宇宙航行教学设计

1、普通高中课程标准实验教科书物理必修第六章万有引力与航天5、宇宙航行教学设计姓名： 曾伟性别：男 职称：中学高级教师 学历：大学本科 工作单位：宿州市大店中学 通讯地址：宿州市大店中学 电话：邮箱： 1192525946 qq. Com 邮编： 234112案例名称第六章第五节 宇宙航行教材内容分析本节知识核心内容是牛顿运动定律与万有引力在圆周 运动条件下的综合应用，介绍万有引力的实践成就。重点部 分是第一宇宙速度的推导过程，讲述了人造卫星的发射原 理，并介绍了第二、第三宇宙速度。教材中还简要介绍了人 类在探索宇宙奥秘过程中所做的一些重要事件，以及我国在 航天事业中的一

2、些成就，介绍人造卫星中一些基本理论。学情 分析学生已学过平抛运动、匀速圆周运动、万有引力定律等 基本理论，具备了解决问题的基本工具。学生在生活中很少接触航天技术的相关内容，学生对航 天的相关知识有着极大的好奇心和浓厚的学习兴趣，这是本 节课的关键所在。教学 策略 选择本节课在教学设计上采用：教师创设教学情景教师设 疑学生思考讨论教师启发引导学生交流讨论师生 共同总结。在教学过程中，学生独立思考、小组合作探究，小组之 间对抗质疑，提高学生的学习能力。教师尽可能多地给学生提供思考的空间和展示的舞台。维 目 标知识与技能（1）能够解释地球人造卫星的运行原理；（2）会运用万有引力定律和圆周运动公式分析

3、解答有关卫 星运行的原因；（3）会推导第一宇宙速度，记住三个宇宙速度；（4）记住同步卫星的周期、线速度、角速度、高度、轨道 平面；过 程 与 方 法（ 1）通过运用万有引力定律推导第一宇宙速度，培养学生 运用所学知识解决实际问题的能力；（2）通过航天事业的发展史说明物理学的重大贡献。情 感 态 度 价 值 观（1）介绍我国航天事业的发展现状，激发学习科学，热爱 科学的激情，增强民族自信心和自豪感；（ 2）感知人类探索宇宙的梦想，促使学生树立献身科学的 人生价值观。教学 重点（1）第一宇宙速度的推导；（2）人造卫星的环绕速度与卫星发射速度的区别；（3）卫星做圆周运动时，各物理量的关系；教学 难点

4、（1）人造卫星的环绕速度与卫星发射速度的区别；（2）卫星做圆周运动时，各物理量的关系。教学 方法创设教学情境，学生探究式讨论式教学 资源多媒体课件、小球课时 安排1 课时教学流程图教学 过程教师活动学生活动设计 意图情景 引入仰望星空，面对浩翰的宇宙， 星罗夜空，熠熠生辉，日行天宇， 辚辚东西，探索宇宙奥秘是人类永 恒的渴望，飞天梦想已经成为千古 佳话。今天我们将要进行了一场高 能的太空之旅。一起来研究宇 宙航行。观看星空图片和相关视频激发学 生求知 欲望提出 问题1、抛出去的石头会落向地面， 为什么卫星发射出去后不落回地面 呢？2、物体要想成为卫星的条件 是什么呢？猜想、讨论、 交流从地面

5、上的平 抛运动 到天空 中的卫 星运动 便于学 生理解1、讲述古代中国人的猜想用大 炮把人射到太空；2、动画展示牛顿人造卫星发射原理 图。引入宇宙速度的概念。3、问题探究用两种方法计算以 多大的速度抛出这个物体，它才会 绕地球表面运动，不会落下来？ 4、建立模型天体做匀速圆周运 动的处理方法 思路：万有引力提供匀速圆周运动 所M需m要的m向v2心力 24 2G 2 m r m 2 rr2rT 2思考讨论计算人造卫星在地 面附近绕地球 做匀速圆周运 动时半径最小 速度最大， v1=7.9km/s激发学 生学习 兴趣宇5、第一宇宙速度的计算叫第一宇宙速宙GMm v 2 GM度（环绕速度）速2 m

6、vr 2 r r第二宇宙速度6、介绍第二宇宙速度、第三宇宙并v2=11.2 km/s。动画进行展示三种宇宙第三宇宙速度v3=16.7 km/s7、问题探究（1）将卫星送入低轨道和送入高轨小组合作探究培养学道哪一个更容易？为什么？（2）哪一个所需要的发射速度更生的合大？为什么？作探究（3）发射速度和卫星绕地球旋转的能力速度是不是同一速度？人造卫星运行的线速度、角速度、 周期、向心加速度等与什么因素有 关呢？GMm v2GM12 m v v rrr rr小组展示分析归 纳总结智 力GMm 2 GM 12 m r 3 3 r r 3 r3体验成快功的快车GMm4 2r 32 m 2 r T 2r 2

7、T 2GM感T r 3GMm GM 12ma a 2a 2r 2 r2 r组织学生合作探究同步卫星向心力小组合作学以致合来源、轨道平面以及如何处理同步用作卫星的线速度、角速度、周期、离对抗质疑探地高度。究1、展示宇航员在月球上的足迹图片观看视频及相激起学和哥伦比亚号航天员的照片及其相关图片生研究梦 想关视频。2 介绍我国在航天事业中取得的伟的兴趣。大成效，欣赏东方红一号、嫦娥一 号月球探测器、神舟五号、六号、成七号播放嫦娥一号奔月的视频。真3、发出挑战下一个登上月球的人是谁呢？自我 评价请简要概述自己在这节课自己 所学习的内容，并对自己在本节课 的学习表现进行一个评价。交流学 习心得课外 活动

8、小组通过查阅有关资料共同完成以下问题： （1）人造卫星的种类及发射和运行的特点； （2）我国的航天发展史。（3） 完成一篇关于航天类的小论文延伸学习板 书 设 计5 宇宙航行 一、宇宙速度 1、第一宇宙速度（环绕速度） （1）v1=7.9km/s （2）是地面发射卫星时所需的最小发射速度。 2、第二宇宙速度（脱离速度） v2=11.2 km/s，是脱离地球成为人造行星的最小发 射速度。3、第三宇宙速度（逃逸速度）v3=16.7 km/s，是逃出太阳系成为星际飞船的最小 发射速度。4、卫星线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道 半径的关系1 1 3 1v 、 、T r 、 a 2rr 3r2二、梦想成真设 计 反 思本节课的教学设计具有以下几个特点：1、拓展教材内容，扩大教学容量。 本节课的内容对学生具有很大的吸引力， 教学中讨论了地 球卫星的线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关 系。在研究“宇宙速度” 时引入了“发射速度” 与“环绕速度” 的区别，结合“嫦娥一号”的发射讨论变轨问题，拓展了教