教案设计徐宝兄

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1、教案设计班级：2009级电子信息工程（2）班姓名：徐宝兄学号：200972020246联系电话：15294157819《万有引力与航天宇宙航行》教案设计整体概述本节知识内容的核心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。属于航天部分的重要知识，介绍万有引力的实践成就。要求学生知道万有引力理论让人类实现了“飞天”的梦想；重点介绍第一宇宙速度。在知识上讲述了人造卫星的发射原理，推导了第一宇宙速度，并介绍了第二、第三宇宙速度。人造卫星是万有引力定律在天文学上应用的一个实例。教学活动以学生为主体，学生已学过平抛运动、

2、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。本节课的难点在于对人造卫星原理的理解，因此教学设计上采用理论探究法：在设计中突出发挥学生的主体作用，本节课堂中通过设置疑点→思考→启发→引导→讨论→总结这样一条主线，激发并且鼓励学生大胆思考、积极参与，让学生通过自己的分析研究来掌握并获取相关的知识和方法。一、教学目标及教学重点、难点三维目标知识与技能（1）知道人造地球卫星的运行原理，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；（2）掌握三个宇宙速度，会推导第一宇宙速度；（3）掌握同步卫星的

3、相关知识；（4）简单了解航天发展史。过程与方法（1）培养学生科学探索能力；（2）培养学生解决实际问题时构建物理模型的能力；（3）学习科学的思维方法培养学生归纳、分析和推导及合理表达能力。情感态度与价值观（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

4、的区别； （2）卫星做圆周运动时，各物理量的关系。教学方法探究式、讨论式、实验观察法教具多媒体课件、小球课时安排1个课时抛物实验，观察落地点变化牛顿人造卫星发射原理物体不再落回地面成为卫星的条件提出问题二、教学流程仰望星空，引发思考，提出问题学习心得交流，引导学生进行自评式课堂小结自我评价课堂练习第一宇宙速度的推导及其理解第二宇宙速度、第三宇宙速度介绍动画展示牛顿卫星发射原理及宇宙速度宇宙速度掌握卫星的有关常识牛刀小试卫星线速度、角速度、周期与轨道半径的关系合作探究情景引入三、教学过程环节教学过程设计意图情景引入仰望星

5、空，面对浩翰的宇宙，星罗夜空，熠熠生辉，日行天宇，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。用兴趣激发学生的求知欲提出问题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？物体要想成为卫星的条件是什么呢？学生：猜测—合作—交流。培养学生思考、合作学习、探究学习能力一、宇宙速度1、汇报合作结果，并简要说出依据。2、教师引导学生回顾平抛运动，并做抛物实验，观察落地点与抛出速度之间的关系。3、进行推测并引入牛顿人造卫星发射原理。4、

6、引入人造卫星的概念。利用前面所学的物体做匀速园周运动的受力特点运行的最小半径为多少？最大的线速度？在理想情况下，人造卫星的最小半径近似等于地球半径，同时对应最大的线速度。地球质量为5.89×1024Kg，半径为R=6.37×106m，G=6.67×10-11N·m2/Kg2得v=7.9km/sv1=7.9km/s是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度，叫第一宇宙速度（环绕速度）。（板书）提出问题利用上节课所学知识我们是不是有其它能计算第一宇宙速度的方法呢？请同学们独立思考并来回答看谁思考的快？培养学生

7、的表达能力，并利用已学的知识导入新内容。结论都是由学生在学习小组中讨论得到，使学生的自信心得到极大的满足，更主要使他们从被动接受变为主动探索。地面附近重力近似等于万有引力让学生推导第一宇宙速度。宇宙速度学生得出提出问题（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）所需要的发射速度，哪一个更大？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？发射速度大说明什么？卫星运转速度大又说明什么？我们刚研究过，当卫星的轨道半径越大时，卫星绕地球旋转时的速度越小，卫星发射时越难，送入轨道需要消耗的能量越多

8、，发射的速度必须越大，由此我们可以得出要将人造卫星送入轨道的发射速度必须大于多少？学生分析得出v≥7.9km/s。总结：第一宇宙速度是发射卫星所需的最小速度，是所有环绕地球运行卫星的最大速度。引导：发射速度越大，人造卫星就进入更高的轨道，当速度大到某一值时，卫星就会脱离地球的引力，不再绕地球运动。我们把这个速度叫第二宇宙速度（脱离