高一物理必修二╲t宇宙航行教学设计

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1、《宇宙航行》教学设计与反思金迎时吉林省乾安县第四中学131400注：在首届“全国中学物理新课程高效课堂教学设计群英大赛”中荣获二等奖。一、设计思路1.“宇宙航行”是人教版普通高中《物理》教材·必修2—第六章“万有引力与航天”的第五节内容，介绍了万有引力的实践性成就，万有引力理论使人类实现“飞天”梦想。本节课是一节知识应用与扩展的课程，所以设计时注意加大知识含量，引起学生兴趣。同时注意方法的培养，让学生养成用万有引力是天体运动的向心力这一基本方法研究问题的习惯，避免套公式的不良习惯。围绕第一宇宙速度的讨论，让学生形成较正确的卫星运动图景。2.积极创设问题情境、启发学生思维；利用电教媒体提供

2、丰富的信息资源和交互平台。二、教学目标1、知识与技能①.能够用万有引力定律和牛顿第二定律推导第一宇宙速度，了解第二、第三宇宙速度及其意义。②.理解卫星的运行速度、周期与半径的关系，建立起关于各种卫星的运行状况的正确图景。2、过程与方法①.经历探究人造卫星由设想变为现实的过程，体会猜想、外推的科学方法，培养学生的科学思维。②.通过用万有引力定律推导第一宇宙速度，提高学生运用学过的知识分析和解决新问题的能力，培养学生科学探索能力。③.通过对卫星运动规律的研究，帮助学生建立起关于各种人造地球卫星运行状况的正确图景。帮助学生养成用万有引力是天体运动的向心力这一基本方法研究问题的习惯，3、情感与态

3、度价值观①.了解人类探索太空的过程，感受科技发展对人类进步的巨大促进作用，通过对我国航天事业发展史的了解，渗透爱国主义教育。②.感知人类探索宇宙的梦想及巨大成就，激发学生学习物理的热情，促使学生树立献身科学的人生观和价值观。三、教学重难点重点：第一宇宙速度的推导；对人造地球卫星原理的理解；研究天体运动的基本思路与方法。难点：第一宇宙速度是卫星发射的最小速度，是卫星环绕地球运行的最大速度；人造卫星的速度、周期的比较。四、教学方法和手段以启发式教学、建构主义为指导思想，采用以问题为中心的课堂教学模式，结合多媒体辅助教学。五、教学设备多媒体教学辅助课件六、教学过程（一）引入新课教师：浩瀚的宇宙

4、、闪烁的星空，神秘而美丽的太空一直牵引着人类无限的遐想。随着科技的发展，人类终于摆脱了大地的束缚和引力的牵绊，实现了飞天的梦想。我国航天员也第一次把中国人的足迹印在飞船舱外的茫茫太空之中。展示神舟飞船图片及航天员翟志刚太空漫步图片。本节课我们就来学习人类是如何走出地球、飞向宇宙，进行宇宙航行的。（板书课题）设计说明：由人类飞天之梦的历史激发学生的求知欲和民族自豪感，从而引入课题。（二）新课教学1.牛顿的设想教师：提供生活经验：我们知道，地球对周围的物体有引力作用，因此抛出的物体要落回地面。在地面上将一个物体水平抛出，抛出时速度越大，落地点距抛出点的水平距离越大。（动画模拟演示）思考：地球

5、是个球体，如果抛出速度很大时，我们还能将地面看作平面吗？如果速度继续一直增大，会出现什么情况呢？学生：思考并回答。教师：将学生的回答与牛顿的设想作对比，作出肯定，使学生体验思考的快乐。（多媒体播放“牛顿关于人造卫星的设想”）设计说明：创设问题情境，经历探究人造卫星由设想变为现实的过程，体会猜想、外推的科学方法，感受科学家的思想之伟大，培养学生的科学思维。2、三种宇宙速度教师：从牛顿提出设想到第一颗人造卫星上天，历时近三百年。这是因为发射卫星所需的速度太大了，当时人类科技的水平还产生不了这样大的速度。思考：以多大的速度将物体抛出，它就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星？解法一：

6、（学生1：板书）设地球和人造地球卫星的质量分别为和,卫星到地心的距离是,卫星的环绕速度为：,,代入数据得：。教师：在地面表面附近万有引力的大小与重力的关系是什么?学生：重力近似等于万有引力教师：你能根据这一关系，从另一角度求这个速度吗？解法二：（学生2：板书）代入数据得：教师：这就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，又叫环绕速度，它是发射一个物体、使其成为地球卫星的最小速度。若以第一宇宙速度发射一个物体，物体将在贴着地球表面的轨道上绕地球做匀速圆周运动。讨论与交流：如果卫星的发射速度大于，会出现什么情况呢？（鼓励学生大胆猜想）（动画演示宇宙速度课件，

7、加深学生理解。）学生思考回答，教师进行总结说明。设计说明：教师适当地提示、引导，让学生动脑、动手，利用所学知识推导第一宇宙速度。同时，锻炼学生利用所学知识分析和解决新问题能力，培养学生科学探索能力。3、卫星的运行规律（动画演示卫星运行课件，建立正确图景）1、所有卫星都在以地心为圆心的圆（或椭圆）轨道上2、“高轨低速长周期”教师：为简单起见，如果我们将不同轨道上的卫星绕地球运动都看成是匀速圆周运动，请同学们利用已学的知识，探究卫星绕地