拓展II人造地球卫星(侧重应用专题)

1、拓展II：人造地球卫星（侧重应用专题）执教者：李波（七宝中学）班级：高三（6）、（7）、（11）班【设计思想】三百多年来，万有引力定律对物理学及人类科学思想有着广泛而深刻的影响，万有引力定律应用之人造地球卫星专题也因此成为中学物理教材中的精品内容。基于上海二期课改教材基础型课程和拓展型课程I中学习过有关圆周运动和万有引力的知识，本专题侧重应用方面。既然侧重应用我理解为侧重物理知识具体在实践中应用，我认为不能枯燥地通过简单的实例分析教学生学习人造地球卫星的特点，对于此专题学生其实很有兴趣并充满神秘感，我课前自己制作、搜集大量相关的教学素材，并让学生课前以小组形式从通讯卫星着手，通过网络电子资料、

2、图文信息、实物模型等对人造地球卫星的发展历史、分类作初步了解，然后对人造地球卫星运行原理、发射及其应用作进一步自学，最后让学生整理信息，以网页的形式发表和通过幻灯片等形式课堂交流学习小组成果。课堂上以视频动画引入情景、以设问解答为抓手呈现以学生为主体的课堂来开展教学，把握好重点与难点，落实教学目标。另外本节课要从科学方法和人文思想两个层面提炼其教育价值，并在教学过程中内化为学生的科学素养和人文素养。从科学方法看，万有引力定律的建立过程是一个完整的科学探究过程，把牛顿当年发现万有引力定律故事作为课题引入，展示科学家的研究方法和严谨的科学态度；其次从人文层面看，人造地球卫星是万有引力定律发现后的伟

3、大应用，蕴涵着深厚的哲学意蕴，类似的“神州飞船”、“嫦娥一号”等都在思想上和认识论等方面给人们以极大的启迪，要引导学生进一步挖掘其人文意义。让学生体验科学与人文本来就是一个统一体，试图以此实现三维目标的达成。预设亮点：（1）教学中信息化技术的应用以及在物理课程资源的开发和利用的有效性探究（2）学生自主学习（课内讨论、课外课题研究）（3）物理科学思想以及人文素养的培养探究（4）教学手段的丰富（课题引入、问题启发、回答评价等）【学生情况分析】本班大部分学生对物理学有浓厚的兴趣，有进一步提高和拓展的愿望和能力。学生通过高一、高二物理知识学习，具备学习本节课内容的条件，估计教学目标能够达成。【教学目标

4、】知识与技能：知道第二、第三宇宙速度的含义及几种人造地球卫星的功能和用途。掌握第一宇宙速度的由来和推算过程，记忆其数值与单位，掌握同步卫星的运行原理及特点，进行同步卫星高度相关计算。过程与方法：通过对宇宙速度和同步卫星知识的学习，进一步运用数学方法解决物理问题。情感态度与价值观：通过人造地球卫星应用的学习，懂得力学知识在航天技术中的重要作用；感悟科学家的求真精神和严谨的科学态度；激发名族自豪感和科技强国的信心。【教学方法】小组探究式、问题讨论式等【教学重点】人造地球卫星发射和运行原理【教学难点】卫星发射速度与卫星运行轨道形状的关系【教学用具】苹果、挂图、模型、计算机及投影仪【教学过程】教学环节

5、教师活动学生活动设计思想导入新课讲述牛顿发现万有引力定律过程：从两个苹果说起板书：万有引力定律观察、听讲、回答问题。创设情景，激发兴趣。问题的提出课件播放：神州七号太空运行视频。提问：从视频上我们看到了飞船沿椭圆轨道绕地球运行。那么，这种运动是靠什么力维系？继续问：那么人造地球卫星的运行的情况如何呢？观看课件，建立问题背景。学生回答：万有引力学生：（问题范围大）思考展示背景，类比思考 问题的解决科学的猜想讲解：所谓猜想，就是人们在观察的基础上，对未知的自然现象的本质所作出的猜测和想象。在物理学研究中，猜想不仅是物理学研究的初步成果，而且是探究过程中的起始环节。点击：PPT，展示几位科学家及其猜

6、想内容、成果。问：你们猜想造地球卫星的运行情况如何？（鼓励能讲尽量讲）看材料，思考总结，回答问题。回眸历史，深入情景，培养学生“敢想敢学”的学习劲头问题引导板书：1.第一宇宙速度（播放卫星近地飞行动画）提出学习任务：参考材料，理解推导过程。2.第二宇宙速度、第三宇宙速度3.小练习（与第一宇宙速度有关）1.掌握由来，理解推导过程，能进行相关计算。2.小组介绍第二、第三宇宙速度引导分析，提高自学能力，检验课外探究效果。问题深入探讨1.人造地球卫星的发射速度（动画演示不同速度发射后的情况）2.卫星的发射速度与运行轨道有什么关系没有？例如：卫星的轨道半径r越大其V v ，T （填越大、越小）3.卫星的发射速度与运行轨道形状的关系（难点）4.人造地球同步卫星特点，并求其离地高度h5.小练习观察、思考、小组讨论运用学过的圆周运动、万有引力定律、能量知识解决问题小组活动体现自主课堂、问题层层递进，由浅入深激发积极思维问题总结播放：人造地球卫星发射、运行过程视频学生总结，教师评价观察、思考、总结人造地球卫星的运行情况类比教学、归纳提高问题拓展教师引导、评价学生分组交流、总结介绍几种人造地球卫星的功能和用途（通信、导航、气象、地球资源、侦察）小组网页、幻灯片形式交流课题成果培养表达能力、团队合作能力科学、人文价值（1）万有引力定律的发现打开探索宇宙大门，为人