宇宙航行教案

《宇宙航行》教学设计一、教学课题人民教育出版社高中物理必修2第六章“万有引力与航天”第五节“宇宙航行”二、教学对象迎河中学高一5班（40人）三、教材分析本节主要内容是：第一宇宙速度的推导(了解第二、第三宇宙速度);卫星的运行规律；太空航行的发展史。人造卫星是万有引力定律在天文学上应用的一个重要实例，是人类征（一）教学目标：定本节的学习目标如下：1、知识和技能目标：度及其意义。卫星运行状况的正确图景。2、过程与方法目标：经历探究人造卫星由设想变成现实的过程，体会猜想、外推的科学方法，培养学生的科学思维。通过用万有引力定律和圆周运动的知识推导第一宇宙速度，提高学生运用所学知通过对卫星运动规律的研究，培养学生归纳、分析、推导及表达能力。3、情感态度价值观目标：航天事业的了解，参透爱国主义教育。身科学的人生观和价值观。学会构建知识体系。（二）教学重点：第一宇宙速度的推导，了解第二、第三宇宙速度。卫星运行规律。四、学情分析：（一）思维基础：初中便开始接触探究方法，且高一学生知识面广，思路较宽，可以很容易的在教师引导下进行探究学习。但天体运动的抽象也给学生的学习带来很大困难。（二）知识储备：知道平抛运动的特点，此在分析人造卫星的运动学特点和动力学特点可采取类比的方法（三）教学难点：人造卫星运行速度与卫星发射速度的区别五、教学设计思路（一）教学方法：“问题-探究”教学，启发式教学，多媒体辅助教学（三）教学准备：多媒体（课件、视频、图片）、小石头、黑板、六、教学过程设计（三）教学准备：多媒体（课件、视频、图片）、小石头、黑板、六、教学过程设计教学环节教师活动学生活动设计意图新课引入展示嫦娥奔月，万感受图片及视频传递使学生感受到飞户飞天的图片给我们的信息天一直是人们的播放神州七号点火梦想，如今梦想真视频片段的实现了，引出课题新课教学1教师设问：为什么抛思考与讨论，根据教让学生充分感受出去的石子落回地师提示，很容易利用“没有大胆的猜测面，而“抛”出去的卫平抛运动的特点大胆就没有伟大的发星却没有落回？猜想。现”教师总结学生的猜

认真听讲 使学生因自己的猜想和牛顿当年一样而自豪提学生的学习兴趣2、推导第一宇宙速度：

自主推导：设地球和人造卫星教师设问：那么至少 的质量分别为M和以多大的速度抛出才 卫星到地心的距离为R，根据前面学习过能使它永远不再落回 卫星的运行速度为v。 的知识在教师地面，成为人造地球 万有引力提供向心力， 引导下学生可以卫星呢？（教师提示：将卫星绕地球运动近似看成匀速圆周运动）

v GMR代入数据得v认真听讲

体”的教学理念教师介绍第二宇宙速度和第三宇宙速度3、介绍卫星运行规律：教师：课件展示不同用途人造卫星图片，并介绍，这些卫星是用火箭发射到一定高度再绕地球运行的。提问：将卫星送入低轨道

思考与讨论：根据教师提示可以推导出不同轨道卫星的

第二、三宇宙速度只要求了解和高轨道所需的速度哪一个更大？哪一个更容易？卫星在不同轨道绕地球运动的速度又怎样算？它与卫星的发射速度是同一个速度吗？

运行速度、周期和轨道半径的关系：v GMr GMr3T 2r3GM

发射速度与运行速度的区别是学生比较难理解的地方,但可以根据教师引导做些力所能及的事.教师总结：发射速度、运行速度的概念；向高轨、低轨发射卫星的难易；卫星运行的速度、周期只由轨道半径决定等，并解释原因。教师补充：第一宇宙速度是最小的发射速

认真听讲，努力理解根据教师引导，列表达式：课件展示习题：让学 引力提供向心力

让学生体验学以生根据题目条件估算

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m42Rh致用的快乐地球同步卫星距地面

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2 T2的高度

h3.6107m总结并回答4史：让学生阅读课本内件

使学生了解人类感受科技发展对人类进步的巨大认真欣赏视频 让学生感同身的体验激动人的时刻，激发爱国教师：介绍我国的探 主义情感月计划，并播放嫦娥二号发射的3D视频月计划，并播放嫦娥二号发射的3D视频【板书设计】宇宙航行一、牛顿的设想二、宇宙速度第一宇宙速度：V1=7.9km/s（1、近地卫星的环绕速度；2、最小发射速度，最大运行速度）第二宇宙速度：V2=11.2km/s，卫星挣脱地球引力束缚所需的发射速度第三宇宙速度：V3=16.7km/s，卫星挣脱太阳引力束缚所需的发射速度三、卫星的运行规律GMr42r3GMGMr3vGMr42r3GMGMr3四、梦想成真：了解了人类的航天发展史。【课堂小结】本节课我们学习了如何用万有引力定律来研究卫星的运动问题，深化了对万有引力提与运行的情况及人类航天事业的发展史。【作业布置】P44、3阅