高中物理-5.宇宙航行教学设计学情分析教材分析课后反思

高一物理必修26.5宇宙航行宇宙航行不但介绍了人造卫星中一些基本理论，更是在其中渗透了很多研究实际物理问题的物理方法。因此，本节课是“万有引力定律与航天”中的重点内容，是学生进一步学习研究天体物理问题的理论基础。另外，学生通过对人造卫星、宇宙速度的了解，也将潜移默化地产生对航天科学的热爱，增强民族自信心和自豪感。本节三维目标（一）知识与技能1、了解人造卫星的有关知识。2、知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。（二）过程与方法通过用万有引力定律推导第一宇宙速度，培养学生运用知识解决问题的能力（三）情感、态度与价值观1、通过介绍我国在卫星发射方面的情况，激发学生的爱国热情。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。高一物理必修26.5宇宙航行本节重点讲述了人造卫星的发射原理，推导了第一宇宙速度，并介绍了第二、第三宇宙速度。人造卫星是万有引力定律在天文学上应用的一个实例，是人类征服自然的见证，体现了知识的力量，是学生学习了解现代科技知识的一个极好素材。

本节课的难点在于对人造卫星原理的理解，因此教学设计上采用理论探究法，在设计中突出发挥学生的主体作用，课堂中通过设疑→思考→启发→引导这样一条主线，激发鼓励学生的大胆思考、积极参与，让学生通过自己的分析研究来掌握获取相关的知识和方法。高一物理必修26.5宇宙航行《宇宙航行》是人教版必修2第六章第五节，讲述了人造卫星的发射原理——牛顿猜想，运用万有引力定律和圆周运动知识推导了第一宇宙速度,并介绍了第二、第三宇宙速度，随后的航天史介绍是人类认识探索自然的见证，体现了知识的力量，是学生学习了解现代科技知识的一个极好素材。学生通过《曲线运动》和《万有引力定律》的学习，已经具备了推导第一宇宙速度的知识基础；通过《行星运动》一节的学习，学生已经有了宇宙空间的基本构想，有了离开地球更深层次探索宇宙的渴望。高一物理必修26.5宇宙航行【学习目标】1.了解人造地球卫星的最初构想.2.分析人造地球卫星的受力和运动情况.3.知道三个宇宙速度的含义和数值.4.会推导第一宇宙速度。【学习重点】第一宇宙速度的推导过程和方法，了解第一宇宙速度的应用。【学习难点】1、人造地球卫星的发射速度与运行速度的区别。2、掌握有关人造卫星计算及计算过程中的一些代换。【学习过程】一、人造地球卫星如图所示，当物体的足够大时，它将会围绕旋转而不再落回地面，成为一颗绕地球转动的。一般情况下可认为人造地球卫星绕地球做运动，向心力由地球对它的提供，即GEQ\F(Mm,r2)=，则卫星在轨道上运行的线速度v=二、规律探究：宇宙速度1.第一宇宙速度叫做第一宇宙速度探究一：物体在地球表面附近做匀速圆周运动的线速度和周期方案一：若已知：地球的质量为M=5.98×1024kg,半径R=6400km，引力常量G=6.67×10-11N•m2/kg2

探究：物体在地球表面附近运行的线速度及周期方案二若已知：地球表面的重力加速度g=9.8m/s2,地球的半径R=6400km

探究：物体在地球表面附近做匀速圆周运动的线速度及周期.（2）．第二宇宙速度，是飞行器克服地球的引力，离开地球束缚的速度，是在地球上发射绕太阳运行或飞到其他行星上去的飞行器的最小发射速度。其值为：v2=________。（3）第三宇宙速度：是在地面附近发射一个物体，使它挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系外，必须达到的最小发射速度。其值是v3=_________。三、人造地球卫星运动规律将各种卫星绕地球运动都近似看成匀速圆周运动，你能推出卫星环绕速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系吗？例1、假设地球的质量不变，而地球的半径增大到原来的半径的2倍，那么从地球发射人造卫星的第一宇宙速度的大小应为原来的倍。四、人造地球卫星（1）人造地球卫星的轨道和运行速度卫星绕地球做匀速圆周运动时，是地球的引力提供向心力，卫星受到地球的引力方向指向地心，而做圆周运动的向心力方向始终指向圆心，所以卫星做圆周运动的圆心和地球的地心重合。这样就存在三类人造地球卫星轨道：赤道轨道：卫星轨道在赤道平面，卫星始终处于赤道上方；极地轨道：卫星轨道平面与赤道平面垂直，卫星通过两极上空；③一般轨道，卫星轨道和赤道成一定角度。★例2、某人在一星球上以速率v竖直上抛一物体，经时间t物体以速率v落回手中，已知该星球的半径为R，求这个星球上的第一宇宙速度．例3、登月飞行器关闭发动机后在离月球表面112km的空中沿圆形轨道绕月球飞行，周期是120.5min。已知月球半径是1740km，根据这些数据计算月球的平均密度。（G=6.67×10-11N·m2/kg2）三、迁移应用范例精析1．关于地球同步卫星，下列说法中错误的是（）A．它的速度小于7.9km/sB．它的速度大于7.9km/sC．它的周期是24h,且轨道平面与赤道平面重合D．每一个地球同步卫星离开地面的高度是一样的2．人造地球卫星由于受大气阻力，其轨道半径逐渐减小，其相应的线速度和周期的变化情况是（）A.速度减小，周期增大B.速度减小，周期减小C.速度增大，周期增大D.速度增大，周期减小解析：3．已知近地卫星的速度为7.9km/s，月球质量是地球质量的1/81，地球半径是月球半径的4倍。则在月球上发射“近月卫星”的环绕速度是多少？1.7km/s解析：高一物理必修26.5宇宙航行1．关于地球同步卫星，下列说法中错误的是（）A．它的速度小于7.9km/sB．它的速度大于7.9km/sC．它的周期是24h,且轨道平面与赤道平面重合D．每一个地球同步卫星离开地面的高度是一样的2．人造地球卫星由于受大气阻力，其轨道半径逐渐减小，其相应的线速度和周期的变化情况是（）A.速度减小，周期增大B.速度减小，周期减小C.速度增大，周期增大D.速度增大，周期减小3．已知近地卫星的速度为7.9km/s，月球质量是地球质量的1/81，地球半径是月球半径的4倍。则在月球上发射“近月卫星”的环绕速度是多少？1.7km/s4．1970年4月25日18点，新华社授权向全世界宣布：1970年4月24日，中国成功地发射了第一颗人造卫星，卫星向全世界播送“东方红”乐曲。已知卫星绕地球一圈所用时间T=114分钟，地球半径R=6400km，地球质量M=6×1024kg。试估算这颗卫星的离地平均高度。1.4×106m5．某物体在地面上受到的重力为160N，将它放置在卫星中，在卫星以加速度a=g/2随火箭向上加速上升的过程中，物体与卫星中的支持物间的压力为90N，地球半径为R0=6.4×106m，取g=10m/s2。求此时卫星离地球表面的距离。1.92×107m6．组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率，如果超过了该速率，星球的万有引力将不足以维持赤道附近的物体做圆周运动。已知一个星球的质量为M，半径为R，假设该星球是均匀分布的，求它的最小自转周期。高一物理必修26.5宇宙航行本节课始终以学生为主体精心设计教学活动,广泛利用各种网络资源,创设教学情境,调动学生情感,使学生顺其自然的进入角色,融入学习活动中。在教学过程中,教师引导鼓励学生大胆猜测,探索研究,体验与科学家牛顿原始研究人造卫星发射原理相似的“再发现”过程,引起情感共鸣,积极主动学习。师生在协作,会话交流的轻松愉快的氛围下结束课程。高一物理必修26.5宇宙航行观评记录一1.课题的引入很好。通过播放常娥一号卫星发射的录像,能激发学生的强烈的求知欲和学习本节知识的浓厚兴趣,为本节的教学奠定了良好基础。2.由平抛物体过渡到地球卫星很自然,设计合理。设计了由平抛物体到地球卫星的动画,使学生理解"要使物体变为地球卫星,需要一个最小的发射速度”显得容易多了。3.第一宇宙速度的推导中的思考题和探究题安排得很好。使学生什么是第一宇宙速度很有帮助,而且印象会更深刻;对第一宇宙速度表达式的来龙去脉更为清楚,避免了死记数值。4.探究三安排得很好。通过学生自已推导卫星的速度表达式和周期表达式,进而得到半径越大速度越小.周期越大,使学生理解更透,也避免与发射速度混淆,动画的演示印象就更深了。5.本节课结束时介绍我国航天发展史,起着前后呼应的作用,能激发学生的爱国热情和培养对科学追求的精神。6.对于"分组探究”落实还不够到位,沒有合作交流。7.关于宇宙占用时间略偏多了点,能挤出点再进行一两个课堂练习就更好。高一物理必修26.5宇宙航行《宇宙航行》课堂教学以视频“嫦娥一号”卫星发射。“嫦娥一号”卫星的发射成功，实现了中国人千年的奔月梦想，是中国航天事业发展的里程碑。其发射、绕地飞行、变轨进入地月转移轨道、绕月飞行每一个过程所遵循的规律，正好与本节课的基础知识相吻合。于是，以“嫦娥一号”卫星的奔月过程为主要线索，我设计了本节课。

使同学们的思想延伸到浩瀚的宇宙空间，顺利导出本课