导入】上节课我们推导出了太阳与行星间的引力规律，即2r MmG F =。

知道了行星为什么能够绕太阳运转而不会飞离太阳。

那么大家想到过，是什么力使得地面的物体不能离开地球，总要落回地面呢？地球吸引物体的力与地球和太阳间的引力是同种性质的力吗？还有，月球能够绕地球运转，说明月球与地球之间也一定存在着相互作用力，这个拉住月球使它绕地球运转的力与地球对物体的引力是同一种力吗？ 这节课我们就来深入研究这些问题。

【新课内容】（一）牛顿的思考１.展示太阳系行星绕太阳运行图片问题：在太阳系中，行星为什么都会绕太阳公转，而不会飞离太阳呢？牛顿的发现已经告诉我们：是太阳对行星的引力，才使行星能绕太阳公转而不会飞离。

并且太阳与行星间的引力，满足：2r m M F 行太∝２.展示月亮绕地球运行的flash 动画问题：月亮为什么也会绕地球公转，也不会飞离地球呢？对此，牛顿认为：是地球对月球的引力，使月球绕地球公转而不飞离地球。

３.展示地面上物体向地面下落的图片与动画问题：是什么力使得地面的物体不能离开地球总要落回地面呢? 对此，牛顿认为是地球对地面上物体的引力，才使物体下落。

４.牛顿的思考<1>地球和月球之间的吸引力会不会与地球吸引苹果的力是同一种力呢?<2>地球表面的重力能否延伸到很远的地方,会不会作用到月球上?<3>拉住月球使它绕地球运动的力,与拉着苹果使它下落的力,以及众行星与太阳之间的作用力也许真的是同一种力,遵循相同的规律? ５.牛顿的猜想地球与有球间的引力可能是同一种性质的力，都遵从相同的规律。

万有引力与航天（复习课）复习目标知识与技能1、了解万有引力定律在天文学上的应用2、会用万有引力定律计算天体的质量和密度（两种方法）3、会用万有引力定律结合圆周运动知识分析双星或多星系统相关问题4、能应用万有引力定律及其它知识认识并分析卫星各类问题5、掌握综合运用万有引力定律和圆周运动学知识分析具体问题的方法过程与方法通过求解太阳、地球的质量及各类卫星相关问题，培养学生理论联系实际的运用能力情感态度与价值观通过介绍用万有引力定律发现未知天体的过程，使学生懂得理论来源于实践，反过来又可以指导实践的辨证唯物主义观点教学重点1、强化四种本部分必须掌握的运动模型2、应用四种模型分析解决各类问题教学难点1、自转模型及应用2、卫星变轨问题课时安排1课时教学方法讲授法讨论法教学过程一、引入教师活动：1、本部分内容高考分析（考点分布、考点考试频率）2、针对高频考点提炼模型（公转、自转、双星与椭圆轨道模型）（同时强化重点知识体系）二、讲解情景一：四颗地球卫星a、b、c、d的排列位置如图所示,其中a是静止在地球赤道上还未发射的卫星,b是近地轨道卫星,c是地球同步卫星,d是月球,已知地球半径R，同步卫星轨道半径r,地球表面重力加速度为g，第一宇宙速度为V1，万有引力常量为G,地球自转周期为T.问题1：卫星绕地球做圆周运动，圆心在哪一位置，请用G、M、轨道半径r，表示卫星的线速度v,角速度ω,周期T，向心加速度a n。

问题2：设近地卫星轨道半径为R，试求a与b的线速度之比，向心加速度之比。

（用R、r表示）问题3：请用题干中的已知量表示a、b、c的重力加速度与向心加速度。

（用G、M、R、r、g表示）问题4：在上述情景中，可用哪些量来表示地球质量和密度？（用G、T、R、r、V表示）问题5：若某一时刻，b、c相距最近，从此时开始计时，b、c相距最近和最远需经多长时间？(若T b和T 已知)问题6：地月系统可看作双星系统，设地球和月球质量分别为M、m，地月距离为L,试求地球、月球的轨道半径之比，线速度之比，向心加速度之比，请用已知量表示地球、月球的周期和轨道半径。

课标分析（一）知识与技能1、通过复习达到熟练掌握该章基础知识的目的，以培养学生的归纳、推理能力为主线，并能运用该章知识分析解决求星球质量和密度问题。

2、通过公式分析、练习反馈使学生掌握用万有引力定律和圆周运动知识求解有关卫星运动的基本问题。

（二）过程与方法1．通过对本章知识点的复习，使学生经历科学探究、分析、归纳的思维过程；2．通过小组PK 和小组展示环节，培养学生小组合作意识和团结精神。

（三）情感态度与价值观1．在主动学习合作探究过程中，体验和谐、流畅、民主、愉悦的学习情境，在满怀热望的探究中不断获得美的感受和成功的喜悦。

2．介绍我国航天事业的发展现状，激发学生的求知欲和热爱科学的激情，增强民族自信心和自豪感，培养爱国热情。

学情分析本节课重点复习了本章内容，包括万有引力定律内容和应用。

因为学生已经学完了本章内容，有了一定的基础，但是因为公式多，学生记忆比较混乱，做题没有头绪，所以设计了这么一节复习课。

2013年神舟十号发射成功，圆了国人盼望已久的飞天之梦，为以后进一步的科学研究奠定了坚实的基础，因此本节课在引入上放了一段飞天视频，提高学生的学习兴趣，激发了学生的学习兴趣。

通过创设情景，吸引学生的注意力，引发学生学习的兴趣。

为了理清学生对本章公式的了解，让小组学生合作记忆公式内容，随后小组竞答的方式，提高了学生的学习效率。

最后老师总结，再利用公式内容应用，很好的提高了学生解决问题的能力。

当堂小测1．如图，两球半径远小于r ，而球质量均匀分布，大小分别为m 1、m 2，则两球间的万有引力大小为（ ）A ．G 221r m mB ．G 2121r m mC ．G ()22121r r m m + D ．G ()22121r r r m m ++2．一物体在地球表面重为G ，则在距地面高度等于地球半径处，所受的引力为：（ ）A ．G/2B ．G/3C ．G/4D ．G/93. 火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆。

楞次定律（教学设计）设计实验制定方案——用试触方法电流从电流计的正接线柱流入，指针向正接线柱方向偏转，电流从电流计的负接线柱流入，指针向负接线柱方向偏转。

（2）弄清电流方向与线圈绕向之间的关系。

指导学生根据实际线圈绕向（学生线圈绕向有两种），画出实验装置草图，以正确判断电流方向。

〖进行实验，收集证据〗条形磁铁运动情况N极插入N极抽出S极插入S极抽出原磁场（B 原）方向（“向上”或“向下”）原磁通变化（Δφ原）利用“中介”的思维方法互动——“阻碍”的含义：谁在阻碍？——“感应电流的磁场”阻碍什么？——“引起感应电流的原磁通量的变化”如何阻碍？——“增反减同”，“反抗”和“补偿”。

能否阻止？——不能。

阻碍只是使原磁通量的变化减慢。

〖应用规律，体验成功〗【板书】三、楞次定律的应用投影：例题 1：法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。

软铁上绕有 M、N 两个线圈，当 M 线圈电路中的开关断开的瞬间，线圈 N 中的感应电流沿什么方向？［解析］——首先明确，我们用楞次定律研究的对象是线圈 N 及电流表组成的闭合电路。

——开关断开前，线圈 M 中的电流在线圈 N 中产生的磁场方向向哪？（向下）——开关断开瞬间，线圈 N 中磁通量如何变化?（减少）——线圈 N 中感应电流的磁场方向如何？（向下——根据楞次定律，阻碍磁通量减少）。

——线圈 N 中感应电流的方向如何？（根据右手螺旋定则，线圈 N 中电流由下向上，整个回路是顺时针电流。

）投影：利用楞次定律判定感应电流方向的思路可以概括为以下框图。

交流深化理解应用〖灵活应用，拓展延伸〗【板书】四、楞次定律与右手定则当闭合电路的一部分做切割磁感线的运动时，如何应用楞次定律判定感应电流的方向呢？投影：如图所示，光滑金属导轨的一部分处在匀强磁场中，当导体棒 AB 向右匀速运动切割磁感线时，判断 AB 中感应电流的方向。

（1）我们研究的对象是哪个电路？（ABEF）（2）穿过这个闭合电路的磁通量是增大还是减小？（增大）（3）感应电流的磁场沿什么方向？（垂直纸面向外）（4）导体棒 AB 中的感应电流沿什么方向？（由 A 指向 B）磁场、导体的运动和导体中的电流都是有方向的，它们方向之间的关系能否用一种简便的方法描述呢？投影：右手定则的内容：伸开右手，使拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导体运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。

关系式总结规律：例题3：卫星A、B的运行方向相同，其中B为近地卫星，某时刻，两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上)，已知地球半径为R，卫星A离地心O的距离是卫星B离地心的距离的4倍，地球表面重力加速度为g，则()A．卫星A、B的运行周期的比值为T AT B＝41B．卫星A、B的运行线速度大小的比值为v Av B＝12C．卫星A、B的运行加速度的比值为a Aa B＝14D．卫星A、B至少经过时间t＝16π7Rg，两者再次相距最近总结：例4、如图所示是我国发射的“嫦娥三号”卫星被月球俘获的示意图，“嫦娥三号”卫星先绕月球沿椭圆轨道Ⅲ运动，在P点经两次制动后最终沿月球表面的圆轨道Ⅰ做匀速圆周运动，已知圆轨道半径为r，椭圆Ⅲ的半长轴为4r，卫星沿圆轨道Ⅰ运行的周期为T，则下列说法中正确的是()A．“嫦娥三号”卫星在轨道Ⅱ上运行的机械能大于在轨道Ⅲ上通过题来巩固学情分析本学年所带班级成绩较好，物理的学习也比较让人满意。

对万有引力与航天的接受能力相对来说比较好一点，但总来说，学生对于圆周运动的认识还不是很深刻，同时对圆周运动的认识局限性也很大，仅仅认为地面上的物体在满足圆周运动规律的时候做圆周运动，天体运动的神秘性使学生并没有直观的感受和想象力。

我们国家是航天大国、航天强国。

对学生更要进行爱国主义的教育，激发学生的学习热情。

由于学生学习过本章后，对万有引力有关内容有了初步的了解，这时的学生已经认识到了天体运动的大致模型，但是对于相关的计算，以及特殊卫星和天体的认识不到位。

这是本节课需要加强的，同时，需要建立起学生的知识网络。

以及纠正学生的一些错误观念，拓宽学生对一些常见天文现象的认识。

尤其是我们国家在航天事业上在国际上处于领先地位，因此更应该培养学生们的这种为国奉献的精神。

效果分析在学习万有引力与航天的过程中，学生具备了一定的知识基础，因此章末复习中要注重让学生形成知识网络，同时巩固学生的计算能力。

在本科的设计过程中，我注重对学生知识生成性的培养，同时鼓励学生大胆尝试、团队合作等充分调动学生学习的积极性。

第3节 万有引力定律教学目标 知识与技能1、了解“月——地检验”的理论推导过程。

2、理解万有引力定律，会应用万有引力定律解决简单问题。

3、理解万有引力常量的意义及测定方法，了解卡文迪许实验。

过程与方法在万有引力定律建立过程学习中，学习发现问题、提出问题、猜想假设与推理论证的方法。

情感、态度与价值观通过万有引力定律发现过程的学习，让学生体会物理规律对人类认识世界的作用。

教学重点难点重点：月——地检验的推导过程。

难点：任何两个物体之间都存在万有引力。

教学设计 教学过程 复习与回顾：太阳与行星之间的作用力有什么规律？关系式怎样？问题导引——分析与猜想：思考1：月球绕地球做圆周运动的向心力是由什么力提供？思考2：地球和月球间的引力与太阳和行星的引力是同一种力吗?是否遵从同一规律呢？即：思考3：苹果落地是因为受到什么力的作用？思考4：苹果受到地球的引力与太阳和行星的引力是同一种力吗?是否遵从同一规律呢？即：牛顿的思考：（1）地球表面的重力是否能延伸到月亮轨道？（2）将物体水平抛出，速度越大，抛射越远，当速度大到一定值，物体会落向哪里？ 牛顿的猜想：122F Gr m m =122F Gr m m =（1）苹果与月亮受到的引力可能是同一种力!（2）这种力大概和太阳与行星之间的力一样，可能都遵从与距离平方成反比的关系。

一、猜想的验证 ：月--地检验在牛顿的时代，已经精确测定的物理量： 1、地球表面的重力加速度 g = 9.8m/s 22、月球与地球的距离为60倍地球半径，r = 60R ，r = 3.8×108m 3、月球绕地球的公转周期T 为27.3天【提出问题】思考讨论：根据是当时可以测量的数据，如何证明月亮受力与距离满足“平方反比”的关系？验证方法设计：设地球质量为M ，地面上物体苹果为m ，月球的质量为m 0，地球半径为R ，月球公转半径为r ，公转周期为T 。

（g = 9.8m/s 2，r = 60R ，r=3.8×108m T = 27.3天）假设牛顿猜想成立，有:K=g/a=？又知：g=9.8m/s 2a=代入数值直接求得K ’=g/a=? 比较K 和K ’的值，分析得出结论。

《万有引力与航天》备课反思仔细研读《万有引力与航天》一章的第一课与第二课后，我对教材编者的意图稍有理解。

本课教材文本内容的安排给课堂教学留下很大得空间供我们开发。

下面是备课中的一点心得体会，写在此处与大家分享。

第一课文本内容主要是讲述开普勒三定律，教材结尾部分对三定律作了近似的处理，这样做的目的是为下一课的学习做好准备。

第二课主要内容是告诉学习者，太阳与行星间一定有引力作用，通过数学推导能得出引力与哪些因素有关，同时也为第三课万有引力的学习打下基础。

如果仅从文本内容来看，教材文本内容非常简单，学生通过自学就能完成。

但我认为这两课是对学生进行方法论教育的最佳内容之一。

不论自然科学家还是社会科学家，研究问题的方法通常是归纳法和演绎法。

所谓的归纳法就是从大量的看似不相关的事件之中找到这些事件共性的东西，通过科学归纳得出普遍的规律，然后再用这些规律去解释个别事件或者常见的物理现象。

所谓的演绎法是通过一个基本的假设或者是从已知的公理开始，应用逻辑推理得到一个规律或者理论，再应用这个理论去解释个别的物理事件或者现象。

简单说，归纳法就是通过对大量个别现象归纳概括得出一般规律，演绎法就是从一个基本的假设开始通过逻辑的推演得出新的理论，然后再用这个理论去解释已经存在的物理现象。

第一课中描述行星运动的开普勒三定律，就是开普勒用了将近20年的时间，研究了天文学家第谷观察行星运动的大量数据后得出的规律。

这节课不仅要学生知道三定律得内容，还应该让学生知道得出三定律的科学方法即科学的归纳法。

第二课的内容是根据曲线运动的常识性知识，太阳与行星之间一定有力的（万有引力）存在。

牛顿在开普勒研究基础之上，通过数学上的演绎法，结合曲线运动的知识与牛顿第三定律得出太阳与行星间的引力与他们的质量乘积成正比与他们之间距离的平方成反比的关系。

这是演绎法的伟大胜利。

在该规律得出的过程中没有用到实验中所观测到的数据，完全是通过逻辑推理的方式得出了一般的规律，充分体现了演绎法之魅力所在。

万有引力定律【教学设计】一、开普勒三定律1、在古代，人类对天体运动规律的认识有哪两种学说（内容、代表人物）？体现了古代人们怎样的审美观？学说：地心说：地球是宇宙的中心，太阳、月球以及其他所有星球都是绕地球运动。

（托勒密-希腊）日心说：宇宙的中心是太阳，所有行星都在绕太阳运动。

（哥白尼-波兰）审美观：自然界最完美、和谐的图形是圆，最完美的运动是匀速圆周运动。

2、开普勒行星运动定律的内容及其物理意义？（1）轨道定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。

（描述空间关系）（2）面积定律：行星和太阳的连线，在相等的时间内扫过相同的面积。

（运动快慢）(3)周期定律：行星绕太阳公转的周期的平方和轨道半长轴的立方成正比（转动快慢）3、开普勒行星运动定律历史意义？意义：描述了天体运动的规律二、万有引力定律1、太阳与行星之间的引力 （1）太阳对行星的引力： （2）行星对太阳的引力： （3）太阳与行星之间的引力：2、“月—地”检验及其作用由于G 和M 不知道 所以只需要因为：月月a m =2r m F ∝2'r M F ∝2r Mm G F =g苹m =g a r R 月月证明：=222R Mm G 苹地球对苹果： 地球对月球： 2月月r Mm G 2622/8.9g 3.27m 104.660r 4s m T r T a ==⨯⨯==天）；（月月月月月π所以：又因为 所以： 作用：证明了行星对它的卫星及周围物体的引力、太阳对行星的引力是同一性质的力。

3、万有引力定律（1）内容及公式：万有引力定律内容：宇宙间任何两个有质量的物体间都存在相互吸引力，其大小与两物体的质量乘积成正比，与它们间距离的平方成反比。

（2）适用条件：适用于计算两个质点间相互作用（3）万有引力定律理解：普遍性、相互性、宏观性、特殊性（4）万有引力定律意义：万有引力定律的发现，是17世纪自然科学最伟大的成果之一。

高中物理必修二第六章万有引力与航天第5 节宇宙航行一、教学目标确立的依据（一）课标分析1.课标要求：会计算人造卫星的环绕速度，知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。

体会科学研究方法对人们认识自然的作用。

举例说明物理学的进展对自然科学的促进作用。

2.课标分析：课程标准第一个行为动词是“计算”，属于知识技能目标里的“理解”的层次，通过对万有引力定律的认识，让学生自己动手推导得出双星运动的特点。

第二个行为动词是“知道”，属于知识技能目标里“了解”的层次，通过阅读课本及课下搜集资料，让学生知道第二宇宙速度和第三宇宙速度的数值及物理意义。

第三个行为动词是“体会”，通过对双星问题的分析和总结，让学生感受科学对人类认识自然的巨大推动作用，提高科学学习的兴趣。

（二）教材分析1.教材地位和作用：“双星问题”属于人教版—普通高中《物理》教材·必修2—第六章“万有引力与航天”的第五节“宇宙航行”中的一个补充内容。

本节课是以学生之前中已掌握的平抛运动、圆周运动和向心力等知识以及万有引力定律为基础，主要复习了了万有引力定律的成就，分析了双方法。

因此，本节课是“万有引力与航天”中的重点内容，是学生进 重点：双星运动过程中各个物理量的比较及计算难点：对双星系统问题的分析思路的灵活运用，培养学生的建模星的特点和相关运算。

双星问题的分析是万有引力定律在天文学上应用的一个实例，是人类征服自然的见证，体现了知识的力量，是学生学习、了解现代科技知识的一个极好素材。

本节课不但介绍了双星问题中一些基本知识，更是在其中渗透了很多研究实际物理问题的物理一步学习研究天体物理问题的理论基础。

2.本节课属于航天部分的重要知识，主要通过学生对双星问题的分析，进一步熟练万有引力定律解决问题的思路，提高建立物理模型的能 力，并通过课堂例题及目标检测掌握学生的学习情况，由“三星问 题”引发学生的思考，进一步加深对本节课的认识。

3.在思维方法上，主要让学生学会知识点的类比，双星问题和之前所学圆周运动中的某些题目具有较大的相似性，通过知识的迁移，将不同章节的知识建立联系，提高学生构建知识脉络的能力。

高三物理学科教学设计课题万有引力与航空航天选择专项训练课标要求1.理解万有引力定律的内容和公式。

2.掌握万有引力定律的适用条件。

3.了解万有引力的“三性”，即普通性，相互性，宏观性4.掌握对天体运动的分析教学重点万有引力定律在天体运动问题中的应用教学难点宇宙速度，人造卫星的运动,变轨，质量密度的计算。

教学方法复习提问，讲练结合（一）投影作业答案，快速核对并改错。

（二）将所有习题按错误率进行归类，讲错因及典型习题专项训练。

1.卫星运行参量的分析与计算（3. 10.1.2. 9.18.19）2.重力加速度的计算（4.16. 17 ）3.质量密度估算（11. 6. 13. 14..）4.能量及变轨问题(7. 8. 15. 12.)5.双星（5）典型习题1.（2012·江苏物理·T8）2011年8月,“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道,我国成为世界上第三个造访该点的国家.如图所示,该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上,一飞行器处于该点,在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动,则此飞行器的( )A.线速度大于地球的线速度B.向心加速度大于地球的向心加速度C.向心力仅由太阳的引力提供D.向心力仅由地球的引力提供星沿同步轨道运行,已知同步卫星的环绕速度约为 3.1×103m/s,某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55×103m/s,此时卫星的高度与同步轨道的高度相同,转移轨道和同步轨道的夹角为30°,如图所示,发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为( )A.西偏北方向,1.9×103m/sB.东偏南方向,1.9×103m/sC.西偏北方向,2.7×103m/sD.东偏南方向,2.7×103m/s变式训练习题变式1）如图所示，a和b是某天体M的两个卫星，它们绕天体公转的周期为Ta和Tb，某一时刻两卫星呈如图所示位置，且公转方向相同，则下列说法中正确的是A．经后，两卫星相距最近B．经后，两卫星相距最远C．经后，两卫星相距最近D．经后，两卫星相距最远变式2 理论上已经证明：质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。

《万有引力与航天》教学反思第一篇：《万有引力与航天》教学反思物理教学的过程要有科学性、严谨性、条理性。

在日常教学中要遵循这一原则，但有时我们自认为给学生讲清楚了，但在学生的理解总是显的似是而非模棱两可，看似懂了，实际上却是错的。

这需要老师对学生拨开迷雾，寻找光明的道路。

在物理教学过程中，我最近就遇到了这样的问题。

在必修②第六章万有引力定律与航天的教学中，学习万有引力定律、天体的运动、卫星运动。

对于这些运动，我们都可近似认为是匀速圆周运动，实际上是前面一章匀速圆周运动的延续。

研究圆周运动的重点是知道向心力的来源。

某一天体围绕中心天体做匀速圆周运动时，向心力由万有引力提供，这一点是这章教学中的主线。

而在第五节宇宙航行教学中推导第一宇宙速度时：设地球的质量m，卫星的质量m，卫星运动速度v，卫星的轨道半径为r，根据万有引力提供向心力有：得，对于地面附近的人造卫星，可近似认为到轨道半径等于地球半径，即r=R，将地球质量m=5.98ⅹ1024kg和地球半径R=6.4ⅹ106m带入解得V=7.9km/s，这就是人造卫星在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，称为第一宇宙速度，也称为环绕速度。

在课堂教学中，我根据以上分析后，问学生懂了没有？他们都都说懂了。

为了巩固知识，要求学生完成课堂练习：现代宇宙学理论告诉我们，恒星在演变的过程中，会形成一种密度很大的天体，成为白矮星或中子星，1m3的中子星物质的质量为1.5×1017kg。

若某一中子星半径为10km，求此中子星的第一宇宙速度？大约5分钟后，我叫了学生到黑板上演算，其他的学生在下面演算，课时发现不少学生无从下手。

还有一些学生写了一堆公式，不着边际。

为什么有这种情况？我反思自己教学中存在的问题：首先，目标落实不到位。

没有充分体会体现新课程的三维目标。

其次，教学过于死板，缺少让学生参与的机会，总是自己讲的多，学生参与的少。

第三，不能根据学生的实际情况，由于学生缺乏空间想象能力、知识迁移的能力，如果不设置梯子，让学生们去爬，怎能不摔跟头？对于新知识应该循序渐进，由简入繁。

6.3万有引力定律一、猜想万有引力定律二、月地检验三、万有引力定律四、万有引力与重力的关系【例题1】估算两个质量 50 kg 的同学相距 0.5 m 时之间的万有引力约有多大？【例题2】那么太阳与地球之间的万有引力又是多大呢？（太阳的质量为M = 2.0×1030 kg，地球质量为m = 6.0×1024 kg，日、地之间的距离为ｒ= 1.5×1011 m)【当堂达标】1. 对于万有引力的表达式，下列说法正确的是（）A ．公式中G 为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的B ．当r 趋近于零时，万有引力趋近于无穷大C ．M 与m 受到的引力总是大小相等的，与M 、m 是否相等无关D ．M 与m 受到的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力 2、如图所示，r 虽然大于两球的半径，但两球的半径不能忽略，而球的质量分布均匀，大小分别为m 1与m 2，则两球间万有引力的大小为 ( )3.地球绕地轴自转时，对静止在地面上的某一个物体，下列说法正确的是（ ）A.物体的重力并不等于它随地球自转所需要的向心力B.在地面上的任何位置，物体向心加速度的大小都相等，方向都指向地心C.在地面上的任何位置，物体向心加速度的方向都垂直指向地球的自转轴D.物体随地球自转的向心加速度随着地球纬度的减小而增大4.火星的质量和半径分别约为地球的和，地球表面的重力加速度为g ，则火星表面的重力加速度约为（ ）122A m m G r、 1221B m m Gr 、12212C ()m m G r r 、 12212D ()m m G r r r 、A．0.2g B．0.4g C．2.5g D．5g5、关于万有引力的说法，正确的有( )A．物体落到地面上，说明地球对物体有引力，物体对地球没有引力B．万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的C．地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的都是地球的万有引力D．万有引力公式中的G是一个比例常数，是没有单位的【课后延伸】如下图所示，在半径R＝20cm、质量M＝168kg的均匀铜球中，挖去一球形空穴，空穴的半径为铜球半径的一半，并且跟铜球相切，在铜球外有一质量m＝1kg、体积可忽略不计的小球，这个小球位于连接铜球球心跟空穴中心的直线上，并且在空穴一边，两球心相距是d＝2m，试求它们之间的相互吸引力【学情分析】本节是在学习了太阳与行星间的引力之后,探究地球与月球、地球与地面上的物体之间的作用力是否与太阳与行星间的作用力是同一性质的力,从而得出了万有引力定律.根据万有引力定律而得到的一系列科学发现,不仅验证了万有引力定律的正确性,而且表明了自然界和自然规律是可以被认识的.万有引力定律是所有有质量的物体之间普遍遵循的规律,引力常量的测定不仅验证了万有引力定律的正确性,而且使得万有引力定律能进行定量计算,显示出真正的实用价值.教学过程中的关键是对万有引力定律公式的理解,知道公式的适用条件.教师可灵活采用教学方法以便加深对知识的理解,比如讲授法、讨论法.效果分析本教学设计沿着牛顿的足迹，带领同学们在现有知识状态下，重新“发现”了万有引力定律.在“发现”万有引力的过程中充分体现了学生学习的主体性，教师仅仅是引导而已.通过学生自己发现万有引力定律及引力常量的测量，增强学生的自信心，只要学好现在的知识，大胆猜想，敢于质疑，敢于发现，就可能有所成功,从而使学生养成良好的科学价值观.【教学反思】物理规律是物理基础知识中最重要的内容，是物理学知识体系的中心。