广东省揭阳市高中物理第六章万有引力与航天6.5宇宙航行（1）教案新人教版必修2

广东省揭阳市高中物理第六章万有引力与航天6.5宇宙航行（1）教案新人教版必修2授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间课程基本信息1.课程名称：高中物理第六章万有引力与航天6.5宇宙航行（1）

2.教学年级和班级：广东省揭阳市高中，物理必修2班

3.授课时间：2023年4月10日

4.教学时数：45分钟

二、教学内容

1.课程目标：通过本节课的学习，使学生了解宇宙航行的基本概念，掌握宇宙速度、轨道等基本知识，培养学生的空间想象能力和科学思维。

2.教学重点：宇宙速度、轨道等基本概念的理解和应用。

3.教学难点：宇宙速度、轨道等知识的综合运用。

三、教学过程

1.导入：通过展示我国航天事业的发展历程，激发学生的爱国情怀，引出本节课的主题。

2.新课导入：介绍宇宙航行的基本概念，讲解宇宙速度、轨道等知识。

3.案例分析：分析我国航天器的宇宙航行过程，让学生更好地理解宇宙速度、轨道等知识。

4.课堂练习：布置相关的练习题，巩固所学知识。

5.总结：对本节课的内容进行总结，强调宇宙速度、轨道等知识在航天事业中的重要性。

四、教学评价

1.课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，了解学生的学习状态。

2.练习完成情况：检查学生课堂练习的完成质量，评估学生对知识的掌握程度。

3.课后反馈：收集学生的课后反馈，了解学生的学习效果。

五、教学资源

1.教材：新人教版高中物理必修2。

2.多媒体课件：宇宙航行相关的图片、视频等资料。

3.练习题：与人教版教材配套的练习题。核心素养目标1.科学思维：通过本节课的学习，培养学生运用科学思维方法，分析宇宙航行的基本问题，提高学生解决问题的能力。

2.科学探究：培养学生运用实验、观察等方法，探究宇宙速度、轨道等知识，培养学生的探究能力。

3.空间想象：培养学生运用空间想象能力，理解宇宙航行的基本概念，提高学生的空间思维能力。

4.科学态度与价值观：通过我国航天事业的发展历程，培养学生的爱国情怀，树立正确的科学态度和价值观。教学难点与重点1.教学重点

-宇宙速度的概念及其计算：地球表面出发，绕地球飞行一周不落回地面的最小速度。

-轨道的类型及特点：圆形轨道、椭圆形轨道等，以及不同轨道对航天器的要求。

-宇宙航行的基本原理：航天器在轨道上的运动规律，以及航天器变轨的原理。

2.教学难点

-宇宙速度的计算：理解并运用万有引力公式计算不同高度的宇宙速度。

-轨道变化的物理原理：理解航天器从低轨道变轨到高轨道所需的物理原理和能量转换。

-航天器轨道控制：掌握航天器在轨道上的控制方法，如发动机点火、轨道修正等。

举例说明：

-宇宙速度的计算难点在于理解万有引力公式中的各参数含义和运用，如地球的质量、半径以及航天器与地球的距离等。

-轨道变化的物理原理难点在于理解航天器从低轨道变轨到高轨道时，需要增加速度以克服地球引力的束缚，同时还要考虑航天器的燃料消耗和机械能守恒。

-航天器轨道控制难点在于理解不同轨道类型对航天器控制的要求，以及如何在实际操作中实现精确控制。教学方法与策略1.教学方法

-讲授法：用于讲解宇宙速度、轨道等基本概念和原理。

-案例研究法：通过分析我国航天器的宇宙航行案例，让学生更好地理解知识。

-讨论法：组织学生讨论航天器的轨道控制方法，促进学生思考和交流。

2.教学活动

-角色扮演：学生扮演航天设计师，讨论并设计航天器的宇宙航行方案。

-实验模拟：利用模拟软件，让学生模拟航天器的轨道变化，增强学生的实践操作能力。

3.教学媒体

-多媒体课件：使用课件展示宇宙航行的图像、视频，帮助学生直观理解。

-网络资源：利用网络资源，展示我国航天事业的发展历程，激发学生的爱国情怀。

-模拟软件：运用模拟软件，让学生亲身体验航天器的轨道变化，提高学生的实践能力。教学过程设计1.导入环节（5分钟）

-创设情境：展示我国航天事业的发展历程，特别是近年来的重大航天任务，如嫦娥五号、天问一号等。

-提出问题：引导学生思考航天器是如何在宇宙中飞行的，激发学生的学习兴趣和求知欲。

2.讲授新课（15分钟）

-讲解宇宙速度的概念及其计算方法，强调地球表面出发，绕地球飞行一周不落回地面的最小速度。

-介绍不同类型的轨道及其特点，如圆形轨道、椭圆形轨道等，以及不同轨道对航天器的要求。

-讲解宇宙航行的基本原理，包括航天器在轨道上的运动规律和航天器变轨的原理。

3.师生互动环节（5分钟）

-提问：让学生回答宇宙速度的计算方法和轨道的特点，检查学生对知识的掌握程度。

-讨论：组织学生讨论航天器的轨道控制方法，引导学生思考并交流不同的观点。

4.巩固练习（10分钟）

-布置练习题：让学生运用所学知识，解决实际问题，如计算特定高度的宇宙速度等。

-讨论解答：学生相互讨论，共同解决问题，教师给予指导和解答。

5.总结与拓展（5分钟）

-总结：对本节课的内容进行总结，强调宇宙速度、轨道等知识在航天事业中的重要性。

-核心素养能力的拓展：引导学生思考航天事业的发展对我国科技实力和国家地位的提升，培养学生的爱国情怀和科学态度。

总用时：45分钟

教学过程设计要求紧扣实际教学过程中的重难点，通过创设情境、提问、讨论、练习等方式，激发学生的学习兴趣，引导学生主动参与课堂，培养学生的科学思维、科学探究和空间想象等核心素养能力。同时，教学过程要注重师生互动，充分调动学生的积极性，确保学生对知识的深入理解和掌握。知识点梳理1.宇宙速度

-定义：宇宙速度是指在地球表面出发，绕地球飞行一周不落回地面的最小速度。

-计算公式：v=√(GM/R)，其中G为万有引力常数，M为地球的质量，R为地球的半径。

2.轨道

-定义：轨道是航天器围绕行星运动的路径。

-类型：圆形轨道、椭圆形轨道、双曲线轨道等。

-特点：不同类型的轨道对航天器的要求不同，如圆形轨道要求航天器在特定高度和速度下运行。

3.宇宙航行原理

-定义：宇宙航行是指航天器在宇宙空间中的运动。

-原理：航天器在轨道上的运动规律，包括轨道速度、轨道周期等。

-变轨原理：航天器从低轨道变轨到高轨道需要增加速度，克服地球引力的束缚。

4.轨道控制方法

-定义：轨道控制是指对航天器在轨道上的运动进行调整。

-方法：包括发动机点火、轨道修正等，以保持航天器在预定轨道上运行。

5.航天器轨道控制

-定义：航天器轨道控制是指对航天器在轨道上的位置和速度进行调整。

-方法：包括轨道机动、轨道转移等，以实现航天器的不同任务目标。

6.航天器轨道机动

-定义：航天器轨道机动是指通过改变航天器的速度和方向，使其从一条轨道转移到另一条轨道。

-方法：包括轨道修正、轨道机动等，以实现航天器的不同任务需求。

7.航天器轨道转移

-定义：航天器轨道转移是指将航天器从当前轨道转移到目标轨道。

-方法：包括改变航天器的速度和方向，使其进入目标轨道。

8.航天器轨道控制实例

-实例：分析我国航天器的宇宙航行过程，如嫦娥五号、天问一号等。

-目的：让学生更好地理解航天器轨道控制的方法和原理。课堂小结，当堂检测1.课堂小结

-通过本节课的学习，学生应掌握宇宙速度、轨道等基本概念和原理。

-学生应能理解宇宙航行的基本原理，包括航天器在轨道上的运动规律和航天器变轨的原理。

-学生应掌握轨道控制方法，如发动机点火、轨道修正等，以保持航天器在预定轨道上运行。

-学生应能运用所学知识，解决实际问题，如计算特定高度的宇宙速度等。

2.当堂检测

-题目一：计算地球表面出发，绕地球飞行一周不落回地面的最小速度。

-题目二：分析我国航天器的宇宙航行过程，如嫦娥五号、天问一号等，阐述航天器轨道控制的方法和原理。

-题目三：设计一个航天器的轨道转移方案，包括改变航天器的速度和方向，使其从一条轨道转移到另一条轨道。

3.答案与解析

-题目一答案：使用万有引力公式计算得出地球表面出发，绕地球飞行一周不落回地面的最小速度。

-题目二答案：分析我国航天器的宇宙航行过程，得出航天器轨道控制的方法和原理。

-题目三答案：设计一个航天器的轨道转移方案，包括改变航天器的速度和方向，使其从一条轨道转移到另一条轨道。

4.课堂小结与当堂检测的作用

-课堂小结有助于巩固学生对本节课知识的理解和掌握。

-当堂检测可以及时检查学生对知识的掌握程度，发现并解决问题。

-通过课堂小结和当堂检测，教师可以了解学生的学习情况，为后续教学提供依据。反思改进措施1.教学特色创新

-实践教学：将航天器轨道控制的相关知识与实际案例相结合，让学生亲身体验和操作，提高学生的实践能力。

-爱国情怀教育：通过讲解我国航天事业的发展历程，培养学生的爱国情怀，激发学生的学习兴趣。

-团队合作：组织学生进行小组讨论和合作，培养学生的团队合作能力和交流沟通能力。

2.存在主要问题

-教学管理：课堂时间安排不够合理，导致部分内容讲解不充分，需要调整教学计划和时间分配。

-教学方法：对于一些复杂的知识点，学生理解起来比较困难，需要采用更直观、生动的教学方法，如动画演示、模型展示等。

-教学评价：目前的评价方式较为单一，主要是课堂提问和练习，可以考虑引入更多的评价方式，如小组讨论、项目报告等，全面评估学生的学习效果。

3.改进措施

-调整教学计划和时间分配：根据学生的实际情况，合理分配课堂时间，确保每个知识点都能得到充分的讲解和讨论。

-采用多样化的教学方法：针对不同知识点，采用不同的教学方法，如动画演示、模型展示、实际案例分析等，帮助学生更好地理解和掌握知识。

-丰富教学评价方式：引入更多的评价方式，如小组讨论、项目报告等，全面评估学生的学习效果，激发学生的学习积极性和主动性。

-加强与企业的合作：与相关企业合作，为学生提供实践机会，让他们能够将所学知识运用到实际工作中，提高学生的实践能力和就业竞争力。板书设计-定义：宇宙速度是指在地球表面出发，绕地球飞行一周不落回地面的最小速度。

-计算公式：v=√(GM/R)，其中G为万有引力常数，M为地球的质量，R为地球的半径。

2.轨道

-类型：圆形轨道、椭圆形轨道、双曲线轨道等。

-特点：不同类型的轨道对航天器的要求不同，如圆形轨道要求航天器在特定高度和速度下运行。

3.宇宙航行原理

-原理：航天器在轨道上的运动规律，包括轨道速度、轨道周期等。

-变轨原理：航天器从低轨道变轨到高轨道需要增加速度，克服地球引力的束缚。

4.轨道控制方法

-方法：包括发动机点火、轨道修正等，以保持航天器在预定轨道上运行。

-实例：分析我国航天器的宇宙航行过程，如嫦娥五号、天问一号等。

5.航天器轨道控制

-方法：包括轨道机动、轨道转移等，以实现航天器的不同任务目标。

-实例：设计一个航天器的轨道转移方案，包括改变航天器的速度和方向，使其从一条轨道转移到另一条轨道。

板书设计应条理清楚、重点突出、简洁明了，同时具有艺术性和趣味性，以激发学生的学习兴趣和主动性。例如，可以通过使用颜色区分不同的知识点，或者采用有趣的图形和图像来吸引学生的注意力。此外，板书设计应便于学生理解和记忆，例如通过使用简洁的关键词和公式，或者通过列出行云流水的板书布局，使学生能够快速抓住重点，提高学习效率。课后拓展-阅读材料：推荐学生阅读关于航天器轨道控制的专业书籍或文章，如《航天器轨道动力学》、《航天器轨道控制技术》等。

-视频资源：推荐学生观看关于我国航天事业的纪录片，如《中国的航天》、《探月工程》等，以及相关的科普视频。

2.拓展要求

-自主学习：鼓励学生利用课后时间，自主学习和拓展关于航天器轨道控制的知识，提高自己的科学素养。

-提问解答：学生在学习过程中遇到疑问，可以随时向教师提问，教师