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#万有引力课后作业
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## A. 客观题（8题×5分=40分）
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<ul>
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<li>1. 下列说法正确的是（ ）
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A．牛顿发现了万有引力定律并测定了引力常量
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B．地球对物体有引力，物体对地球没有引力
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C．地球围绕太阳做圆周运动是因为受到太阳的引力作用
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D．地面上自由下落的苹果受到地球引力，而月亮不受地球引力
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</li>
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<li>2. 关于万有引力的说法，正确的是（ ）
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A．万有引力只存在于质量很大的两个物体之间
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B．两个物体间的距离趋近于零时，万有引力趋于无穷大
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C．两物体质量都变为原来的2倍，它们之间的万有引力也变为原来的2倍
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D．若物体从地面升至离地面高度为R处，万有引力减小为原来的一半
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</li>
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<li>3. 若卫星A、B分别在距地面高度为R和2R的轨道上运行（R为地球半径），则它们所受万有引力之比为（ ）
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A． 2:1 B． 3:2 C． 4:1 D． 9:4
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</li>
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<li>4. 若卫星在轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，在轨道Ⅱ上做椭圆运动，且轨道在A点相切，则（ ）
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A．在A点的速度相同
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B．在A点的向心加速度相同
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C．在B点的速度可能大于7.9 km/s
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D．从B点到A点的时间约为1小时
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</li>
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<li>5. 一颗卫星在轨道Ⅰ上运行，若其轨道半径增大为原来的2倍，则其（ ）
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A．线速度变为原来的2倍
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B．角速度变为原来的1/2
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C．周期变为原来的2√2倍
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D．向心加速度变为原来的1/2
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</li>
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<li>6. 两颗近地卫星C、D分别绕行星A、B运行，已知A、B密度比为1:2，则它们的周期之比为（ ）
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A．1:1 B．1:√2 C．√2:1 D．2:1
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</li>
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<li>7. 一颗卫星在距地面高度为h处绕地球做圆周运动，已知地球半径为R，引力常量为G，若其运行周期为T，则地球质量为（ ）
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A．
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B．
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C．
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D．
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</li>
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<li>8. 嫦娥五号返回器从A点到E点无动力飞行，下列说法正确的是（ ）
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A．在A点动能等于在C点动能
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B．在A点动能大于在C点动能
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C．在A、C、E三点加速度大小相同
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D．在A、C、E三点加速度方向相同
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</li>
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</ul>
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## B. 主观题（2题，每题30分）
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### 1. 结合“天问一号”发射新闻，解释地球与火星之间的引力如何变化。
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### 2. 设计一个实验，用智能手机+免费APP估算地球质量，写出步骤与所需测量量。
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## C. 评分标准
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**主观题1（30分）：**
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- 正确说明引力与距离平方成反比关系（10分）
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- 能结合“天问一号”轨道变化分析引力变化趋势（10分）
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- 语言表达清晰、逻辑合理（10分）
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**主观题2（30分）：**
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- 明确实验原理（如利用重力加速度公式）（10分）
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- 合理设计实验步骤（10分）
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- 列出所需测量量（如高度、时间）（10分）
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## D. 参考答案与解析
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### 客观题答案
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1. **C**
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解析：地球对物体的引力是向心力来源，向心力不是独立存在的力。
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2. **D**
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解析：根据F=GmM/r²，当r增加为2R时，F变为原来的1/2。
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3. **D**
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解析：轨道半径分别为2R和3R，根据F=GmM/r²得比值为9:4。
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4. **C**
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解析：椭圆轨道远地点速度小于圆轨道速度，近地点速度可能大于第一宇宙速度。
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5. **C**
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解析：由开普勒第三定律，r增大为2倍，周期增大为2√2倍。
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6. **C**
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解析：根据T²∝r³/M，M=ρV，ρ相同则T与r^(3/2)成反比。
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7. **A**
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解析：由v=2πr/T和F=mv²/r=GmM/r²，可推导出M=4π²r³/(GT²)。
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8. **B**
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解析：空气阻力做负功，动能减小；加速度大小相同但方向不同。
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### 主观题答案
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**主观题1：**
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- 地球与火星之间的万有引力随距离变化而变化，遵循F=Gm₁m₂/r²
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- “天问一号”在发射初期距离地球较近，引力较大；随着远离地球，引力逐渐减小
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- 到达火星附近时，受火星引力主导，地球引力可忽略
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- 引力变化体现为探测器加速度的变化，影响其轨道设计与控制
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**主观题2：**
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- **实验原理**：利用自由落体运动测重力加速度g，再由g=GM/R²计算地球质量M
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- **步骤**：
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1. 在智能手机上安装加速度计APP（如phyphox）
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2. 将手机固定在稳定支架上，记录自由落体过程中的加速度数据
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3. 测量下落高度h和落地时间t，计算g=2h/t²
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- **所需测量量**：下落高度h、落地时间t
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- **公式**：M = gR²/G，其中R为地球半径，G为引力常量（6.67×10⁻¹¹ N·m²/kg²）
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### 1. 教材与学情分析
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**教材内容分析**：
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本节“万有引力”为人教版八年级下册第十章第2节，是学生首次系统接触引力的基本规律。教材从牛顿的苹果落地与月亮绕地的思考入手，引导学生理解万有引力的存在与普适性。通过本节学习，学生将初步建立“万有引力是宇宙中普遍存在的力”的物理观念，并为后续学习天体运动打下基础。
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**学情分析**：
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学生已经
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### 1. 教材与学情分析
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本课内容选自人教版八年级物理下册第十章第2节“万有引力”，是初中物理中关于引力的初步认识。学生在前面已学习了重力、匀速圆周运动等知识，具备一定的力学基础，但对引力的来源、作用范围和普遍性尚缺乏系统理解。
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通过本课学习，学生将初步建立“万有引力”这一物理观念，理解其在自然现象中的应用，如天体运动和地球上的重力来源。同时，通过实验观察和小组探究，培养科学思维与探究能力，激发学生对宇宙奥秘的兴趣，增强科学态度与责任意识。
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### 2. 四维目标（对应核心素养）
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| 核心素养维度 | 目标描述 |
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| **物理观念** | 能描述万有引力的基本概念，理解其是宇宙中普遍存在的作用力；能用万有引力解释天体运动和重力现象。 |
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| **科学思维** | 能通过实验观察和逻辑推理，分析万有引力与质量、距离之间的关系；能提出合理假设并进行因果推理。 |
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| **探究能力** | 能参与小组合作探究，设计简单实验验证万有引力的存在与影响；能记录、分析实验数据并得出结论。 |
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| **态度责任** | 能关注自然现象中的引力规律，形成探究自然规律的兴趣和科学态度；能理解科学在解释宇宙现象中的作用。 |
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### 3. 教学重难点
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- **教学重点**
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- 理解万有引力的概念与普遍性（理解+概念）
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- 能通过实验和推理说明万有引力的作用（分析+作用）
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- **教学难点**
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- 理解万有引力与距离、质量之间的关系（解释+关系）
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- 通过实验现象推理引力规律（推理+规律）
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### 4. 教学准备
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- **器材**：
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- 弹簧秤、质量不同的物体（如金属球、塑料球）
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- 模拟天体运动的演示装置（如轨道球模型）
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- 橡皮筋、小球、细绳（用于模拟向心力实验）
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- **数字资源**：
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- Padlet在线互动平台（用于学生即时反馈）
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- 动画视频《地球与月球的引力关系》
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- PPT课件（含万有引力公式与图示）
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### 5. 教学过程（时间轴表格）
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| 时间（分钟） | 教师行为 | 期望的学生行为 | 评价要点 |
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|--------------|-----------|------------------|------------|
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| 0 - 5 | 播放动画视频《地球与月球的引力关系》，引导学生思考“为什么月球不会飞离地球？”<br>提出问题：“我们站在地球上，为什么不会飞出去？” | 观看视频，思考问题，回答教师提问 | 观察学生是否能联系已有知识回答引力相关问题 |
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||||
| 5 - 10 | 讲解万有引力的基本概念，展示牛顿的万有引力定律公式，强调“任何两个物体之间都存在引力” | 听讲，记笔记，提出疑问 | 评价学生是否理解“引力普遍性”的概念 |
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| 10 - 15 | **演示实验**：用弹簧秤测量不同质量物体的重力，引导学生发现质量越大，重力越大 | 观察实验现象，记录数据，思考质量与引力的关系 | 评价学生是否能从实验中得出质量影响引力的结论 |
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||||
| 15 - 25 | **小组探究**：分组用橡皮筋和小球模拟天体运动，探究“拉力与距离、质量的关系” | 分组实验，记录数据，讨论拉力变化与距离、质量的关系 | 评价学生是否能通过实验推理出引力与距离、质量的关系 |
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||||
| 25 - 30 | 引导各组分享探究结果，教师补充说明万有引力与距离平方成反比的关系 | 小组代表发言，其他学生倾听并提问 | 评价学生是否能清晰表达实验结论并进行合理推理 |
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| 30 - 35 | **即时反馈**：使用Padlet平台，让学生在平板上提交“我理解的万有引力”一句话总结 | 学生登录Padlet，提交总结语句 | 评价学生是否掌握万有引力的基本概念 |
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| 35 - 40 | 教师展示Padlet上的学生反馈，挑选典型语句进行点评，强调“普遍性”“与质量、距离有关” | 学生观看反馈内容，参与讨论 | 评价学生是否能准确表达对万有引力的理解 |
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| 40 - 45 | 总结本课内容，布置作业，预告下一节课内容 | 学生整理笔记，记录作业 | 评价学生是否明确学习目标与后续任务 |
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### 6. 板书设计（ASCII示意图）
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万有引力
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┌───────────────────────┐
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│ 牛顿的万有引力定律： │
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│ 任何两个物体之间都存在引力 │
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│ 公式：F = G*(m1*m2)/r² │
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├───────────────────────┤
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||||
│ 实验结论： │
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||||
│ 1. 质量越大，引力越大 │
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||||
│ 2. 距离越远，引力越小 │
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└───────────────────────┘
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```
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### 7. 作业布置（与导学案分层衔接）
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- **基础层**：完成导学案中“万有引力的基本概念”部分，回答课本PXX页练习题1-3题。
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- **提高层**：结合实验数据，尝试用语言描述“质量与引力的关系”，并举例说明生活中哪些现象体现了万有引力。
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- **拓展层**：查阅资料，简述“万有引力常数G”的意义，并尝试估算两个物体之间的引力大小（给出质量和距离）。
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### 8. 教学反思提示（空白）
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1. ____________________________________________________________
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2. ____________________________________________________________
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3. ____________________________________________________________
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### 封面
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<ul>
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<li>课程名：高中物理必修2</li>
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<li>章节：第6章 第2节</li>
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<li>主题：万有引力</li>
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<li>教师姓名：________________</li>
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</ul>
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<备注>
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欢迎同学们进入今天的物理课堂。今天我们来探索一个既熟悉又神秘的自然力——万有引力。
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</备注>
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### 情境导入
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<ul>
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<li>播放30秒短视频：苹果落地与宇航员失重对比</li>
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<li>图片1：苹果从树上落下</li>
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<li>图片2：宇航员在太空站漂浮</li>
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</ul>
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<备注>
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请大家观察这两个场景，思考：为什么苹果会掉下来，而宇航员却“飘”在空中？
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</备注>
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### 概念建构
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<ul>
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<li>苹果落地：地球吸引物体</li>
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<li>月亮绕地：地球吸引月球</li>
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<li>对比图：地表物体 vs 天体运动</li>
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</ul>
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<备注>
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牛顿发现：地面上的重力和天体间的引力，其实是同一种力——万有引力。
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</备注>
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### 规律探究
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<ul>
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<li>卡文迪许实验：测量万有引力常量G</li>
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<li>GIF图：扭秤实验过程示意</li>
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<li>意义：首次“称量”地球质量</li>
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</ul>
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<备注>
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通过这个精妙的实验，科学家第一次测出了G的值，从而能计算地球的质量。
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</备注>
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### 公式推导
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<ul>
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<li>第一步：F ∝ m₁m₂</li>
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<li>第二步：F ∝ 1/r²</li>
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<li>第三步：引入G，得 F = G·m₁m₂/r²</li>
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</ul>
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<备注>
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||||
万有引力的大小与两物体质量成正比，与距离平方成反比，这就是万有引力定律的核心公式。
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</备注>
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### 例题精讲
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<ul>
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<li>例题1：计算地球对苹果的引力</li>
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<li>例题2：计算两个质量为1kg的物体相距1m时的引力</li>
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<li>Step-by-step动画展示计算过程</li>
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</ul>
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<备注>
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||||
我们来一步步代入公式，看看这些力到底有多大。注意单位统一和科学记数法的使用。
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</备注>
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### 当堂检测
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<ul>
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<li>使用Padlet进行实时问答</li>
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<li>扫描二维码提交答案</li>
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<li>问题：万有引力与哪些因素有关？</li>
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</ul>
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<备注>
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请同学们扫码进入Padlet页面，回答问题。我们稍后一起查看结果。
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</备注>
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### 小结
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<ul>
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<li>万有引力是自然界普遍存在的一种力</li>
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<li>公式：F = G·m₁m₂/r²</li>
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||||
<li>适用于地表物体与天体</li>
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</ul>
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||||
<备注>
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||||
这是我们今天学习的核心内容，大家可以通过这个思维导图进行复习和拓展。
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</备注>
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### 作业二维码
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<ul>
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<li>完成在线作业：万有引力基础练习</li>
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<li>扫码进入作业提交页面</li>
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<li>截止时间：本周五23:59</li>
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</ul>
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||||
<备注>
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||||
课后请大家扫码完成在线作业，巩固今天所学内容。
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</备注>
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||||
### 结束页
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<ul>
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||||
<li>思考：如果没有万有引力？</li>
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||||
<li>留白：学生自由发挥</li>
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</ul>
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<备注>
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||||
最后请大家思考一个问题：如果宇宙中没有万有引力，世界会变成什么样？
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</备注>
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@@ -298,7 +298,7 @@
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// 生成资源主函数
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async function generateResource(resourceType) {
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// 获取元素
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||||
const generateButton = document.getElementById(`generate${getResourceName(resourceType)}`);
|
||||
const generateButton = document.getElementById(`generate${resourceType.charAt(0).toUpperCase() + resourceType.slice(1)}`);
|
||||
const loadingElement = document.getElementById(`${resourceType}Loading`);
|
||||
const resultContainer = document.getElementById(`${resourceType}Result`);
|
||||
const systemPrompt = document.getElementById(`${resourceType}SystemPrompt`).value;
|
||||
|
||||
Binary file not shown.
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