高中物理-宇宙航行教学设计学情分析教材分析课后反思

教学设计一.教学目标（1）物理观念①了解人造地球卫星的运行原理=2\*GB3②了解三个宇宙速度的含义（2）科学思维与实验探究①会推导第一宇宙速度=2\*GB3②学会建立两种模型，解决人造卫星运动的问题（3）科学态度与责任①介绍我国航天事业的发展现状，激发学生爱国意识=2\*GB3②了解航天员的工作内容，激发学习科学，热爱科学的激情和职业意识，增强民族自信心和自豪感。二.教学重点难点第一宇宙速度的推导；卫星运动模型的建立三.教学过程【情景引入】利用多媒体播放视频：神舟11号飞船的发射视频师：2016年10月17日，神舟11号宇宙飞船在酒泉卫星发射中心顺利升空，在轨两天后与天宫二号空间实验室成功对接，现在看来这个视频仍然振奋人心。那么人类是如何将火箭、飞船、卫星发射升空的呢?让我们进入今天的课题——宇宙航行。【合作探究】牛顿的设想师：由平抛运动的知识可知：“物体平抛时水平速度越大，飞行的水平距离越远。”如果抛出物体的水平初速度足够大，物体将如何运动？生：猜想、交流师：伟大的物理学家牛顿曾经这样设想，站在高山上扔出一个物体，随着扔出速度的不断增大，物体的落地点将越来越远。如果速度足够大，物体将绕地球做匀速圆周运动，成为一颗人造地球卫星。2.宇宙速度【探究活动1】以多大的速度将物体抛出，它将绕地球运动，成为人造地球卫星呢？（已知：物体绕地球表面做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，地球和卫星的质量分别为M和m，卫星的轨道半径为r，卫星的速度为v）生：先独立思考1分钟，然后小组讨论，上台展示成果师：通过公式我们可以看出，随着轨道半径的增大，速度在减小。最小的轨道半径是地球的半径，对应着最大的速度。我们把已知量带入，可以求出这个速度的大小是7.9km/s.这个速度叫做第一宇宙速度。师：阐述第一宇宙速度的数值、意义。【跟踪训练1】若取地球的第一宇宙速度为8km/s，某行星的表面的重力加速度是地球的6倍，半径是地球的1.5倍，这颗行星的第一宇宙速度约为（）A.2km/sB.4km/sC.24km/sD.32km/s师：借助于ipad和plickers软件对学生答题情况进行统计，并有针对性的让学生互相讲评。【思考】如果卫星的发射速度大于7.9km/s，会怎样呢？生：学生猜想、交流师：阐述第二、第三宇宙速度的数值、意义。【跟踪训练2】关于宇宙速度，下列说法正确的是（）A．第一宇宙速度是能使人造地球卫星绕地球飞行的最小发射速度B．第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度C．第二宇宙速度是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度D．第三宇宙速度是发射人造地球卫星的最小速度师：借助于ipad和plickers软件对学生答题情况进行统计，并有针对性的让学生互相讲评。3.人造地球卫星的运行规律【探究活动2】人造地球卫星的周期大小和什么因素有关？（提示：地球和卫星的质量分别为M和m，卫星的轨道半径为r，卫星运动的速度为T）。生：先独立思考1分钟，然后小组讨论，上台展示成果师：通过公式我们可以看出，随着轨道半径的增大，周期在增大。最小的轨道半径是地球的半径，对应着最小的周期。我们把已知量带入，可以求出这个最小周期约为85min.【火眼金睛】据某报纸报道，某国发射了一颗周期为80分钟的人造地球卫星，用你学过的知识判断这则新闻的真伪。生：这个新闻是假的。因为最小周期为85min，卫星的周期不可能比它还小。【跟踪训练3】.若人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则离地面越近的卫星（）

A、速度越小B、角速度越大C、向心加速度越小D、周期越大师：借助于ipad和plickers软件对学生答题情况进行统计，并有针对性的让学生互相讲评。结合速度和周期公式的推导，得到角速度和向心加速度的表达式。并得出结论高轨低速长周期。梦想成真——小组展示生：介绍中国航空航天事业的发展历程。师:介绍航天员的相关工作情况，对学生渗透职业生涯教育。5、课堂小结6、作业布置1.阅读教科书上P42的科学漫步“黑洞”.2.上网查阅人造卫星的种类、同步卫星的含义及特点。每个小组任选一个主题进行研究，并利用互联网搜集查找相关资料，制作汇报PPT或海报，下节课进行交流共享。学情分析本节内容属于万有引力的实际应用，涉及到航天部分的重要知识，大部分学生比较感兴趣。但是因为涉及到环绕速度和发射速度的区分，学生理解起来还是有困难。同时对于卫星的运行规律，比较抽象，所以我采取的办法是通过自制动画，帮助学生直观感受卫星运动与轨道半径的关系。采取课下小组合作搜集资料、课堂展示的方式做到真正把课堂还给学生。效果分析采取青岛十六中激励式小组合作探究课堂模式，通过课堂导学案的精心设计，引导学生一步步的进行探究、分析并得出结论。在教学中处理习题时，借助plickers软件和ipad设备，及时掌握所有学生的答题情况，从而有针对性的对题目选项进行分析。教学过程中充分调动起学生们的积极性，鼓励学生独立思考，小组互助展开探究，并大胆交流展示。教材分析《宇宙航行》是人民教育出版社必修Ⅱ第六章第5节，属于航空航天部分的重要知识，特别是最近神舟十一号飞船发射成功，使得航空航天成为中国乃至世界关注的热点问题。本节通过对万有引力实际应用的介绍，告诉学生正因为万有引力的存在，才使得中国人实现了飞天的梦想。该内容还是帮助学生了解宇航员等职业的良好材料，学生通过对人造卫星、宇宙速度的了解，学习航天员的职业奉献精神。通过对中国航天航空事业的发展历程的了解，增强民族自信心和自豪感。观评记录（1）注意语言的准确性，比如在强调忽略地球自转的情况下，地表的物体万有引力等于重力。这个地标的物体指的是地面上的？还是离地有一定高度的？多大的高度？（2）对于信息技术在物理上的应用要合理运用，并且是真正需要采用，不是为了用而用。（3）对于物理教学中渗透职业生涯教育的内容还需要进一步挖掘，合理的设置环节，不然过渡的有点生硬。评测练习第六章第5节《宇宙航行》课堂导学案一、学习目标1.知道三个宇宙速度的含义和数值，会推导第一宇宙速度。2.掌握研究人造地球卫星的基本方法和运行规律。3.了解国内外航空航天事业的发展现状和宇航员的职业，培养职业规划意识。二、课堂探究1.牛顿的设想【情景引入】由平抛运动的知识可知：“物体平抛时水平速度越大，飞行的水平距离越远。”如果抛出物体的水平初速度足够大，物体将如何运动？2.宇宙速度【探究活动1】以多大的速度将物体抛出，它将绕地球运动，成为人造地球卫星呢？（已知：物体绕地球表面做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，地球和卫星的质量分别为M和m，卫星的轨道半径为r，卫星的速度为v）总结1：人造地球卫星的环绕速度随着轨道半径的增大而（1）第一宇宙速度①表达式和数值：②意义：【跟踪训练1】若取地球的第一宇宙速度为8km/s，某行星的表面的重力加速度是地球的6倍，半径是地球的1.5倍，这颗行星的第一宇宙速度约为（）A.2km/sB.4km/sC.24km/sD.32km/s总结2：第一宇宙速度的表达式2：【思考】如果卫星的发射速度大于7.9km/s，会怎样呢？（2）第二宇宙速度①数值：②意义：（3）第三宇宙速度①数值：②意义：【跟踪训练2】关于宇宙速度，下列说法正确的是（）A．第一宇宙速度是能使人造地球卫星绕地球飞行的最小发射速度B．第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度C．第二宇宙速度是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度D．第三宇宙速度是发射人造地球卫星的最小速度3.人造地球卫星的运行规律【探究活动2】人造地球卫星的周期大小和什么因素有关？（提示：地球和卫星的质量分别为M和m，卫星的轨道半径为r，卫星运动的速度为T）。总结3：人造地球卫星的周期随着轨道半径的增大而【火眼金睛】据某报纸报道，某国发射了一颗周期为80分钟的人造地球卫星，用你学过的知识判断这则新闻的真伪。【跟踪训练3】.若人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则离地面越近的卫星（）

A、速度越小B、角速度越大C、向心加速度越小D、周期越大总结4：高轨速周期4.梦想成真——小组展示四、课堂小结五、作业布置1.阅读教科书上P42的科学漫步“黑洞”.2.上网查阅人造卫星的种类、同步卫星的含义及特点。每个小组任选一个主题进行研究，并利用互联网搜集查找相关资料，制作汇报PPT或海报，下节课进行交流共享。课后反思三个宇宙速度是中学物理中的重要概念之一，尤其是第一宇宙速度既要学会推导，又要理解准确含义。特别是学生对于发射速度和环绕速度的理解上遇到的困难较大，需要老师通过探究问题的合理设置，引导学生逐步理解两者的联系与区别。在教学的过程中，要将宇航员的职业工作内容渗透于课堂中，包活在情景引入、探究分析、习题巩固等方面。让学生不单纯学会物理知识，更通过职业生涯教育的渗透，了解中国航空航天事业发展的概况，了解航空航天工作者和宇航员的艰辛，树立职业意识，培养