宇宙航行+集体备课教案 高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第四节宇宙航行（第一课时）【课标解读】《教师培训手册》第52页新教材宇宙航行这一节增加了人类对太空的探索和中国在载人航天和宇宙探索方面成就与进展的介绍。教材把第一宇宙速度放在比第二宇宙速度和第三宇宙速度更加重要的位置，因为它是培养学生科学思维的一个载体。多大的发射速度才能成为人造卫星？这个牛顿的思考，新教材通过“我们可以从运动和受力分析入手，用万有引力定律和牛顿第二定律进行求解”引导学生建立模型，进行推理得出结论。本教材新增“人造地球卫星”这一小标题，既考虑到我们已经处于人造地球卫星数量、类型和技术迅猛发展，人造地球卫星与人的生活联系日益紧密的时代，又考虑到对人造地球卫星的进一步讨论既是第一宇宙速度的延伸，也是物理知识的综合运用。【教学目标】主题探究素养提升宇宙速度的理解知道三个宇宙速度的含义及意义会推导第一宇宙速度人造地球卫星的运行分析理解人造地球卫星的分类了解发射速度与环绕速度的区别和联系【课堂探究】主题探究一宇宙速度的理解第一宇宙速度（最小发射速度与最大环绕速度）（1）公式:=7.9km/s（2）对应的运行周期是人造卫星的最小周期学习指导P50特别提醒：第一宇宙速度公式同样适用于其他天体，具有普适性第二宇宙速度(1)大小:(2)意义:在地面附近发射飞行器,使之能够挣脱地球引力的束缚,永远离开地球所需的最小发射速度。(3)第二宇宙速度与第一宇宙速度的关系:3.第三宇宙速度(1)大小:(2)意义:在地面附近发射飞行器,使之能够挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系外的最小发射速度。学习指导P50解题锦囊：问题：给月球发射卫星速度应该在什么范围？给火星发射探测器速度应该在什么范围？典型例题:典例1、素养训练1主题探究二人造地球卫星的运行分析1.人造卫星的轨道：圆轨道的圆心必与地心重合2.人造地球卫星的运行参量分析由可得：典型例题：典例2练习：迁移发散、素养训练4【板书设计】一、宇宙速度的理解1.第一宇宙速度（最小发射速度与最大环绕速度）进行推导讲解2.第二宇宙速度和第三宇宙速度二、人造地球卫星的运行分析【课后作业】A层基础篇：作业本：课本课后习题1、4B层提升篇：配套检测卷1、2、4、9第四节宇宙航行（第二课时）【教学目标】主题探究素养提升地球同步卫星1、了解地球同步卫星的概念及分类2、理解地球静止卫星的六个“一定”人造卫星的变轨问题1、理解如何实现卫星变轨过程2、理解卫星变轨过程中的变化规律载人航天与太空探索1、主要自学，适当引导，增强学生文化自信【课堂探究】主题探究一地球同步卫星1、同步卫星的概念：周期与地球自转周期相同的圆轨道卫星2、地球静止卫星的6个“一定”由概念确定：轨道平面一定、周期一定、角速度一定、绕行方向一定思考：由以上条件引导学生推导地球静止卫星的高度与线速度表达式。主题探究二人造卫星的变轨问题变轨问题概述稳定运行：卫星绕着地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，思考：如果稳定运行的卫星突然减速会怎样？变轨运行的原因：当卫星由于某种原因，其速度突然变化时，和不再相等，就会出现近心运动或者离心运动。变轨过程思考：（1）比较与，说明依据（2）比较与、与，说明依据（3）比较与，说明依据（4）比较与、与，说明依据（5）比较、、，说明依据典型例题：典例2特别注意:学习指导解题锦囊练习：集训提能1、2、3主题探究三载人航天与太空探索主要自学，适当引导，增强学生文化自信【板书设计】一、地球静止卫星6个一定：轨道平面一定、周期一定、角速度一定、绕行方向一定、高度一定、速率一定二、卫星变轨模型1、2