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1、普通高中课程标准实验教科书物理必修姓名： 曾伟性别：男职称：中学高级教师学历：大学本科工作单位：宿州市大店中学通讯地址：宿州市大店中学电话：13955782468 邮箱：1192525946 qq. Com邮编：2341125、宇宙航行教学设计第六章万有引力与航天案例名称第六章第五节 宇宙航行教材内容分析本节知识核心内容是牛顿运动定律与万有引力在圆周运动条件下的综合应用，介绍万有引力的实践成就。重点部分是第一宇宙速度的推导过程，讲述了人造卫星的发射原理，并介绍了第二、第三宇宙速度。教材中还简要介绍了人类在探索宇宙奥秘过程中所做的一些重要事件，以及我国在航天事业中的一些成就，介绍人造卫星中一些基
2、本理论。学情分析学生已学过平抛运动、匀速圆周运动、万有引力定律等基本理论，具备了解决问题的基本工具。学生在生活中很少接触航天技术的相关内容，学生对航天的相关知识有着极大的好奇心和浓厚的学习兴趣，这是本节课的关键所在。教学策略选择本节课在教学设计上采用：教师创设教学情景教师设疑学生思考讨论教师启发引导学生交流讨论师生共同总结。在教学过程中，学生独立思考、小组合作探究，小组之间对抗质疑，提高学生的学习能力。教师尽可能多地给学生提供思考的空间和展示的舞台。三维目标知识与技能（1）能够解释地球人造卫星的运行原理；（2）会运用万有引力定律和圆周运动公式分析解答有关卫星运行的原因；（3）会推导第一宇宙速度
3、，记住三个宇宙速度；（4）记住同步卫星的周期、线速度、角速度、高度、轨道平面；过程与方法（1）通过运用万有引力定律推导第一宇宙速度，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力；（2）通过航天事业的发展史说明物理学的重大贡献。情感态度价值观（1）介绍我国航天事业的发展现状，激发学习科学，热爱科学的激情，增强民族自信心和自豪感；（2）感知人类探索宇宙的梦想，促使学生树立献身科学的人生价值观。教学重点（1）第一宇宙速度的推导； （2）人造卫星的环绕速度与卫星发射速度的区别； （3）卫星做圆周运动时，各物理量的关系；教学难点（1）人造卫星的环绕速度与卫星发射速度的区别； （2）卫星做圆周运动时，各物理量的
4、关系。教学方法创设教学情境，学生探究式讨论式教学资源多媒体课件、小球课时安排1课时古代中国的飞天梦想抛物实验，思考物体成为卫星的条件仰望星空，引发思考卫星线速度、角速度、周期与轨道半径的关系牛顿人造卫星发射原理动画展示牛顿卫星发射原理第一宇宙速度的推导及其理解提出问题情景引入观看我国航天成就图片及嫦娥奔月视频研究同步卫星的相关信息教学流程图课下写一篇有关航天类的小短文交流学习心得，尝试课堂小结课外活动自我评价梦想成真合作探究第二宇宙速度、第三宇宙速度介绍观看哥伦比亚航天员的照片及其视频智力快车宇宙速度 教学过程教师活动学生活动设计意图情景引入仰望星空，面对浩翰的宇宙，星罗夜空，熠熠生辉，日行天
5、宇，辚辚东西，探索宇宙奥秘是人类永恒的渴望，飞天梦想已经成为千古佳话。今天我们将要进行了一场高能的太空之旅。一起来研究宇宙航行。观看星空图片和相关视频激发学生求知欲望提出问题1、抛出去的石头会落向地面，为什么卫星发射出去后不落回地面呢？2、物体要想成为卫星的条件是什么呢？猜想、讨论、交流从地面上的平抛运动到天空中的卫星运动便于学生理解宇宙速度1、讲述古代中国人的猜想用大炮把人射到太空；2、动画展示牛顿人造卫星发射原理图。引入宇宙速度的概念。3、问题探究用两种方法计算以多大的速度抛出这个物体，它才会绕地球表面运动，不会落下来？4、建立模型天体做匀速圆周运动的处理方法思路：万有引力提供匀速圆周运动
6、所需要的向心力5、第一宇宙速度的计算6、介绍第二宇宙速度、第三宇宙并动画进行展示三种宇宙7、问题探究（1）将卫星送入低轨道和送入高轨道哪一个更容易？为什么？（2）哪一个所需要的发射速度更大？为什么？（3）发射速度和卫星绕地球旋转的速度是不是同一速度？ 思考讨论计算人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动时半径最小速度最大，v1=7.9km/s叫第一宇宙速度（环绕速度）第二宇宙速v2=11.2km/s。第三宇宙速度v3=16.7km/s小组合作探究激发学生学习兴趣培养学生的合作探究能力智力快车人造卫星运行的线速度、角速度、周期、向心加速度等与什么因素有关呢？小组展示分析归纳总结体验成功的快感合作探
7、究组织学生合作探究同步卫星向心力来源、轨道平面以及如何处理同步卫星的线速度、角速度、周期、离地高度。小组合作对抗质疑学以致用梦想成真1、展示宇航员在月球上的足迹图片和哥伦比亚号航天员的照片及其相关视频。2介绍我国在航天事业中取得的伟大成效，欣赏东方红一号、嫦娥一号月球探测器、神舟五号、六号、七号播放嫦娥一号奔月的视频。3、发出挑战下一个登上月球的人是谁呢？观看视频及相关图片激起学生研究的兴趣。自我评价请简要概述自己在这节课自己所学习的内容，并对自己在本节课的学习表现进行一个评价。交流学习心得课外活动小组通过查阅有关资料共同完成以下问题：（1） 人造卫星的种类及发射和运行的特点；（2） 我国的航
8、天发展史。（3） 完成一篇关于航天类的小论文延伸学习板书设计5 宇宙航行一、宇宙速度1、第一宇宙速度（环绕速度）（1）v1=7.9km/s(2)是地面发射卫星时所需的最小发射速度。2、第二宇宙速度（脱离速度）v2=11.2km/s，是脱离地球成为人造行星的最小发射速度。3、第三宇宙速度（逃逸速度）v3=16.7km/s，是逃出太阳系成为星际飞船的最小发射速度。4、卫星线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系、二、梦想成真设计反思本节课的教学设计具有以下几个特点：1、拓展教材内容，扩大教学容量。本节课的内容对学生具有很大的吸引力，教学中讨论了地球卫星的线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系。在研究“宇宙速度”时引入了“发射速度”与“环绕速度”的区别，结合“嫦娥一号”的发射讨论变轨问题，拓展了教学内容。2、倡导自主学习，培养学习能力采取让学生进行探究，最大限度地提高学生学习的积极性。学生通过自己的努力解决了问题，获得了成功，增强了学生的学习成就感。3、改变教学方式，解放老师采用探究式、讨论式教学方法，让学生在老师的指导下互助合作，主动获得知识。8
宇宙航行教学设计
