宇宙航行+教学设计 高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第七章万有引力与航天第四节宇宙航行教学设计【学习目标】1.会推导第一宇宙速度，知道三个宇宙速度的含义2.了解人造地球卫星的历史及现状，认识同步卫星的特点3.了解人类对太空的探索历程和我国载人航天工程的发展.激发学习科学，热爱科学的激情，增强民族自信心和自豪感。教学重难点：培养学生利用所学知识分析、解决实际问题的能力。=通过对世界和中国航天史的了解也会让学生产生对航天科学的热爱，增强民族自豪感和自信心。【教学过程】引入课题：从嫦娥奔月到万户飞天，从阿波罗11号登月到新时代中国航天伟大成就，人类一直在为“飞天”梦想努力着。我们怎样用知识成就这个“飞天”梦想呢？出示学习目标课堂探究：提出问题：牛顿曾提出过一个著名的理想实验：如图1所示，从高山上水平抛出一个物体，当抛出的速度足够大时，物体将环绕地球运动，成为人造地球卫星．据此思考并讨论以下问题：图1．当抛出速度较小时，物体做什么运动？当物体刚好不落回地面时，物体做什么运动？当抛出速度非常大时，物体还能落回地球吗？2．已知地球的质量为m地，地球半径为R，引力常量为G，若物体紧贴地面飞行而不落回地面，其速度大小为多少？已知地球半径R＝6400km，地球表面的重力加速度g＝10m/s2，则物体环绕地球表面做圆周运动的速度多大？交流与合作一：宇宙速度（学生黑板展示）法一：万有引力提供物体作圆周运动的向心力法二：在地面附近，重力提供物体作圆周运动的向心力总结与思考：（教师引导学生得出结论）第一宇宙速度（环绕速度）：v1=7.9km/s思考：（１）如果发射卫星的速度小于第一宇宙速度，卫星将-----。（２）如果发射速度等于第一宇宙速度，卫星将-----。深化探究：（教师组织学生交流讨论得出）第一宇速度是卫星的（最大、最小）运行速度，是卫星的（最大、最小）发射速度。如果发射速度大于7.9km/s，卫星将做什么样的运宙动？通过ppt师生一起总结三个宇宙速度的数值和物理意义。交流与合作二：人造卫星1.人造卫星轨道的分类2.人造地球卫星的运行参量3.人造地球卫星的分类交流与合作三：载人航天与太空探索1．1961年苏联航天员加加林进入东方一号载人飞船，铸就了人类首次进入太空的丰碑．2．1969年，美国阿波罗11号飞船发射升空，拉开人类登月这一伟大历史事件的帷幕．3．2003年10月15日9时，我国神舟五号宇宙飞船把中国第一位航天员杨利伟送入太空，截至2017年底，我国已经将11名航天员送入太空，包括两名女航天员．2013年6月，神舟十号分别完成与天宫一号空间实验室的手动和自动交会对接；2016年10月19日，神舟十一号完成与天宫二号空间实验室的自动交会对接.2017年4月20日，我国发射了货运飞船天舟一号，入轨后与天宫二号空间实验室进行自动交会对接、自主快速交会对接等3次交会对接及多项实验．【课堂小结】（学生总结并展示）探究体验一1.(对宇宙速度的理解)关于宇宙速度的说法,正确的是()A.第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最大速度B.第一宇宙速度是地球同步卫星的发射速度C.人造地球卫星运行时的速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间D.第三宇宙速度是物体逃离地球的最小速度探究体验二2.(对地球同步卫星的理解)我国卫星移动通信系统首发星天通一号01星,在2016年8月6日在西昌卫星发射中心顺利升空并进入距离地球约三万六千千米的地球同步轨道。这标志着我国迈入了卫星移动通信的“手机时代”。根据这一信息以及必要的常识,尚不能确定该卫星的()A.质量B.轨道半径C.运行速率D.运行周期探究体验三3.(人造地球卫星)如图所示,卫星a、b、c沿圆形轨道绕地球运行。a是极地轨道卫星,在地球两极上空约1000km处运行;b是低轨道卫星,距地球表面高度与a相等;c是地球静止卫星。则()A.a、b的周期比c的大B.a、b的向心力一定相等C.a、b的速度大小相等D.a、b的向心加速度比c的小探究体验四4.(人造地球卫星的运行规律)已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,某人造地球卫