2024-2025学年高中物理 第六章 万有引力与航天 6 经典力学的局限性（3）教案 新人教版必修2.docxVIP

2024-2025学年高中物理第六章万有引力与航天6经典力学的局限性（3）教案新人教版必修2

课题：

科目：

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课时：计划1课时

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一、教学内容

本节课选自新人教版必修2高中物理第六章“万有引力与航天”中的第6节“经典力学的局限性（3）”。教学内容主要包括以下三个方面：

1.了解相对论的基本原理，特别是狭义相对论和广义相对论的核心观点，以及它们对经典力学的修正。

2.掌握时间膨胀和长度收缩的概念，通过实例分析，理解相对论对物体运动规律的修正。

3.探讨经典力学在极端条件下（如接近光速、强引力场等）的局限性，以及相对论在这些情况下的适用性。

本节课将紧密结合教材内容，以实例和实验为基础，引导学生深入理解经典力学的局限性，为后续学习相对论打下坚实基础。

二、核心素养目标

本节课旨在培养学生以下物理学科核心素养：

1.科学思维：通过学习经典力学的局限性，培养学生勇于质疑、善于思考的科学态度，发展逻辑推理和批判性思维能力。

2.科学探究：引导学生运用所学知识，分析实际问题，培养观察、实验、模拟等科学探究方法，提高解决实际问题的能力。

3.物理观念：帮助学生建立完整的物理观念，理解经典力学与相对论在不同条件下的适用性，形成科学的物质观和运动观。

4.科学态度与责任：激发学生对科学发展的好奇心和探索精神，认识科学技术对社会发展的作用，培养关注科学伦理和社会责任意识。

三、学情分析

本节课面向的是高中二年级的学生，他们在知识、能力、素质等方面具有以下特点：

1.知识层面：经过前一阶段的学习，学生已掌握了牛顿运动定律、万有引力定律等基础物理知识，对物体运动规律有了较为深入的理解。但在相对论方面，学生的认知尚处于初步阶段，对于时间膨胀、长度收缩等概念理解不够深入。

2.能力层面：学生在数学、逻辑推理、实验操作等方面具备一定的基础，能够运用所学知识解决一些简单的物理问题。但在面对相对论等抽象、复杂的物理现象时，分析、解决问题的能力有限。

3.素质层面：学生具有一定的科学素养和探究精神，对新鲜事物充满好奇心。但在科学思维、批判性思维、团队合作等方面，部分学生表现不足。

4.行为习惯：学生在课堂上能够遵守纪律，积极参与讨论，但在主动提问、表达观点方面仍有待提高。此外，部分学生存在对物理学科兴趣不足、学习动力不强的问题。

针对以上学情，以下分析对课程学习的影响：

1.知识层面：学生对经典力学的局限性有一定了解，但相对论的引入可能使他们感到困惑。为此，教师应注重引导学生从已有知识出发，逐步拓展相对论的相关内容，降低学习难度。

2.能力层面：学生在面对复杂物理现象时，分析、解决问题的能力有限。因此，教师在教学过程中应注重培养学生的科学思维和探究能力，提高他们解决实际问题的能力。

3.素质层面：学生在科学素养、探究精神方面具备一定基础，但部分学生在科学思维、团队合作等方面存在不足。教师应通过小组合作、讨论交流等形式，培养学生的综合素质。

4.行为习惯：学生在课堂上表现良好，但部分学生对物理学科兴趣不足。为此，教师应注重激发学生的学习兴趣，提高他们的学习积极性。同时，鼓励学生提问、表达观点，培养他们的批判性思维。

四、教学资源准备

1.教材：

-确保每位学生都准备了新人教版必修2高中物理教材第六章“万有引力与航天”相关内容。

-提供学习指导手册或工作单，包含本节课的核心概念、思考问题和练习题目，以帮助学生更好地理解和巩固知识。

2.辅助材料：

-准备狭义相对论和广义相对论的基本原理介绍资料，包括关键科学家的理论贡献和相关历史背景。

-收集时间膨胀和长度收缩的实例图片、图表和视频资料，以便直观展示相对论的物理效应。

-准备经典力学局限性讨论的案例，如行星轨道的进动、引力透镜效应等，以多媒体形式展示。

-设计和制作概念图、思维导图等教学工具，帮助学生构建知识框架和逻辑关系。

3.实验器材：

-如果条件允许，准备简单的实验器材，如光线偏转实验装置、钟摆实验装置等，以验证相对论中的时间膨胀现象。

-确保实验器材的安全性，提前进行测试，并准备相应的安全指南，指导学生在实验过程中的安全操作。

4.教室布置：

-根据教学需求，将教室分为学习区、讨论区和实验操作区。

-学习区：布置整齐的桌椅，确保学生能够集中注意力学习理论知识。

-讨论区：设置小组讨论桌，配备白板或黑板，方便学生进行合作学习和展示讨论成果。

-实验操作区：在安全的位置设置实验台，配备必要的实验器材和工具，确保学生能够在教师指导下进行实验操作。

五、教学实施过程

1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过学校的在线学习平台，发布包含相对论基本原理和经典力学局限性预习资料的PPT和视频，