万有引力与航天教材分析PPT课件-人教版.ppt

1、万有引力与航天万有引力与航天万有引力与航天一、新旧教材的比较一、新旧教材的比较1、2002年版年版物理教学大纲物理教学大纲“必修加必修加选修选修”中该内容和要求：中该内容和要求：万有引力定律（万有引力定律（B） 人造地球卫星（人造地球卫星（A）宇宙速度（宇宙速度（A）牛顿力学适用范围（牛顿力学适用范围（A）2、2003年版年版物理课程标准物理课程标准 通过有关事实了解万有引力定律的发现通过有关事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。体会科学定律有引力定律的重要意义。体会科学定律对人类探索未知世界的作用。对人类探索未知世

2、界的作用。 会计算人造卫星的环绕速度。知道第二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。宇宙速度和第三宇宙速度。初步了解经典时空观和相对论时空观，初步了解经典时空观和相对论时空观，知道相对论的建立对人类认识世界的影知道相对论的建立对人类认识世界的影响。响。初步了解微观世界中的量子化现象，知初步了解微观世界中的量子化现象，知道宏观物体和微观粒子的能量变化特点，道宏观物体和微观粒子的能量变化特点，体会量子论的建立深化了人们对于物质体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。世界的认识。 通过实例，了解经典力学的发展历程和通过实例，了解经典力学的发展历程和伟大成就，体会经典力学创立

3、的价值与伟大成就，体会经典力学创立的价值与意义，认识经典力学的适用范围和局限意义，认识经典力学的适用范围和局限性。性。体会科学研究方法对人们认识自然的重体会科学研究方法对人们认识自然的重要作用。举例说明物理学的进展对于自要作用。举例说明物理学的进展对于自然科学的促进作用。然科学的促进作用。 3、教材变化的分析、教材变化的分析（1 1）知识内容增加，知识的拓展空间增大；）知识内容增加，知识的拓展空间增大；（2 2）陈述方式变化，从知识描述转化为问题）陈述方式变化，从知识描述转化为问题探究；探究；以多种栏目设置，打开科普视窗；以多种栏目设置，打开科普视窗；（3 3）重视知识的形成过程，）重视知识的

4、形成过程，以提高学生科学以提高学生科学思维能力思维能力 （4 4）重视科学方法、科学精神、人文精神的）重视科学方法、科学精神、人文精神的渗透。渗透。二、教材分析与教学建议二、教材分析与教学建议 第一节第一节 行星的运动行星的运动 1、教材性质与地位、教材性质与地位（1 1）起始教材对全章起引领性的作用。）起始教材对全章起引领性的作用。（2 2 ）为）为万有引力定律的学习起铺垫性的万有引力定律的学习起铺垫性的作用。作用。（3 3）知识容较少，但包含着的科学史料十）知识容较少，但包含着的科学史料十分丰富。分丰富。 （4）教材是从运动学的角度描述天体运教材是从运动学的角度描述天体运动的动的 。2、教

5、学方法的选择、教学方法的选择以问题探究与故事讲解相结合的方式组织课堂以问题探究与故事讲解相结合的方式组织课堂教学教学 。3、探究点的设置、探究点的设置（1 1）探究地心说与日心说争论的焦点。）探究地心说与日心说争论的焦点。 （2 2）探究开普勒行星运动定律建立的过程。）探究开普勒行星运动定律建立的过程。（3 3）探究椭圆轨道特征。）探究椭圆轨道特征。 （4 4）探究开普勒行星运动定律的物理意义。）探究开普勒行星运动定律的物理意义。 3、宇宙模型的构建与发展、宇宙模型的构建与发展3、宇宙模型的历史发展过程：宇宙模型的历史发展过程： 第二节第二节 太阳与行星间的引力太阳与行星间的引力1、教材性质与

6、地位、教材性质与地位（1)1)属于科学过程教育的素材属于科学过程教育的素材 ；（2)2)是探究性比较强的教学内容；是探究性比较强的教学内容；（3)3)是从动力学角度来研究的；是从动力学角度来研究的；（4 4）是一种演绎推理的结构。）是一种演绎推理的结构。 2、探究过程的设计、探究过程的设计(是本章的重要内容是本章的重要内容 )问题的提出：问题的提出：是什么原因使行星围绕太阳运动？是什么原因使行星围绕太阳运动？猜想与假设：猜想与假设：太阳对行星的引力太阳对行星的引力 F F应该与行星应该与行星到太阳的距离到太阳的距离r r有关。有关。 简化模型：简化模型：行星轨道按照行星轨道按照“圆圆”来处理。

7、来处理。 演绎与推理：演绎与推理：根据牛顿第二定律和开普勒定律根据牛顿第二定律和开普勒定律进行计算进行计算 。结论的得出结论的得出 ：引力大小跟行星到太阳距离的引力大小跟行星到太阳距离的二次方成反比二次方成反比 第第3 3节节 万有引力定律万有引力定律1 1、教材性质与地位、教材性质与地位（1 1）是对上一节教学内容的进一步外推，）是对上一节教学内容的进一步外推，是下一节教材学习的基础，是本章的重点是下一节教材学习的基础，是本章的重点知识；知识；（2 2）是猜想、假设与验证相结合的教学内）是猜想、假设与验证相结合的教学内容；容；（3 3）是一种演绎思维与归纳思维相结合的）是一种演绎思维与归纳思

8、维相结合的推理结构；推理结构；（4 4）教材的立意还在于物理理论必须接受）教材的立意还在于物理理论必须接受实践与实验的检验。实践与实验的检验。 2、教学过程的设计、教学过程的设计（1 1）万有引力的猜想。）万有引力的猜想。（2 2）万有引力的检验。）万有引力的检验。（3 3）万有引力定律的得出。）万有引力定律的得出。（4 4）万有引力定律的检验。）万有引力定律的检验。 第第4 4节节 万有引力理论的成就万有引力理论的成就1 1、教材性质与地位、教材性质与地位（1 1）是属于应用性知识的教学内容；）是属于应用性知识的教学内容；（2 2）是使）是使万有引力定律在应用中得到进一万有引力定律在应用中得

9、到进一步检验步检验；（3 3）是使学生演绎思维能力得到进一步训）是使学生演绎思维能力得到进一步训练；练；（4 4）教材的立意使学生感受用物理理论探）教材的立意使学生感受用物理理论探索未知世界的科学魅力，激发探究未知世索未知世界的科学魅力，激发探究未知世界兴趣。界兴趣。 2、教学过程的设计、教学过程的设计 设计的核心问题是分析万有引力设计的核心问题是分析万有引力提供向心力。提供向心力。（1 1）实验室称量地球的质量）实验室称量地球的质量（2 2）计算天体的质量）计算天体的质量（3 3）预见并发现未知行星。）预见并发现未知行星。（4 4）补充：冥王星为何出局。）补充：冥王星为何出局。 第五节第五节

10、 宇宙航行宇宙航行1 1、教材性质与作用、教材性质与作用（1 1）介绍万有引力的实践性成就，万有）介绍万有引力的实践性成就，万有引力理论使人类实现引力理论使人类实现“飞天飞天”梦想；梦想；（2 2）是航天部分的重要知识；）是航天部分的重要知识；（3 3）重点理解第一宇宙速度；）重点理解第一宇宙速度；（4 4）激发学生科学献身精神；）激发学生科学献身精神； （5 5）拓展学生科普知识。）拓展学生科普知识。 2、教学过程的设计、教学过程的设计 其知识上的核心问题还是分析万有引力提供其知识上的核心问题还是分析万有引力提供向心力。向心力。（1 1）宇宙速度：引导学生推导第一宇宙速度，知）宇宙速度：引导

11、学生推导第一宇宙速度，知道第二宇宙速度和第三宇宙速度物理意义，区别道第二宇宙速度和第三宇宙速度物理意义，区别环绕速度与发射速度；环绕速度与发射速度；（2 2）在）在“梦想成真梦想成真” 栏目里，简述人类航天事栏目里，简述人类航天事业的发展史；业的发展史；（3 3）在）在“科学漫步科学漫步”栏目里，介绍黑洞概念栏目里，介绍黑洞概念 ；（4 4）在）在“STSSTS”栏目里，着重于展示航天事业与人栏目里，着重于展示航天事业与人类生活的关系。类生活的关系。（5 5）补充有关补充有关“地球同步卫星地球同步卫星”的定量计算和分的定量计算和分析了解太阳同步极地轨道气象卫星等析了解太阳同步极地轨道气象卫星等

12、。 太阳同步轨道和极轨道应用卫星太阳同步轨道和极轨道应用卫星航天器和空间应用系统航天器和空间应用系统 第六节第六节 经典力学的局限性经典力学的局限性1 1、教材性质与作用、教材性质与作用（1 1）是全章的终结性教材，属于介绍是全章的终结性教材，属于介绍性质的教材性质的教材； 托勒玫想象地球处在宇宙中心，哥白尼则设想太阳处托勒玫想象地球处在宇宙中心，哥白尼则设想太阳处在中心，牛顿第一个用一个定律解释所有星体运动，爱在中心，牛顿第一个用一个定律解释所有星体运动，爱因斯坦则用几何学的时空体系解释星体的运动。因斯坦则用几何学的时空体系解释星体的运动。 教材性质与作用教材性质与作用（2 2）使学生）使学

13、生正确认识物理学理论的发正确认识物理学理论的发展与适用范围展与适用范围；（3 3）引领学生思考科学的价值观引领学生思考科学的价值观；（4 4）教材的立意使学生了解近代物理）教材的立意使学生了解近代物理知识。知识。 2、教学过程的设计、教学过程的设计设计的思路按照物理学理论在三个领域的发展过程进行。设计的思路按照物理学理论在三个领域的发展过程进行。（1 1）从低速到高速的讨论中，介绍爱因斯坦的狭义相）从低速到高速的讨论中，介绍爱因斯坦的狭义相对论知识；对论知识；（2 2）在）在“科学漫步科学漫步” 栏目里，介绍时间、空间都与运栏目里，介绍时间、空间都与运动状态有关；动状态有关；（3 3）在宏观与

14、微观的介绍中，使学生知道量子力学能）在宏观与微观的介绍中，使学生知道量子力学能够正确地描述微观粒子运动规律；够正确地描述微观粒子运动规律；（4 4）在）在“弱引力到强引力弱引力到强引力” 栏目中，引导学生了解爱栏目中，引导学生了解爱因斯坦广义相对论；因斯坦广义相对论；（5 5）补充：简单介绍）补充：简单介绍“宇宙大爆炸宇宙大爆炸”模型建立，宇宙模型建立，宇宙微波背景与微波背景与20062006年诺贝尔物理学奖；年诺贝尔物理学奖；（6 6）在）在“科学足迹科学足迹” 栏目里，引导学生领悟牛顿的科栏目里，引导学生领悟牛顿的科学精神、科学思想、科学思维方法。学精神、科学思想、科学思维方法。 宇宙学是一个非常激动人心和活跃的宇宙学是一个非常激动人心和活跃的学科。我们为何在此？我们从何而来？学科。我们为何在此？我们从何而来？ 谢谢谢谢有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。一个人的价值在于他的才华，而不在他的衣饰。一个人的价值在于他的才华，而不在他的衣饰。生活就像海洋，只有意志坚强的人，才能到达彼岸。生活就像海洋，只有意志坚强的人，才能到达彼岸。读一切好的书，就是和许多高尚的人说话。读一切好的书，就是和许多高尚的人说话。最聪明的人是最不愿浪费时间的人。最聪明的人是最不愿浪费时间的人。