2024-2025学年新教材高中物理 第七章 万有引力与宇宙航行 4 宇宙航行（1）说课稿 新人教版必修2

2024-2025学年新教材高中物理第七章万有引力与宇宙航行4宇宙航行（1）说课稿新人教版必修2学校授课教师课时授课班级授课地点教具设计思路本节课以新人教版必修2高中物理教材为基础，围绕“宇宙航行（1）”这一主题，结合学生的认知水平，设计以下教学思路：首先，通过引入实际生活中的宇宙航行案例，激发学生的兴趣；其次，讲解万有引力定律在宇宙航行中的应用，让学生理解宇宙航行的基本原理；最后，通过实验和讨论，培养学生分析问题和解决问题的能力，使学生在掌握知识的同时，提高实践能力。整个教学过程注重理论与实践相结合，旨在培养学生的物理素养和创新能力。核心素养目标1.科学素养：培养学生运用物理知识解释宇宙航行中万有引力现象的能力，提升科学思维和探究精神。

2.创新与实践：通过设计实验和讨论，激发学生的创新意识，培养解决实际问题的实践能力。

3.科学态度与责任：引导学生正确认识科学技术的双刃剑效应，树立科学的宇宙观和责任感。教学难点与重点1.教学重点

-万有引力定律的应用：重点讲解万有引力在宇宙航行中的作用，如卫星绕地球运动、行星际航行等，强调万有引力公式F=G*m1*m2/r^2在实际问题中的应用。

-宇宙航行的基本原理：详细解释宇宙航行中的关键概念，如第一宇宙速度、第二宇宙速度、轨道计算等，确保学生理解宇宙航行的物理基础。

-实际案例分析：通过分析嫦娥、天宫等我国航天器的发射和运行情况，让学生将理论知识与实际应用相结合。

2.教学难点

-万有引力公式的推导：万有引力定律的数学推导对于学生来说是难点，需要通过具体例题，如计算地球与月球之间的引力，帮助学生理解公式中各个变量的意义。

-轨道计算：宇宙航行中的轨道计算较为复杂，如卫星的椭圆轨道计算，需要通过实例演示，如给定卫星的初始速度和位置，计算其轨道参数，让学生掌握计算方法。

-宇宙航行中的能量转换：宇宙航行中涉及能量的转换，如化学能转化为动能，太阳能转化为电能等，这些能量转换过程较为抽象，需要通过图示和实际案例，如火箭发射过程中的能量变化，帮助学生形成直观认识。教学资源-软硬件资源：物理实验室、计算机、投影仪、白板

-课程平台：学校教学管理系统

-信息化资源：多媒体教学课件、网络教学视频、宇宙航行相关软件模拟

-教学手段：小组讨论、问题驱动、案例教学、实验演示教学过程一、导入新课

1.大家好，今天我们要学习的是《宇宙航行（1）》这一节课。首先，我想请大家回忆一下我们之前学过的万有引力定律，谁能告诉我万有引力定律的内容？

二、讲解万有引力在宇宙航行中的应用

1.很好，万有引力定律告诉我们，任何两个物体之间都存在引力。那么，在宇宙航行中，万有引力是如何发挥作用的呢？请大家跟我一起来看一下这个案例——卫星绕地球运动。

2.假设我们有一个卫星，它的质量是m，地球的质量是M，卫星与地球之间的距离是r。根据万有引力定律，我们可以计算出卫星与地球之间的引力F。那么，这个引力F对卫星的运动有什么影响呢？

3.正是这个引力F，使得卫星能够绕地球运动。具体来说，这个引力提供了向心力，使卫星沿着圆形或椭圆形轨道运动。我们可以通过计算来验证这一点。请大家拿出纸笔，我们一起计算一下卫星的第一宇宙速度。

三、探究宇宙航行的基本原理

1.好的，我们已经知道了卫星绕地球运动的基本原理。接下来，我们来探讨一下宇宙航行的其他基本原理。首先，我们来看一下第一宇宙速度和第二宇宙速度的概念。

2.第一宇宙速度是指卫星在地球表面附近绕地球运动所需的最低速度，这个速度大约是7.9km/s。第二宇宙速度是指卫星从地球表面脱离地球引力所需的最低速度，这个速度大约是11.2km/s。请大家思考一下，为什么会有这两个速度？

3.是的，因为地球的引力。只有当卫星的速度达到第一宇宙速度，它才能够绕地球运动；而当卫星的速度达到第二宇宙速度，它才能够脱离地球引力，飞向太空。接下来，我们通过一个实验来模拟卫星的轨道运动，请大家分成小组，一起完成实验。

四、实验与讨论

1.现在，每个小组都完成了卫星轨道运动的模拟实验。请大家分享一下你们的实验结果，看看哪个小组的卫星轨道最为准确。

2.好的，我听到有很多小组都成功地模拟了卫星的轨道运动。那么，我们再来讨论一下，如果我们要将卫星发射到火星，我们需要考虑哪些因素？

3.对，我们需要考虑卫星的发射速度、轨道倾角、地球与火星的相对位置等。这些因素都会影响卫星的轨道和到达火星的时间。请大家结合我们学过的知识，讨论一下如何设计一个火星探测器的发射计划。

五、案例分析

1.好的，我们已经讨论了如何设计火星探测器的发射计划。现在，让我们来看一个真实的案例——嫦娥五号探测器。请大家阅读教材中关于嫦娥五号探测器的内容，了解它的发射过程和任务。

2.请一位同学来分享一下你读到的内容。很好，嫦娥五号探测器是我国自主研发的月球探测器，它成功实现了月球样本返回任务。这个任务的成功，充分体现了我国在宇宙航行领域的实力。

六、总结与拓展

1.我们今天学习了宇宙航行（1），了解了万有引力在宇宙航行中的应用，掌握了宇宙航行的基本原理。那么，大家觉得宇宙航行对于人类社会有哪些意义呢？

2.是的，宇宙航行不仅可以帮助我们探索太空，还可以推动科技发展，提升国家的综合实力。接下来，请大家思考一下，未来宇宙航行可能会面临哪些挑战？

3.好的，我听到有同学提到了太空垃圾、宇宙射线、生命保障系统等问题。这些问题确实是我们未来需要解决的挑战。最后，我想请大家回家后，查阅相关资料，了解一下我国在宇宙航行领域的发展历程和未来规划。

七、课堂小结

1.今天我们学习了《宇宙航行（1）》，大家对万有引力在宇宙航行中的应用有了更深刻的理解，也掌握了宇宙航行的基本原理。希望大家能够在课后继续学习，不断提高自己的物理素养。

2.下节课我们将继续学习宇宙航行的相关内容，包括卫星通信、空间站建设等。希望大家做好准备，积极参与课堂讨论。

3.好的，今天的课就到这里，大家辛苦了。下课！学生学习效果学生学习效果显著，具体表现在以下几个方面：

1.理解并掌握了万有引力定律在宇宙航行中的应用，能够运用该定律解释卫星绕地球运动、行星际航行等实际现象。

2.通过实验模拟卫星轨道运动，学生能够直观地观察到卫星在不同速度和轨道条件下的运动轨迹，加深了对宇宙航行基本原理的理解。

3.学生能够计算并理解第一宇宙速度和第二宇宙速度的概念，明确这两个速度在宇宙航行中的重要性。

4.通过分析嫦娥五号探测器等实际案例，学生了解了宇宙航行的实际操作过程，提高了将理论知识应用于实际问题的能力。

5.在小组讨论中，学生学会了如何合作解决问题，提升了团队协作和沟通能力。

6.学生通过查阅资料和讨论，对我国在宇宙航行领域的发展有了更全面的了解，增强了民族自豪感和对科学的兴趣。

7.学生能够识别并描述宇宙航行中可能遇到的挑战，如太空垃圾、宇宙射线等，并思考相应的解决方案。

8.学生在课后自主查阅资料，了解了宇宙航行的最新进展，如空间站建设、卫星通信等，拓宽了知识视野。

9.通过本节课的学习，学生对物理学科的兴趣得到了提升，科学素养和实践能力得到了加强。

10.学生在学习过程中，逐渐形成了科学的宇宙观和责任感，为未来的学习和职业发展奠定了坚实的基础。反思改进措施（一）教学特色创新

1.在本节课中，我尝试通过引入真实的航天案例，如嫦娥五号探测器的发射和任务，来激发学生的学习兴趣和探究欲望，这种案例教学法在本节课中取得了较好的效果。

2.实验模拟环节，我让学生分组进行卫星轨道运动的模拟实验，这不仅提高了学生的实践操作能力，也增强了团队合作意识，是一种有益的教学尝试。

（二）存在主要问题

1.在教学组织方面，我发现学生在进行实验模拟时，由于时间安排不够合理，部分学生未能充分参与其中，导致实验效果不尽如人意。

2.在教学方法上，我在讲解万有引力定律的应用时，可能过于侧重理论推导，而对于学生的实际应用能力的培养不够，使得部分学生对于理论知识的理解较为抽象。

3.在教学评价方面，我未能充分利用学生的反馈信息来调整教学进度和方法，导致部分学生对于课程内容的掌握程度不够。

（三）改进措施

1.针对教学组织方面的问题，我将在未来的课程中更加合理地安排实验时间，确保每个学生