2019-2020学年高中物理第七章万有引力与宇宙航行第四节宇宙航行教案新人教版必修第二册

2019_2020学年高中物理第七章万有引力与宇宙航行第四节宇宙航行教案新人教版必修第二册科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2019_2020学年高中物理第七章万有引力与宇宙航行第四节宇宙航行教案新人教版必修第二册教学内容分析本节课的主要教学内容是宇宙航行。本节内容与学生已有知识的联系紧密，需要在学生掌握了万有引力定律、天体运动等知识基础上，进一步引导学生了解宇宙航行的基本概念、原理和方法。

教学内容主要包括：宇宙航行的定义、分类和基本原理；宇宙飞船的运行轨道和控制；宇宙航行的意义和未来发展。通过本节课的学习，使学生掌握宇宙航行的基本知识，培养学生的创新意识和科学精神。

在教学过程中，以教材《2019_2020学年高中物理第七章万有引力与宇宙航行第四节宇宙航行教案新人教版必修第二册》为依据，结合生活中的实际例子，引导学生深入思考，提高学生的学习兴趣和积极性。同时，注重培养学生的实践能力和团队协作精神，为学生的全面发展奠定基础。核心素养目标分析本节课的核心素养目标主要包括：科学思维、科学探究、科学态度与价值观。通过学习宇宙航行的相关知识，培养学生运用科学思维方法分析和解决问题的能力；通过小组讨论、案例分析等方式，提高学生科学探究的能力，使其能够运用所学知识解决实际问题；同时，培养学生对宇宙航行的兴趣和热情，树立正确的科学态度和价值观，认识到科学对于社会发展的重要性。重点难点及解决办法重点：

1.宇宙航行的基本概念、原理和方法。

2.宇宙飞船的运行轨道和控制技术。

3.宇宙航行的意义和未来发展。

难点：

1.宇宙航行中的复杂计算和数学模型。

2.宇宙飞船运行轨道的动态调整和控制。

3.宇宙航行相关技术在实际应用中的挑战。

解决办法：

1.对于重点内容，通过多媒体演示、实例分析等方式，帮助学生形象直观地理解宇宙航行的基本概念、原理和方法。

2.对于难点内容，采用分步骤讲解、引导学生动手实践等方法，帮助学生理解和掌握宇宙飞船运行轨道的计算和控制技术。

3.针对宇宙航行相关技术在实际应用中的挑战，可以邀请相关领域的专家进行讲座，或者组织学生进行实地考察，以增加学生的见识和理解。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：教师通过讲解宇宙航行的基本概念、原理和方法，引导学生掌握宇宙航行的基础知识。

2.讨论法：组织学生进行小组讨论，分享对宇宙航行的理解和观点，激发学生的思考和创造力。

3.实验法：利用模拟实验或案例分析，让学生亲身体验宇宙飞船的运行轨道和控制技术，提高学生的实践能力。

教学手段：

1.多媒体设备：利用多媒体课件、视频等资源，生动展示宇宙航行的相关知识，增强学生的学习兴趣和理解。

2.教学软件：运用教学软件进行模拟和计算，帮助学生更好地理解宇宙飞船的运行轨道和控制技术。

3.网络资源：利用网络资源，提供更多的宇宙航行的信息和实例，拓宽学生的知识视野，激发学生的学习兴趣。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对宇宙航行的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道什么是宇宙航行吗？它与我们的生活有什么关系？”

展示一些关于宇宙航行的图片或视频片段，让学生初步感受宇宙航行的魅力或特点。

简短介绍宇宙航行的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.宇宙航行基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解宇宙航行的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解宇宙航行的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍宇宙航行的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.宇宙航行案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解宇宙航行的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的宇宙航行案例进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解宇宙航行的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用宇宙航行解决实际问题。

小组讨论：让学生分组讨论宇宙航行的未来发展或改进方向，并提出创新性的想法或建议。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与宇宙航行相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对宇宙航行的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调宇宙航行的的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括宇宙航行的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调宇宙航行在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用宇宙航行。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于宇宙航行的短文或报告，以巩固学习效果。知识点梳理本节课的主要知识点包括：

1.宇宙航行的定义、分类和基本原理：了解宇宙航行的概念，掌握宇宙飞船和航天器的分类，理解宇宙航行的基本原理和动力学。

2.宇宙飞船的运行轨道和控制：学习宇宙飞船的运行轨道类型，掌握轨道控制的方法和技巧，了解宇宙飞船在轨道上的运行状态。

3.宇宙航行的意义和未来发展：探讨宇宙航行的科学意义、技术挑战和应用前景，了解人类宇宙航行的历史和发展趋势，展望未来的宇宙航行技术。

4.宇宙航行相关的数学计算：学习宇宙航行中的基本数学计算方法，包括轨道计算、飞行时间计算等，培养学生的数学应用能力。

5.宇宙航行的技术和设备：了解宇宙飞船的主要系统和设备，包括推进系统、生命保障系统、通信系统等，掌握它们的工作原理和功能。

6.宇宙航行的安全问题：学习宇宙航行中的安全问题，包括宇宙辐射、太空垃圾、应急返回等，了解宇宙飞行员的健康和生命安全。

7.宇宙航行的伦理和法律问题：探讨宇宙航行的伦理和法律问题，包括宇宙资源开发、太空军事化、国际合作等，培养学生的法律责任意识。典型例题讲解本节课将讲解以下五个典型例题，帮助学生巩固宇宙航行的相关知识。

例题1：宇宙飞船从地球出发，以第一宇宙速度绕地球运行。假设地球半径为6400km，求宇宙飞船绕地球运行一周的周期。

解答：

根据圆周运动的周期公式T=2πr/v，其中r为地球半径，v为第一宇宙速度。

代入数值计算得：T=2π*6400km/7.9km/s≈5064s≈84min。

例题2：已知宇宙飞船在地球轨道上的速度为7.9km/s，求该飞船在地球轨道上的运行半径。

解答：

根据圆周运动的速度公式v=2πr/T，其中v为速度，r为运行半径，T为周期。

代入数值计算得：r=v*T/(2π)=7.9km/s*5064s/(2π)≈1.46*10^7m。

例题3：一颗卫星以近地轨道运行，其周期为120min。求该卫星的轨道半径。

解答：

根据周期公式T=2πr/v，其中T为周期，r为轨道半径，v为卫星速度。

由于卫星在近地轨道上，其速度等于第一宇宙速度，代入数值计算得：r=(T*v)/(2π)=(120min*7.9km/s)/(2π)≈1.55*10^7m。

例题4：已知宇宙飞船在月球轨道上的周期为24h，求该飞船在月球轨道上的速度。

解答：

根据周期公式T=2πr/v，其中T为周期，r为轨道半径，v为飞船速度。

由于月球半径约为1.74*10^6m，代入数值计算得：v=(2π*r)/T=(2π*1.74*10^6m)/(24*3600s)≈2.4km/s。

例题5：假设地球质量为M，宇宙飞船质量为m，地球半径为R。宇宙飞船从地球表面起飞，要达到宇宙航行的条件，至少需要获得多少速度？

解答：

根据宇宙航行的条件，宇宙飞船需要达到第一宇宙速度，即v=√(GM/R)，其中G为万有引力常数。

代入数值计算得：v=√(6.67*10^-11N·m^2/kg^2*M/R)=√(6.67*10^-11N·m^2/kg^2*M/(6400*10^3m))≈7.9km/s。教学反思今天上的这节宇宙航行课，我感觉整体效果还是不错的。学生在课堂上表现得挺活跃，参与度也挺高，但我也发现了一些需要改进的地方。

首先，我觉得导入部分还是有点平淡，虽然我尝试用提问的方式引起学生的兴趣，但似乎并没有达到预期的效果。下次我打算用一些更生动有趣的实例来引入课题，比如可以谈谈最近我国航天事业的最新进展，或者是一些有趣的宇宙探索故事，相信这样能更好地激发学生的学习热情。

其次，我在讲解宇宙飞船的运行轨道和控制这部分时，发现有些学生显得有些困惑。我觉得可能是因为我讲解得不够清晰，或者是因为这部分内容本身就比较复杂。下次我打算运用更多的图示和模型来帮助学生理解，也可以让学生通过实际操作来加深对知识点的掌握。

在讲解宇宙航行的意义和未来发展这部分时，我觉得我讲得有点抽象，学生可能不容易理解。下次我打算结合一些实际的案例和应用来讲解，比如可以谈谈宇宙航行在通信、资源开发等方面的具体应用，这样学生可能会更容易理解。

此外，我觉得课堂上的互动环节还可以更加丰富。虽然我设置了小组讨论，但感觉学生们