高中物理必修二第六章万有引力与航天教案
高中物理第六章万有引力与航天5宇宙航行(2)教案必修2
万有引力的两大疑难问题一、【教材分析及在高考中的地位】本节课有两个模块，卫星的变轨和同步卫星、近地卫星、赤道上的物体的线速度，加速度的比较，学生在之前已经学习了平抛运动、圆周运动和向心力等知识以及万有引力定律为本节课的学习做好铺垫，重点讲述人造卫星的发射原理、人造卫星绕地球做圆周运动的动力学原因和人造卫星的运行问题。
人造卫星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。
本节课与社会生活有着密切的联系，如气象卫星与天气预报，卫星定位系统与自动导航汽车等，更值得大家瞩目的是近年来我国的航天事业取得了辉煌的成绩，所以本节课具有广泛的现实意义和科研价值，而且也很有可能在近三年的高考中成为热点。
二、【学情分析】1、学生已经基本掌握万有引力定律和圆周运动的知识；2、学生的综合分析能力还比较的弱。
3、设计重趣味性与知识性的结合。
三、【教学重点】1、卫星变轨原理。
2、近地卫星、同步卫星、赤道上的物体的比较。
四、【教学难点】打破原来的供需关系，让卫星实现离心运动或近心运动，从而达到变轨的目的。
五、【学习目标】1、通过新课引入，调动起学生的学习兴趣和积极性。
2、通过教师精讲与小组合作学习知道卫星变轨的基本思路和应用。
3、通过小组讨论和总结掌握分析近地卫星，同步卫星，赤道上的物体的比较。
六、【探究案】新课引入探究一、卫星变轨卫星变轨概念：由于技术上的需要，有时要在适当的位置短时间启动卫星上的发动机，使卫星的速度发生突变，让其运行轨道发生改变，最终到达预定的目标。
小组合作学习（一）问题1、卫星从轨道1上的P点转移到轨道2上做的是（）运动，需要改变卫星的（），所以经过P点的速度V p1、速度V p2的大小关系是（）。
问题2、卫星从2轨道上的近地点P点向远地点Q点运动的过程中，卫星的速度（），经过P点的速度V p2和经过Q点的速度V Q2的大小关系是（）。
高中物理 第六章 万有引力与航天 第一节 行星的运动教案 新人教版必修2
第一节行星的运动课时：一课时教师：教学目标三个维度的教学目标具体为：知识与技能(1)知道地心说和日心说的基本内容；(2)知道所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上；(3)知道所有行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴的三次方跟周期的二次方的比值相等，且这个比值与行星的质量无关，但与太阳的质量有关．过程与方法(1)理解人们对行星运动的认识过程是漫长而复杂的；(2)了解科学发现的艰辛，真理是来之不易的．情感、态度与价值观通过教学活动，使同学们感受到科学探索的乐趣与科学探究方法的魅力，树立为科学献身的远大理想．重点与难点重点是开普勒关于行星运动的描述，难点是体验和理解把实验归纳和数学演绎结合起来研究问题的科学方法．教学用具多媒体课件、实物投影仪、木板、白纸、棉线．教学过程：二个视频、〔导入新课〕学生齐读P31页二自然段自远古以来，当人们仰望星空时，天空中壮丽璀璨的现象吸引了无数智慧的头脑开始探索星体运动的奥秘．我们的祖先发现，大多数星星的相互位置几乎是固定的，几百年内不会发生肉眼可见的变化，它们是“恒星”，然而，水星、金星、火星、木星、土星这五颗亮星则在众星的背景下移动，有的在几个星期中就能发现它的位置变化，所以把它们叫“行星”．认识宇宙要从行星开始．新课教学：一、古人对天体运动的看法及发展过程？1、古代人们对天体运动存在哪些看法？2、什么是“地心说”，什么是“日心说”？3、哪种学说占统治地位的时间较长？4、两种学说争论的结果是什么？科学的足迹1、地心说代表人物：托勒密观点：地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动。
2、日心说代表人物：哥白尼：拦住了太阳，推动了地球。
观点：太阳是静止不动的，地球和其他行星都在绕太阳做匀速圆周运动。
3、日心说的进一步完善（1）天才观察者：第谷·布拉赫把天体位置测量的误差由10/ 减少到2/(2) 开普勒：真理超出希望开普勒行星运动三定律[探究1]行星运动绕太阳运动的轨道是什么形状？圆？年份春分夏至秋分冬至20043/206/219/2312/2120053/206/219/2312/2120063/216/219/2312/21春92天夏94天秋89天冬90天秋冬两季比春夏两季时间短第谷（丹麦）二十年的精心观测开普勒（德国）潜心研究 8分的误差四年多的刻苦计算否定19 种假设行星轨道为椭圆假设地球绕太阳的运动是一个椭圆运动,太阳在焦点上,根据曲线运动的特点，得从秋分到冬至再到春分的时间比从春分到夏至再到秋分的时间短，所以秋冬两季比春夏两季要短。
高中物理第六章万有引力与航天6.4万有引力的成就教案必修2
6.4万有引力的成就（一）导入新课万有引力常量的测出的物理意义？（使万有引力定律有了其实际意义，可以求得地球的质量，万有引力常量一经测出，万有引力定律对天文学的发展起了很大的推动作用，这节课我们来讨论万有引力定律在天文学上的应用。
）RMGθ mwrF向F引（二）新课教学 1、地球质量（1）练习计算：《中华一题》 已知：M 地= m= R= 求：（1）万有引力；（2）物体随地球自转的向心力；（3）比较可得什么结论？（2）了解地球表面物体的重力与地球对物体的万有引力的关系。
多媒体投影图：物体m 在纬度为θ的位置，万有引力指向地心，分解为两个分力：m 随地球自转围绕地轴运动的向心力和重力。
给出数据：地球半径R 、纬度θ（取900）、地球自转周期T ，计算两个分力的大小比值，引导学生得出结论：向心力远小于重力，万有引力大小近似等于重力。
因此不考虑（忽略）地球自转的影响，2RMmG mg =，地球质量： G gR M 2=2、太阳质量应用万有引力可算出地球的质量，能否算出太阳的质量是多少？提问：行星做圆周运动的向心力的来源是什么？是否需要考虑九大行星之间的万有引力？总结：太阳质量远大于各个行星质量，高中阶段粗略计算，不考虑行星之间的万有引力。
设中心天体太阳质量M ，行星质量m ，轨道半径r ——也是行星与太阳的距离，行星公转角速度ω，公转周期T ，则：r T m r m r Mm G 2222⎪⎭⎫⎝⎛==πω公转周期T ，则r T m r m r Mm G 2222⎪⎭⎫ ⎝⎛==πω，太阳质量2324GT r M π=，与行星质量m 无关。
（2）建立模型求中心天体质量。
3、发现未知天体高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
高中物理第六章万有引力与航天6.5宇宙航行教案必修2
6.5宇宙航行高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题1．如图所示，光滑细杆BC和AC构成直角三角形ABC，其中AC杆竖直，BC杆和AC杆间的夹角θ=37°，两根细杆上分别套有可视为质点的小球P、Q质量之比为1︰2．现将P、Q两个小球分别从杆AC和BC的项点由静止释放，不计空气阻力，sin37°=0.6。
则P、Q两个小球由静止释放后到运动至C点的过程中，下列说法正确的是A．重力的冲量之比为1︰1 B．重力的冲量之比为5︰6C．合力的冲量之比为5︰8 D．合力的冲量之比为5︰22．如图所示，电源电动势E=12V，内阻r=1.0Ω，电阻R1=4.0Ω，R2=7.5Ω，R3=5.0Ω，电容器的电容C=10μF，闭合开关S，电路达到稳定后电容器的电荷量为（）A．B．C．D．3．某电场的电场线如图所示，M、N两点相距为d，则（）A．M点场强小于N点场强B．M点电势低于N点电势C．正电荷在M点受到的电场力方向由M指向ND．若E为M点的场强，则M、N两点间电势差等于E·d4．一个从地面上竖直上抛的物体,它两次经过一个较低点A的时间间隔是5s,两次经过一个较高点B的间间隔是3s,则AB之间的距离A．20m B．40m C．80m D．初速度未知,无法确定5．某示波管在偏转电极XX′、YY′上不加偏转电压时光斑位于屏幕中心。
现给偏转电极XX′（水平方向）、YY′（竖直方向）加上如图（1）、（2）所示的偏转电压，则在光屏上将会看到下列哪个可能图形(圆为荧光屏，虚线为光屏坐标)( )A． B．C． D．6．如图所示，边长为L的正六边形ABCDEF的5条边上分别放置5根长度也为L的相同绝缘细棒。
人教版高中物理必修二教案高中物理人教版必修2教案：第六章 万有引力与航天 第3节 万有引力定律2
6.3 万有引力定律一、教学目标（一）知识和技能1.知道万有引力是一种普遍存在的力。
知道万有引力定律的发现过程，了解科学研究的一般过程。
2.知道万有引力定律的表达式，知道万有引力定律是平方比定律，知道G 的含义。
3.了解卡文迪许实验中扭秤的测量微小力的巧妙构思，知道卡文迪许实验的意义在于直接验证万有引力定律。
（二）过程和方法1.以学习万有引力定律为载体，培养学生搜集、组织信息的能力，掌握理论探究的基本方法。
2.以学习万有引力定律为载体，通过展现思维程序“提出问题→猜想与假设→理论分析→实验观测→验证结论”培养学生探究思维能力。
3. 认识物理模型、理想实验和数学工具在物理学发展过程中的作用。
（三）情感、态度和价值观1.领略自然界的奇妙与和谐，蕴涵其中的规律之简洁，发展对科学的好奇心与求知欲。
2.体验牛顿在前人基础上发现万有引力的思考过程，说明科学研究的长期性、连续性、艰巨性，体现科学精神与人文精神的结合。
二、学情分析教学对象分析：本节课的教学对象为高一年级学生。
本节课使用的教材是人民教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书——物理②（必修），第六章第二、第三节的相关内容。
将这两节内容进行整合，有利于学生经历完整的探究过程。
这两节内容准备两课时完成，本节课主要是引领学生，用自己的手和脑，重新“发现”万有引力定律。
经历将近两个学期的高中学习，学生已经基本掌握了高中物理的学习方法，具有一定的抽象思维能力和概括能力。
另外，处于十七、八岁的他们，人生观、世界观正逐步形成，需要教师正确引导。
教学任务分析：本节课以天体运动为线索，通过猜想、建模、归纳、演绎、理想实验、检验等方法、运用牛顿运动定律、匀速圆周运动及向心力的知识，揭示万有引力定律。
通过对科学简史和科学人物的介绍，突出了万有引力的发现过程，体现了科学精神和人文精神的结合。
卡文迪许实验的介绍，说明任何科学发现都必须接受实验的验证。
教学设计思路：学生普遍感觉“万有引力”部分知识的学习为他们打开了探索宇宙的一扇天窗。
高中物理必修二《万有引力与航天》精品教案(全章整理)
高中物理必修二《万有引力与航天》精品教案(全章整理)行星运动的规律是由德国天文学家___发现的，他在对天文观测数据的分析中，总结出了三条行星运动定律。
1、椭圆轨道定律所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，而不是在圆心上，这个定律的发现，是人类认识宇宙的一个重大突破。
2、面积速度定律行星在椭圆轨道上的运动速度是不均匀的，但它在任意一段时间内所扫过的面积都是相等的。
这个定律揭示了行星运动的速度和轨道的形状之间的关系，是对行星运动规律的一种深刻认识。
3、调和定律___发现了一个有趣的规律，就是行星公转周期的平方与行星到太阳平均距离的立方成正比。
这个定律揭示了行星运动规律中，周期和轨道大小之间的关系，是对宇宙运动规律的一次重大发现。
三、行星运动的认识过程人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的，真理是来之不易的。
从古至今，人们对行星运动的认识经历了地心说、___说、调和说等不同阶段，这些学说的提出和推翻，推动了人类认识宇宙的历史进程。
四、研究本节的意义学好本节有利于对宇宙中行星的运动规律的认识，掌握人类认识自然规律的科学方法，并有利于对人造卫星的研究。
通过本节的研究，能够更好地理解宇宙的奥秘，感悟科学是人类进步不竭的动力。
1.剔除格式错误和有问题的段落。
2.改写每段话，使其更加通顺、简洁。
___对___长期天文观察的结果进行了创造性的研究与思考。
他最初想用___的太阳系模型来解释火星的运行轨道，但与___的观测结果有8分的误差。
因此，他摒弃了天体匀速圆周运动的观点，从实际观测结果中寻找原则，并建立了开普勒定律，对行星的运动作出了更科学、更精确的描述，回答了“天体怎样运动？”的问题。
1.开普勒第一定律：所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳位于这些椭圆的一个焦点上。
2.开普勒第二定律：太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等。
3.开普勒第三定律：所有行星的椭圆轨迹的半长轴的三次方与公转周期的平方的比值都相等。
2024-2025学年高中物理第六章万有引力与航天3万有引力定律(2)教案新人教版必修2
4.该物体的质量为：F / G = 10 N / 6.67 * 10^-11 N * m^2 / kg^2 = 1.5 * 10^26 kg。
5.地球和太阳之间的引力为：G * (M * M') / r^2 = 6.67 * 10^-11 N * m^2 / kg^2 * (5.97 * 10^24 kg * 1.99 * 10^30 kg) / (1.496 * 10^11 m)^2 = 4.07 * 10^27 N。
-使用不同的字体或颜色来区分万有引力定律的不同应用领域，如航天、地球物理学等。
课后作业
1.请计算地球和月球之间的引力，假设地球的质量为5.97×10^24千克，月球的质量为7.35×10^22千克，地球和月球之间的平均距离为384400千米。
2.假设一个物体的质量为2千克，距离地球表面100千米，计算该物体受到的地球引力。
教学方法与策略
为了达到本节课的核心素养目标，并适应学生的学情，我们将采用多种教学方法与策略，以提高教学效果。
1.教学方法：
-讲授法：教师将运用讲授法向学生传授万有引力定律的基本概念和数学表达式，以及引力计算的方法。
-案例研究法：通过分析地球与月球之间的引力案例，让学生理解万有引力定律在实际问题中的应用。
4.科学交流：鼓励学生在课堂上积极发言，与他人交流自己的观点和思考，培养学生的科学交流能力。
学情分析
在进入本节课的学习之前，我们需要对学生的学情进行深入分析，以便更好地设计教学活动和指导学生学习。
1.学生层次：本节课面向的是高中一年级的学生，他们在之前的学习中已经掌握了基本的数学运算技能，具备一定的逻辑推理能力。他们对物理学科有一定的兴趣，但可能在实际问题的解决上还缺乏一定的经验。
人教版高中物理必修2第六章万有引力与航天第三节万有引力定律教案(2)
万有引力定律一、设计理念：万有引力定律按照新课标“以研究性学习为主体”的教学理念，学生在教师的指导下，以类似于科学研究的方式，去主动地获取知识，激发学生主动探究精神为目的，尝试多种新的教学方法和方式，倡导新的形式的学习活动。
教师应根据本学科特点，合理利用新教材，创设问题情境，在教师指导下，让学生自己通过问题探究获得知识和增长能力。
学生主要通过自主探究和小组讨论的形式来掌握科学探究的一般过程。
在整个教学过程中，注重体现STS的科学，技术，社会三者的理念和辩证统一的关系。
二、前期任务分析：（1）教学内容分析：本节课选自人民教育出版社必修一第六章第二节的内容，本节课的主要内容有：万有引力定律的内容与性质。
我们第一节已经学习了伽利略三大定律，接下去还将学习万有引力定律的应用，因此学好本节内容不仅能很好的巩固已学知识更能为后续的学习奠定很好的基础。
学生通过本节课的学习，不但能使自己的物理体系更加完善，还能对我们的宇宙产生浓厚的兴趣，进而有探究宇宙的雄心，为我国的航天事业贴一份力。
（2）教学对象分析：本节课的教学对象是高一学生，对于刚刚进入高中学习物理的他们来说抽象思维能力不足，不能很有效的想象出万有引力的定律，因此需要老师循序渐进加以引导。
学生已经学习了伽利略的三大定律，并能初步掌握这三大定律的内涵，但式学生的推理和运算能力较差，加上本章书的公式运用较为灵活，因此学生会对此有一定的畏难心理，因此需要老师精心的设计与合理的安排使学生能正确掌握这一方面的知识。
三、教学目标：( 1 ) 知识与技能能熟练复述万有引力定律的内容、表达式和适用的条件。
能清楚明白万有引力定律的推导和建立的一般过程。
理解万有引力定律的含义并会用这公式解决简单的万有引力计算问题。
( 2 ) 过程与方法在万有引力定律的建立过程中，学习发现问题，提出问题，猜想假设与推理论证的方法。
学生通过参与分析和讨论万有引力定律的建立过程，能逐步掌握物理规律的一般步骤。
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授课班级：计划课时：
6.1行星的运动
三维教学目标
1、知识与技能
（1）知道地心说和日心说的基本内容；
（2）知道所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上；（3）知道所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，且这个比值与行星的质量无关，但与太阳的质量有关；
（4）理解人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的，真理是来之不易的。
2、过程与方法：过托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、开普勒等几位科学家对行星运动的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性并加深对行星运动的理解。
3、情感、态度与价值观
（1）澄清对天体运动裨秘、模糊的认识，掌握人类认识自然规律的科学方法。
（2）感悟科学是人类进步不竭的动力。
教学重点：理解和掌握开普勒行星运动定律，认识行星的运动。
学好本节有利于对宇宙中行星的运动规律的认识，掌握人类认识自然规律的科学方法，并有利于对人造卫星的学习。
教学难点：对开普勒行星运动定律的理解和应用，通过本节的学习可以澄清人们对天体运动神秘、模糊的认识。
教学方法：探究、讲授、讨论、练习
教具准备：
教学过程：
第一节行星的运动
（一）新课导入
多媒体演示：天体运动的图片浏览。
（二）新课教学
1、“地心说”和“日心说”之争
2、开普勒行星运动定律
运
第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。
这一定律说明了行星运动轨迹的形状，不同的行星绕大阳运行时椭圆轨道相同吗？（不同）
第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积。
如图所示，行星沿着椭圆轨道运行，太阳位于椭圆的一个焦点上，如果时间间隔相等，即t2-t1=t4-t3，那么面积A=面积B。
由此可见，行星在远日点a 的速率最小，在近日点b的速率最大。
授课备注（教学班级的授课具体时间、教师自由调整内容、课堂教学记录等。
）
第三定律：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期
的平方的比值都相等。
由于行星的椭圆轨道都跟圆近似，在近似计
算中，可以认为行星都以太阳为圆心做匀速圆周运动，在这种情况
下，若用R代表轨道半径，T代表公转周期，开普勒第三定律可以
用下面的公式表示：
比值k是一个与行星无关的恒量，只与太阳有关。
给出太阳系九大行星平均轨道半径和周期的数值，供学生课后验证。
课堂探究
（1）播放行星绕椭圆轨道运动的课件，使学生对行星的运动有一个简单的感性
认识。
（2）出示九大行星轨道挂图，使学生对多数行星的轨道与圆十分接近有一个感
性认识。
课堂训练
（1）下列说法正确的是…………………………( )
A.地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星都绕地球运动
B.太阳是宇宙的中心，所有天体都绕太阳运动
C.太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动
D.“地心说”和哥白尼提出的“日心说”现在看来都是不正确的
（2）已知木垦绕太阳公转的周期是地球绕太阳公转周期的12倍．则木星绕太
阳公转轨道的半长轴为地球公转轨道半长轴的（）倍。
参考答案：1．答案：D分析；“地心说”是错误的，所以A不正确．太阳
系在银河系中运动，银河系也在运动，所以，B、C不正确，D正确。
2．答
案：5．24
3、小结：
本节学习的是开苦勒行星运动的三定律，其中第一定律反映了行星运动的
轨迹是椭圆，第二定律描述了行星在近日点的速率最小，在远日点的速率最大，
第三定律揭示了轨道半长轴与公转周期的定量关系。
在近似计算中可以认为行
星都以太阳为圆心做匀速圆周运动。
4、作业布置：
课后小结与反思：板书设计：
第一节行星的运动
1、地心说和日心说
2、第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个
焦点上。
3、第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相
等的面积。
4、开普勒第三定律：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的
平方的比值都相等。
6.4万有引力的成就
三维教学目标 1、知识与技能
（1）了解地球表面物体的万有引力两个分力的大小关系，计算地球质量； （2）行星绕恒星运动、卫星的运动的共同点：万有引力作为行星、卫星圆周运动的向心力，会用万有引力定律计算天体的质量； （3）了解万有引力定律在天文学上有重要应用。
2．过程与方法：
（1）培养学生根据数据分析找到事物的主要因素和次要因素的一般过程和方法；
（2）培养学生根据事件的之间相似性采取类比方法分析新问题的能力与方法； （3）培养学生归纳总结建立模型的能力与方法。
3．情感态度与价值观：
（1）培养学生认真严禁的科学态度和大胆探究的心理品质； （2）体会物理学规律的简洁性和普适性，领略物理学的优美。
教学重点：地球质量的计算、太阳等中心天体质量的计算。
教学策略：通过数据分析、类比思维、归纳总结建立模型来加深理解。
教学难点：根据已有条件求中心天体的质量。
教学方法：探究、讲授、讨论、练习 教具准备： 教学过程：
第四节 万有引力的成就
（一）导入新课
万有引力常量的测出的物理意义？（使万有引力定律有了其实际意义，可以求得地球的质量，万有引力常量一经测出，万有引力定律对天文学的发展起了很大的推动作用，这节课我们来讨论万有引力定律在天文学上的应用。
）
（二）新课教学 1、地球质量
了解地球表面物体的重力与地球对物体的万有引力的关系。
多媒体投影图：物体m 在纬度为θ的位置，万有引力指向地心，分解为两个分力：m 随地球自转围绕地轴运动的向心力和重力。
给出数据：地球半径R 、纬度θ（取900）、地球自转周期T ，计算两个分力的大小比值，引导学生得出结论：向心力远小于重力，万有引力大小近似等于重力。
因此不考虑（忽略）地球自转的影响，2
R Mm
G
mg
=，地球质量： G
gR M 2
=
2、太阳质量
应用万有引力可算出地球的质量，能否算出太阳的质量是多少？提问：行星做圆周运动的向心力的来源是什么？是否需要考虑九大行星之间的万有引力？。