第一篇：65宇宙航行教案

第五節(jié) 宇宙航行 教學目標：

（一）知識與技能

1、了解人造衛(wèi)星的有關知識．

2、知道三個宇宙速度的含義，會推導第一宇宙速度．

（二）過程與方法

通過用萬有引力定律推導第一宇宙速度．培養(yǎng)學生運用知識解決問題的能力．

（三）情感、態(tài)度與價值觀

1、通過介紹我國在衛(wèi)星發(fā)射方面的成就，激發(fā)學生的愛國熱情．

2、感知人類探索宇宙的夢想．促使學生樹立獻身科學的人生價值觀．

教學重點：

第一宇宙速度的推導

教學難點：

運行速率與軌道半徑之間的關系． 教學方法：探究、講授、討論、練習教學用具：錄像資料、多媒體課件 教學過程：

（一）引入新課

1957年前蘇聯(lián)發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星，開創(chuàng)了人類航天時代的新紀元。我國在70年代發(fā)射第一顆衛(wèi)星以來，相繼發(fā)射了多顆不同種類的衛(wèi)星，掌握了衛(wèi)星回收技術和“一箭多星”技術，99年發(fā)射了“神舟”號試驗飛船。這節(jié)課，我們要學習有關人造地球衛(wèi)星的知識。

（二）新課教學

1、牛頓的設想

（1）牛頓對人造衛(wèi)星原理的描繪。

設想在高山上有一門大炮，水平發(fā)射炮彈，初速度越大，水平射程就越大，可以想象當初速度足夠大時，這顆炮彈將不會落到地面，將和月球一樣成為地球的一顆衛(wèi)星。

（2）人造衛(wèi)星繞地球運行的動力學原因。

人造衛(wèi)星在繞地球運行時，只受到地球?qū)λ娜f有引力作用，人造衛(wèi)星作圓周運動的向心力由萬有引力提供。

（3）人造衛(wèi)星的運行速度。

設地球質(zhì)量為M，衛(wèi)星質(zhì)量為m，軌道半徑為r，由于萬有引力提供向心力，則

，∴，可見：高軌道上運行的衛(wèi)星，線速度小。

提出問題：角速度和周期與軌道半徑的關系呢？

，可見：高軌道上運行的衛(wèi)星，角速度小，周期長。

引入：高軌道上運行的衛(wèi)星速度小，是否發(fā)射也容易呢？這就需要看衛(wèi)星的發(fā)射速度，而不是運行速度

2、宇宙速度

（1）第一宇宙速度

①推導：

問題：牛頓實驗中，炮彈至少要以多大的速度發(fā)射，才能在地面附近繞地球做勻速圓周運動？地球半徑為6370km。

分析：在地面附近繞地球運行，軌道半徑即為地球半徑。由萬有引力提供向心力：

，得：

又∵

∴

結(jié)論：如果發(fā)射速度小于7.9km/s，炮彈將落到地面，而不能成為一顆衛(wèi)星；發(fā)射速度等于7.9km/s，它將在地面附近作勻速圓周運動；要發(fā)射一顆運行半徑大于地球半徑的人造衛(wèi)星，發(fā)射速度必須大于7.9km/s?？梢姡蚋哕壍腊l(fā)射衛(wèi)星比向低軌道發(fā)射衛(wèi)星要困難。

②意義：第一宇宙速度是人造衛(wèi)星在地面附近環(huán)繞地球作勻速圓周運動所必須具有的最小速度，所以也稱為環(huán)繞速度。

（2）第二宇宙速度

大小。

意義：使衛(wèi)星掙脫地球的束縛，成為繞太陽運行的人造行星的最小發(fā)射速度，也稱為脫離速度。

注意：發(fā)射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，衛(wèi)星繞地球運動的軌跡為橢圓；等于或大于11.2km/s時，衛(wèi)星就會脫離地球的引力，不再繞地球運行。

（3）第三宇宙速度。

大?。骸?/p>

意義：使衛(wèi)星掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)射速度，也稱為逃逸速度。

注意：發(fā)射速度大于11.2km/s，而小于16.7km/s，衛(wèi)星繞太陽作橢圓運動，成為一顆人造行星。如果發(fā)射速度大于等于16.7km/s，衛(wèi)星將掙脫太陽引力的束縛，飛到太陽系以外的空間。

3、人造衛(wèi)星的發(fā)射速度與運行速度

（1）發(fā)射速度：

發(fā)射速度是指衛(wèi)星在地面附近離開發(fā)射裝置的初速度，一旦發(fā)射后再無能量補充，要發(fā)射一顆人造地球衛(wèi)星，發(fā)射速度不能小于第一宇宙速度。

（2）運行速度：

運行速度指衛(wèi)星在進入運行軌道后繞地球做圓周運動的線速度。當衛(wèi)星“貼著”地面飛行時，運行速度等于第一宇宙速度，當衛(wèi)星的軌道半徑大于地球半徑時，運行速度小于第一宇宙速度。

4、同步衛(wèi)星

所謂同步衛(wèi)星，是相對于地面靜止的，和地球具有相同周期的衛(wèi)星，T=24h，同步衛(wèi)星必須位于赤道上方距地面高h處，并且h是一定的。同步衛(wèi)星也叫通訊衛(wèi)星。

由得：h=（T為地球自轉(zhuǎn)周期，M、R分別為地球的質(zhì)量，半徑）。代入數(shù)值得h=。

5、夢想成真

(展示問題)

師：探索宇宙的奧秘，奔向廣闊而遙遠的太空，是人類自古以來的夢想，那么夢想成真了嗎?請同學們閱讀教材“夢想成真”部分．

生：1957年10月4日，世界上第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功．

1961年4月12日，蘇聯(lián)空軍少校加加林進入了“東方一號”載人飛船．火箭點火起飛繞地球飛行一圈，歷時108min，然后重返大氣層，安全降落在地面上，鑄就了人類進入太空的豐碑．

1969年7月16日9時32分，“阿波羅11號”成功登臨月球，蛾人航天技術迅速發(fā)展．

1992年，中國載人航天工程正式啟動．2003年10月15日9時，我國“神舟”五號宇宙飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，把中國第一位航天員楊利偉送人太空．飛船繞地球飛行14圈后，于10月16日6時23分安全降落在內(nèi)蒙古主著陸場．這次成功發(fā)射實現(xiàn)了中華民族千年的飛天夢想，標志著中國成為世界上第三個能夠獨立開展載人航天活動的國家，為進一步的空間科學研究奠定了堅實的基礎．

伴隨著“神舟'五號的發(fā)射成功，中國已正式啟動”嫦娥工程"，開始了宇宙探索的新征程．

6、例題分析

例

1、有兩顆人造衛(wèi)星，都繞地球做勻速圓周運行，已知它們的軌道半徑之比r1：r2＝4：1，求這顆衛(wèi)星的：⑴線速度之比；⑵角速度之比；⑶周期之比；⑷向心加速度之比。

解：⑴由得

所以

⑵由得

所以

⑶由得

⑷由得

例

2、地球半徑為6400km，在貼近地表附近環(huán)繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星速度為7.9×103m/s，則周期為多大？估算地球的平均密度。

解：⑴；

⑵由

得：

思考：能否發(fā)射一顆周期為80min的人造地球衛(wèi)星？

（三）課堂小結(jié)

人造地球衛(wèi)星的動力學原因。

三個宇宙速度。

發(fā)射速度與運行速度。

（四）布置作業(yè)

問題與練習1、2、3

第二篇：《宇宙航行》教案

宇 宙 航 行

段 春 水

一、教材分析

《宇宙航行》系新課程人教版必修2第六章第五節(jié)，重點講述了人造衛(wèi)星的發(fā)射原理，推導了第一宇宙速度,并介紹了第二、第三宇宙速度。人造衛(wèi)星是萬有引力定律在天文學上應用的一個實例，是人類征服自然的見證，體現(xiàn)了知識的力量，是學生學習了解現(xiàn)代科技知識的一個極好素材。教材不但介紹了人造衛(wèi)星中一些基本理論，更是在其中滲透了很多研究實際物理問題的物理方法。因此，本節(jié)課是“萬有引力定律與航天”中的重點內(nèi)容，是學生進一步學習研究天體物理問題的理論基礎。另外，學生通過對人造衛(wèi)星、宇宙速度的了解，也將潛移默化地產(chǎn)生對航天科學的熱愛，增強民族自信心和自豪感。

二、教學目標

（一）知識與技能

（1）知道人造地球衛(wèi)星的運行原理，會運用萬有引力定律和圓周運動公式分析解答有關衛(wèi)星運行的原因；

（2）掌握三個宇宙速度，會推導第一宇宙速度；（3）簡單了解航天發(fā)展史。

（4）能用所學知識求解衛(wèi)星基本問題。

（二）過程與方法

（1）培養(yǎng)學生科學探索能力；

（2）培養(yǎng)學生在處理實際問題時，如何 構(gòu)建物理模型的能力；（3）學習科學的思維方法培養(yǎng)學生歸納、分析和推導及合理表達能力。

（三）情感態(tài)度與價值觀

介紹我國航天事業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，激發(fā)學習科學，熱愛科學的激情，增強民族自信心和自豪感。課時安排：一節(jié)課

教 具：多媒體課件、計算機

三、設計理念

學科教學活動以學生為主體，促進學生知識、能力、品德三維一體的全面發(fā)展，這是本課件設計的基本理念。學生已學過平拋運動、勻速圓周運動、萬有引力定律等基本理論，具備了解決問題的基本工具。本節(jié)課的難點在于對人造衛(wèi)星原理的理解，因此教學設計上采用理論探究法：在設計中突出發(fā)揮學生的主體作用，課堂中通過設疑→思考→啟發(fā)→引導這樣一條主線，激發(fā)鼓勵學生的大膽思考、積極參與，讓學生通過自己的分析研究來掌握獲取相關的知識和方法。

四、教學重點、難點

（1）第一宇宙速度的推導；

（2）人造衛(wèi)星運轉(zhuǎn)的環(huán)行速度與衛(wèi)星發(fā)射速度的區(qū)別；

五、教學方法

啟發(fā)探究式教學、多媒體輔助教學。

六、教學準備：

多媒體制作，計算機。

七、教學過程

（一）創(chuàng)設情境，激發(fā)情感，引入新課

1.利用多媒體播放視頻：神七問天

2.導入語：探索宇宙的奧秘，奔向廣闊而遙遠的太空，是人類自古以來的夢想?！版隙鸨荚隆薄吧衿邌柼臁睒酥局覈哂惺澜缟献钕冗M的航天技術。那么，衛(wèi)星是如何上天的？是如何到達指定高度的？會掉下來嗎？是什么力使衛(wèi)星能繞地球飛行？?

本節(jié)課我們就利用萬有引力定律和圓周運動的知識對宇宙航行做一個初步的了解和研究。

3.提出問題：拋出的石頭會落地，為什么衛(wèi)星、月亮沒有落下來？衛(wèi)星、月亮沒有落下來必須具備什么條件？

（二）人造地球衛(wèi)星

1．拋物演示實驗：學生觀察落地點的變化，落地點為什么會變化？ 2．牛頓的思考與設想：

△拋出的速度v越大時，落地點越遠，速度不斷增大，將會出現(xiàn)什么結(jié)果？

△牛頓根據(jù)自己的設想草擬了一幅極富創(chuàng)意的人造衛(wèi)星原理圖。

△牛頓的設想由于受技術條件的限制，物體不可能達到這樣的速度，但他的思想啟發(fā)了后人，在太空探索中立了頭功。

△展示牛頓的設想過程。

引出人造地球衛(wèi)星（簡稱人造衛(wèi)星）的概念。

（三）宇宙速度

1、問題的提出：人造衛(wèi)星為什么不掉下來，人造衛(wèi)星的線速度有多大。進行提示想想雜技水流星，水到了最高點為什么不掉來，一起探索原因，直到得出結(jié)論。圍繞線速度問題，讓學生猜測高軌道還是低軌道的人造衛(wèi)星線速度更大。

利用這樣的教學設計，力求真正的體現(xiàn)學生的主體地位和老師的主導作用。強調(diào)學生自己探究、自行分析的能力，得出結(jié)論：

由此解出

學生證實了剛才的猜測，在這一基礎上，讓同學們自己研究ω、T 和半徑r的關系，每位同學都能找到：，隨著半徑增大，ω減小，隨著半徑增大，T變大

接下去的任務就是如何導出第一宇宙速度，在點評公式時，提示學生，半徑是不是有什么特殊的情況，運行的最小半徑為多少？讓學生以小組為單位進行探究。在理想情況下，運行的半徑最小就是靠近地面的人造衛(wèi)星，半徑近似等于地球半徑，也就是最大的線速度，學生得出：

可以近似認為r=R，將此代入，地球質(zhì)量為5.89×1024Kg，半徑為R=6.37×106m，G=6.67×10-11N·m2/Kg2 m/s=7.9Km/s

v1=7.9km/s是人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運動所必須具有的速度，叫第一宇宙速度。學生思考：

（1）將衛(wèi)星送入低軌道和送入高軌道哪一個更容易？為什么？（2）所需要的發(fā)射速度，哪一個更大？為什么？

（3）發(fā)射速度和衛(wèi)星繞地旋轉(zhuǎn)的速度是不是同一速度？發(fā)射速度大說明什么？衛(wèi)星運轉(zhuǎn)速度大又說明什么？

從能的角度，圓周運動的公式引導學生分析二者的不同。學生思考：

我們剛研究過，當衛(wèi)星的軌道半徑越大時，衛(wèi)星繞地球旋轉(zhuǎn)時的速度越小，衛(wèi)星發(fā)射時越難，送入軌道需要消耗的能量越多，發(fā)射的速度必須越大，由此我們可以得出要將人造衛(wèi)星送入軌道的發(fā)射速度必須大于多少？學生分析得出v≥7.9km/s

引導：發(fā)射速度越大，人造衛(wèi)星就進入更高的軌道，當速度大到某一值時，衛(wèi)星就會脫離地球的引力，不再繞地球運動我們把這個速度叫第二宇宙速度，它的大小為v2=11.2km/s。

同時分析飛到太陽系以外的宇宙空間，速度必須等于或大于16.7km/s，這個速度叫第三宇宙速度。動畫展示三個宇宙速度

（四）夢想成真。讓學生具有振興中華的使命感與責任感

播放一段世界和中國的航天史實。讓同學感想到：我們是祖國的未來的希望，現(xiàn)在需要努力學習科學文化知識，將來為祖國的航天事業(yè)做貢獻。要培養(yǎng)學生堅韌不撥、勇于探索、協(xié)力合作的科學精神以及嚴謹求實、謙虛謹慎、勇于質(zhì)疑科學態(tài)度；也要培養(yǎng)學習者熱愛科學、熱愛祖國的情感；努力學習、振興中華的責任感。這些策略在本案例中得到了體現(xiàn)。

（五）練習反饋，拓展延伸：

例1 設地球的質(zhì)量不變,而地球半徑增加為原來的2倍,那么從地球發(fā)射的第一宇宙速度的大小應為原來的()

A.倍

B.倍

C.? 倍

D.2倍

例2 關于宇宙速度，下列說法正確的是（）A.第一宇宙速度是能使人造地球衛(wèi)星飛行的最小發(fā)射速度 B.第一宇宙速度使人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度 C.第二宇宙速度使衛(wèi)星在橢圓軌道上運行時的最大速度 D.第三宇宙速度時發(fā)射人造地球衛(wèi)星的最小速度

（六）小結(jié)與作業(yè)布置作業(yè)

1.航天事業(yè)正改變著人類的生活，請你到網(wǎng)上查閱，近幾年的航天大事的資料，闡述你的觀點，與同學交流。2.課本44頁1、3題。結(jié)束語

盡管人類已經(jīng)跨入太空，登上月球，但是，相對于宇宙之宏大，地球和月亮不過是茫茫宇宙中的兩粒塵埃；相對宇宙之久長，人類歷史不過是宇宙年輪上一道小小的刻痕??宇宙留給人們的思考深邃而廣闊。宇宙有沒有邊界？有沒有起始和終結(jié)？地外文明在哪里？愛因斯坦曾經(jīng)說過:“一個人最完美和最強烈的情感來自面對不解之謎。”你想加入破解他的行列嗎？努力學習吧！

八、綜合評價：

這節(jié)課始終以學生為主體精心設計學習活動。沒有讓學生機械的記憶，而且給學生主動探索、自主學習的空間，通過學生的思考、動手、觀察、討論，激發(fā)學生的學習熱情，使學生由被動接受知識轉(zhuǎn)化為主動的獲取知識，讓學生真正學會如何學習，使學生的創(chuàng)新潛能得到最大發(fā)揮。

第三篇：《宇宙航行》教案

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《宇宙航行》教案

一、教材分析

《宇宙航行》系新課程人教版必修2第六章第五節(jié)，重點講述了人造衛(wèi)星的發(fā)射原理，推導了第一宇宙速度,并介紹了第二、第三宇宙速度。人造衛(wèi)星是萬有引力定律在天文學上應用的一個實例，是人類征服自然的見證，體現(xiàn)了知識的力量，是學生學習了解現(xiàn)代科技知識的一個極好素材。教材不但介紹了人造衛(wèi)星中一些基本理論，更是在其中滲透了很多研究實際物理問題的物理方法。因此，本節(jié)課是“萬有引力定律與航天”中的重點內(nèi)容，是學生進一步學習研究天體物理問題的理論基礎。另外，學生通過對人造衛(wèi)星、宇宙速度的了解，也將潛移默化地產(chǎn)生對航天科學的熱愛，增強民族自信心和自豪感。

二、教學目標

（一）知識與技能

（1）知道人造地球衛(wèi)星的運行原理，會運用萬有引力定律和圓周運動公式分析解答有關衛(wèi)星運行的原因；

（2）掌握三個宇宙速度，會推導第一宇宙速度；（3）簡單了解航天發(fā)展史。

（4）能用所學知識求解衛(wèi)星基本問題。

（二）過程與方法

（1）培養(yǎng)學生科學探索能力；

（2）培養(yǎng)學生在處理實際問題時，如何 構(gòu)建物理模型的能力；（3）學習科學的思維方法培養(yǎng)學生歸納、分析和推導及合理表達能力。

（三）情感態(tài)度與價值觀

介紹我國航天事業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，激發(fā)學習科學，熱愛科學的激情，增強民族自信心和自豪感。課時安排：一節(jié)課

教 具：多媒體課件、計算機

三、設計理念

學科教學活動以學生為主體，促進學生知識、能力、品德三維一體的全面發(fā)展，這是本課件設計的基本理念。學生已學過平拋運動、勻速圓周運動、萬有引力定律等基本理論，具備了解決問題的基本工具。本節(jié)課的難點在于對人造衛(wèi)星原理的理解，因此教學設計上采用理論探究法：在設計中突出發(fā)揮學生的主體作用，課堂中通過設疑→思考→啟發(fā)→引導這樣一條主線，激發(fā)鼓勵學生的大膽思考、積極參與，讓學生通過自己的分析研究來掌握獲取相關的知識和方法。

四、教學重點、難點

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（1）第一宇宙速度的推導；

（2）人造衛(wèi)星運轉(zhuǎn)的環(huán)行速度與衛(wèi)星發(fā)射速度的區(qū)別；

五、教學方法

啟發(fā)探究式教學、多媒體輔助教學。

六、教學準備：

多媒體制作，計算機。

七、教學過程

（一）創(chuàng)設情境，激發(fā)情感，引入新課

1.利用多媒體播放視頻：神七問天

2.導入語：探索宇宙的奧秘，奔向廣闊而遙遠的太空，是人類自古以來的夢想?！版隙鸨荚隆薄吧衿邌柼臁睒酥局覈哂惺澜缟献钕冗M的航天技術。那么，衛(wèi)星是如何上天的？是如何到達指定高度的？會掉下來嗎？是什么力使衛(wèi)星能繞地球飛行？?

本節(jié)課我們就利用萬有引力定律和圓周運動的知識對宇宙航行做一個初步的了解和研究。

3.提出問題：拋出的石頭會落地，為什么衛(wèi)星、月亮沒有落下來？衛(wèi)星、月亮沒有落下來必須具備什么條件？

（二）人造地球衛(wèi)星

1．拋物演示實驗：學生觀察落地點的變化，落地點為什么會變化？ 2．牛頓的思考與設想：

△拋出的速度v越大時，落地點越遠，速度不斷增大，將會出現(xiàn)什么結(jié)果？

△牛頓根據(jù)自己的設想草擬了一幅極富創(chuàng)意的人造衛(wèi)星原理圖。

△牛頓的設想由于受技術條件的限制，物體不可能達到這樣的速度，但他的思想啟發(fā)了后人，在太空探索中立了頭功。

△展示牛頓的設想過程。

引出人造地球衛(wèi)星（簡稱人造衛(wèi)星）的概念。

（三）宇宙速度

問題

猜測

獺猜猜猜 如何驗證

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1、問題的提出：人造衛(wèi)星為什么不掉下來，人造衛(wèi)星的線速度有多大。進行提示想想雜技水流星，水到了最高點為什么不掉來，一起探索原因，直到得出結(jié)論。圍繞線速度問題，讓學生猜測高軌道還是低軌道的人造衛(wèi)星線速度更大。

利用這樣的教學設計，力求真正的體現(xiàn)學生的主體地位和老師的主導作用。強調(diào)學生自己探究、自行分析的能力，得出結(jié)論：

由此解出

學生證實了剛才的猜測，在這一基礎上，讓同學們自己研究ω、T 和半徑r的關系，每位同學都能找到：，隨著半徑增大，ω減小，隨著半徑增大，T變大

接下去的任務就是如何導出第一宇宙速度，在點評公式時，提示學生，半徑是不是有什么特殊的情況，運行的最小半徑為多少？讓學生以小組為單位進行探究。在理想情況下，運行的半徑最小就是靠近地面的人造衛(wèi)星，半徑近似等于地球半徑，也就是最大的線速度，學生得出：

可以近似認為r=R，將此代入，地球質(zhì)量為5.89×1024Kg，半徑為R=6.37×106m，G=6.67×10-11N·m2/Kg2 m/s=7.9Km/s

v1=7.9km/s是人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運動所必須具有的速度，叫第一宇宙速度。學生思考：

（1）將衛(wèi)星送入低軌道和送入高軌道哪一個更容易？為什么？（2）所需要的發(fā)射速度，哪一個更大？為什么？

（3）發(fā)射速度和衛(wèi)星繞地旋轉(zhuǎn)的速度是不是同一速度？發(fā)射速度大說明什么？衛(wèi)星運轉(zhuǎn)速度大又說明什么？

從能的角度，圓周運動的公式引導學生分析二者的不同。學生思考：

我們剛研究過，當衛(wèi)星的軌道半徑越大時，衛(wèi)星繞地球旋轉(zhuǎn)時的速度越小，衛(wèi)星發(fā)射時越難，送入軌道需要消耗的能量越多，發(fā)射的速度必須越大，由此我們可以得出要將人造衛(wèi)星送入軌道的發(fā)射速度必須大于多少？學生分析得出v≥7.9km/s

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引導：發(fā)射速度越大，人造衛(wèi)星就進入更高的軌道，當速度大到某一值時，衛(wèi)星就會脫離地球的引力，不再繞地球運動我們把這個速度叫第二宇宙速度，它的大小為v2=11.2km/s。

同時分析飛到太陽系以外的宇宙空間，速度必須等于或大于16.7km/s，這個速度叫第三宇宙速度。動畫展示三個宇宙速度

（四）夢想成真。讓學生具有振興中華的使命感與責任感

播放一段世界和中國的航天史實。讓同學感想到：我們是祖國的未來的希望，現(xiàn)在需要努力學習科學文化知識，將來為祖國的航天事業(yè)做貢獻。要培養(yǎng)學生堅韌不撥、勇于探索、協(xié)力合作的科學精神以及嚴謹求實、謙虛謹慎、勇于質(zhì)疑科學態(tài)度；也要培養(yǎng)學習者熱愛科學、熱愛祖國的情感；努力學習、振興中華的責任感。這些策略在本案例中得到了體現(xiàn)。

（五）練習反饋，拓展延伸：

例1 設地球的質(zhì)量不變,而地球半徑增加為原來的2倍,那么從地球發(fā)射的第一宇宙速度的大小應為原來的()

A.倍

B.倍

C.? 倍

D.2倍

例2 關于宇宙速度，下列說法正確的是（）A.第一宇宙速度是能使人造地球衛(wèi)星飛行的最小發(fā)射速度 B.第一宇宙速度使人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度 C.第二宇宙速度使衛(wèi)星在橢圓軌道上運行時的最大速度 D.第三宇宙速度時發(fā)射人造地球衛(wèi)星的最小速度

（六）小結(jié)與作業(yè)布置作業(yè)

1.航天事業(yè)正改變著人類的生活，請你到網(wǎng)上查閱，近幾年的航天大事的資料，闡述你的觀點，與同學交流。2.課本44頁1、3題。結(jié)束語

盡管人類已經(jīng)跨入太空，登上月球，但是，相對于宇宙之宏大，地球和月亮不過是茫茫宇宙中的兩粒塵埃；相對宇宙之久長，人類歷史不過是宇宙年輪上一道小小的刻痕??宇宙留給人們的思考深邃而廣闊。宇宙有沒有邊界？有沒有起始和終結(jié)？地外文明在哪里？愛因斯坦曾經(jīng)說過:“一個人最完美和最強烈的情感來自面對不解之謎?！蹦阆爰尤肫平馑男辛袉幔颗W習吧！

八、綜合評價：

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這節(jié)課始終以學生為主體精心設計學習活動。沒有讓學生機械的記憶，而且給學生主動探索、自主學習的空間，通過學生的思考、動手、觀察、討論，激發(fā)學生的學習熱情，使學生由被動接受知識轉(zhuǎn)化為主動的獲取知識，讓學生真正學會如何學習，使學生的創(chuàng)新潛能得到最大發(fā)揮。

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第四篇：《宇宙航行》教案

宇宙航行

教案

一、教案背景

本節(jié)前已經(jīng)講過衛(wèi)星的發(fā)射，環(huán)繞的有關知識，對衛(wèi)星環(huán)繞地球飛行的速率、周期等有了初步的了解，高中階段主要研究的有極地衛(wèi)星和地球同步衛(wèi)星，其中地球同步衛(wèi)星用于通訊等和人們生活息息相關用途，并且其軌道、運動有著其自己的特點。因此設立了本教案讓同學們更好的了解同步衛(wèi)星的特點及用途，培養(yǎng)學生的學習興趣。

二、教學課題 地球同步衛(wèi)星

三、教材分析

本節(jié)為第六章第五節(jié)中的一個內(nèi)容。此前，學生已經(jīng)學習了圓周運動和萬有引力定律，知道衛(wèi)星做圓周運動所需要的向心力是萬有引力所充當?shù)摹２⑶以谌f有引力定律的成就一課中，對天體的運動規(guī)律也有了一定的認識。四、三維目標

（一）知識與技能

1、了解地球同步衛(wèi)星的一些實際應用。

2、了解地球同步衛(wèi)星的運動特點。

3、地球同步衛(wèi)星和其他衛(wèi)星的運動的共同點：萬有引力作為行星、衛(wèi)星圓周運動的向心力，會用萬有引力定律計算天體的質(zhì)量。

4、理解并運用萬有引力定律處理地球同步衛(wèi)星問題的思路和方法。

（二）過程與方法

1、培養(yǎng)學生根據(jù)事件的之間相似性采取類比方法分析新問題的能力與方法。

2、培養(yǎng)學生歸納總結(jié)建立模型的能力與方法。

3、培養(yǎng)學生自學能力和團隊合作意識。

（三）情感、態(tài)度與價值觀

體會萬有引力定律在人類認識自然、改造自然的巨大意義和作用。使學生對航天知識產(chǎn)生興趣，增強學生學習物理的積極性和主動性。五、教學重點、難點

重點：地球同步衛(wèi)星的軌道特點和運行規(guī)律。難點：地球同步衛(wèi)星的軌道位置的確定。

六、教學方法

教師啟發(fā)、引導，學生觀察并自主思考，討論、交流學習成果。并結(jié)合應用現(xiàn)代信息技術和網(wǎng)絡資源。通過分析找到地球表面物體萬有引力與兩個分力——重力和物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力，與同步衛(wèi)星若在北半球受到的萬有引力的兩個分力進行對比與比較。得到地球同步衛(wèi)星軌道位置的結(jié)論，并由萬有引力定律及同步衛(wèi)星周期，從而推導地球同步衛(wèi)星的速度、高度等。

七、教學過程

（一）、新課引入

在地球的周圍有許許多多的衛(wèi)星，有氣象衛(wèi)星、通訊衛(wèi)星等等。其中有一種很特別的衛(wèi)星它總是相對于地球的一個固定位置保持相對靜止，這種衛(wèi)星就是地球同步衛(wèi)星。

（二）新課教學

1、簡單介紹地球同步衛(wèi)星

衛(wèi)星環(huán)繞地球的角速度與地球自轉(zhuǎn)的周期相同，相對于地面靜止，因此從地球上看它總在某地的正上方，因此叫做地球同步衛(wèi)星。學生活動：根據(jù)地球同步衛(wèi)星的定義討論、歸納、總結(jié)其特點：（教師引導并總結(jié)）

? 與地球具有相同的角速度和周期，地球同步衛(wèi)星的周期T=24h。? 相對于地球的某地保持相對靜止。

提出疑問：既然是相對于地球某地保持靜止，那么在大連的上空有沒有地球同步衛(wèi)星？并給出若衛(wèi)星相對于大連所在的北半球保持靜止應有的軌道圖片。

2、地球同步衛(wèi)星的軌道 若同步衛(wèi)星在大連的正上方，如圖一B點所示。在地球表面，北半球的物體收到的力如圖二所示。學生活動：

對比圖

一、圖二的區(qū)別。

地球表面的物體萬有引力的兩個分力——向心力和重力，重力與支持力平衡，所以靜止不動；在天空的同步衛(wèi)星也收到地球?qū)ζ涞娜f有引力，萬有引力 的兩個分力F1和F2，分力F1充當向心了，另一分力F2 沒有力與其平衡，所以衛(wèi)星將在分力F1的作用下向F1的方向運動，不能保持相對于地面靜止。學生活動：

分析地球同步衛(wèi)星實際的軌道：赤道平面上距地一定高度的軌道上。

3、地球同步衛(wèi)星的軌道高度

已經(jīng)知道地球同步衛(wèi)星的周期和實際的軌道，若地球質(zhì)量為M，地球半徑為R，周期為T，能否利用這些條件計算出地球同步衛(wèi)星距離地面的高度？ 學生活動：在演算紙上進行推導計算

解：忽略地球自轉(zhuǎn)，萬有引力完全充當向心力，則：

圖二 圖一

Mm4?2 G?m2?R?h? 2(R?h)T2GMT

h?3?R

其中G、M、T、R都是定值

4?2那么可得出結(jié)論：地球同步衛(wèi)星具地面的高度也是一定的。地球同步衛(wèi)星的軌道高度大約是地球半徑的六倍，約為36000km。

4、地球同步衛(wèi)星速率

由上面已經(jīng)推出的地球同步衛(wèi)星的軌道半徑和周期，由學生推導地球同步衛(wèi)星的速率。

速率v?2?r

對于地球同步衛(wèi)星來說，軌道半徑和周期一定，那么其速率為定T值。即：所有地球同步衛(wèi)星的速率相同。

v?3km/s

5、歸納地球同步衛(wèi)星的軌道和運動的特點 學生活動：歸納地球同步衛(wèi)星的特點（1）、定周期： T=24 h

（2）、定軌道：地球同步衛(wèi)星在通過赤道的平面上運行，（3）、定高度：離開地面的高度h為定值，約為地球軌道半徑的6倍。h = 36000千米

（4）、定速率：所有同步衛(wèi)星環(huán)繞 地球的速度都相同。V = 3千米/秒 教師介紹地球同步衛(wèi)星的第五個特點：

（5）、定點：每顆衛(wèi)星都定在世界衛(wèi)星組織規(guī)定的位置上。

6、知識擴展：地球同步衛(wèi)星的原理和用途

由學生分組討論，并上網(wǎng)查閱相關資料幾分種后各組選出代表發(fā)言，讓學生相互合作，體驗探究未知領域的過程，尋找科學的學習方法。

在同步衛(wèi)星所在的軌道上，為了防止衛(wèi)星間相互干擾，每3°才能放置一顆同步衛(wèi)星。在地球同步軌道上布設3顆通訊衛(wèi)星，即可實現(xiàn)除兩極外的全球通訊。

北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是中國自行研制開發(fā)的區(qū)域性有源三維衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)（CNSS），它由5顆地球同步衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星。

7、地球同步衛(wèi)星與極地衛(wèi)星的對比 以問題的形式向?qū)W生提出如下幾問：

（1）誰飛得高？（極地衛(wèi)星飛行高度600-1500km，地球同步衛(wèi)星飛行高度36000km）

（2）誰的運行周期長？（地球同步衛(wèi)星周期24h，極地衛(wèi)星周期12h）（3）誰的速度得快？（極地衛(wèi)星 由公式推導：v?GM）r（4）偵察衛(wèi)星是什么衛(wèi)星？（極地衛(wèi)星）通信衛(wèi)星呢？（同步衛(wèi)星）

學生以小組的形式，討論學習相關問題，每小組選出代表回答以上問題。

（三）課題小結(jié)

1、地球同步衛(wèi)星相對于地球的一個固定位置保持相對靜止，繞地球做圓周運動，地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力充當了向心力。

2、地球同步衛(wèi)星特點，五個一定：定周期、定軌道、定高度、定速率、定點。

3、地球同步衛(wèi)星和極地衛(wèi)星的區(qū)別。

（四）鞏固與練習

1、由于通訊和廣播等方面的需要，許多國家發(fā)射了地球同步衛(wèi)星，這些衛(wèi)星的：

A.質(zhì)量可以不同

B.軌道半徑可以不同

C.軌道平面可以不同

D.速率可以不同

2、據(jù)報道，我國數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星“天鏈一號01星”于2008年4月25日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，經(jīng)過4次變軌控制后，于5月1日成功定點在東經(jīng)77 赤道上空的同步軌道。關于成功定點后的“天鏈一號01星”，下列說法正確的是： A.運行速度大于7.9 km/s B.離地面高度一定，相對地面靜止

C.繞地球運行的角速度比月球繞地球運行的角速度大 D.向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等 八．板書設計

地球同步衛(wèi)星

一、地球同步衛(wèi)星：對于地球的一個固定位置保持相對靜止，其角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相同。

二、地球同步衛(wèi)星的特點（五個一定）

1、定周期： T=24 h

2、定軌道：地球同步衛(wèi)星在通過赤道的平面上運行。

3、定高度：離開地面的高度h為定值。

4、定速率：所有同步衛(wèi)星環(huán)繞地球的速度都相同。

5、定點：每顆衛(wèi)星都定在世界衛(wèi)星組織規(guī)定的位置上。

第五篇：宇宙航行說課稿

《宇宙航行》說課稿

說課人：張婷婷

尊敬的各位領導，各位專家，教育界的各位同仁們，大家好。今天我說課的題目選自人教版高中物理必修二第六章第五節(jié)《宇宙航行》。下面我將從教材分析、學情分析，教學目標、教學重難點、教學方法、教學程序、作業(yè)設計與板書設計幾個的方面進行闡述。

一、教材分析

《宇宙航行》是新課程人教版必修二第六章第五節(jié)的內(nèi)容，重點推導了第一宇宙速度，介紹了第二、第三宇宙速度。通過對人造衛(wèi)星、宇宙速度的介紹，使學生對航天科學產(chǎn)生興趣，增強民族自信心和自豪感。

二、學情分析

從學生年齡特征來看，大多是90后出生，他們已經(jīng)對本節(jié)知識有一定的接受能力，但是對知識體系條理性掌握，對易混淆知識的辨別能力還欠缺。從學生的知識基礎來看，本節(jié)與第五章息息相關，不同水平的學生學起來認知程度不一樣。從認知特點及思維規(guī)律來看，學生容易接收表象、淺顯的知識，不易接收推理性強、易混淆的知識。

三、教學目標 1.知識與技能

（1）知道三個宇宙速度的含義和數(shù)值，會推導第一宇宙速度。（2）會解決涉及人造地球衛(wèi)星運動的較簡單的問題 2.過程與方法

在學習牛頓對衛(wèi)星發(fā)射猜想的同時，培養(yǎng)學生科學探索能力；培養(yǎng)學生在處理實際問題時，如何構(gòu)建物理模型的能力。3.情感態(tài)度與價值觀

（1）通過展示人類在宇宙航行領域中的偉大成就，激發(fā)學生學習物理知識的熱情。（2）通過介紹我國在航天方面的成就，激發(fā)學生的愛國熱情，增強民族自信心和自豪感（3）感知人類探索宇宙的夢想，促使學生樹立獻身科學的人生觀和價值觀。

四、教學重點

掌握第一宇宙速度的推導過程和方法，了解第一宇宙速度的應用領域。

突破重點的方法：從牛頓的設想出發(fā)，利用平拋運動的相關知識，提出了衛(wèi)星不落回地面的最小發(fā)射速度，當衛(wèi)星以這樣的速度發(fā)射出去，衛(wèi)星在地表附近繞地球運動，引出了第一宇宙速度。主要用到的方法是從假設出發(fā)，結(jié)合所學知識進行邏輯推理，從而得到結(jié)果，學生參與了探索過程，對本部分知識記憶更深刻。

五、教學難點

衛(wèi)星的發(fā)射速度與環(huán)繞速度的區(qū)別。

突破難點的方法：對人造衛(wèi)星的環(huán)繞速度與發(fā)射速度兩概念做重點強調(diào)，讓學生從概念上做一個本質(zhì)上區(qū)別。

六、教學方法

講述法、提問法、設問法、多媒體演示法、引導討論法、小組討論法等。

七、教學程序

1.創(chuàng)設情境、引入新課：

進入課程之前，展示參加“越野賽”同學的照片，祝賀他們?nèi)〉昧撕贸煽儯?/p>

(設計意圖：引起學生注意，調(diào)動學生積極性，提高其興奮點，順勢引入新課。)PPT展示：

嫦娥奔月、敦煌飛天、萬戶及楊利偉的圖片。

導入語：從萬戶到楊利偉，人類在探索宇宙的過程中經(jīng)歷了艱辛與挫折，但是他們無畏的精神值得我們學習，請學生用掌聲表達對他們的敬意。通過這節(jié)課來學習人類是如何實現(xiàn)“飛天夢想”的。

2.講授新課：（1）宇宙速度

教師展示平拋運動，引導學生觀察現(xiàn)象，將學生的回答與牛頓的設想作對比，作出肯定。教師鼓勵學生對得到的結(jié)論進行發(fā)散思維，學生可能很難由一個平面跳躍到地球這個大曲面，教師給予適當?shù)囊龑?，并適時設疑：若將從地球這個大曲面上拋出一物體當速度逐漸增大時會有什么現(xiàn)象發(fā)生呢？讓學生思考猜測，分組討論，教師巡回指導，并派代表發(fā)表見解。教師評價總結(jié)。

提出問題：請學生考慮，人造衛(wèi)星發(fā)射成功，繞地球做圓周運動的向心力由誰提供？學生討論，教師給予解釋引導，共同建立物理模型、總結(jié)出解題思想。請同學寫出相關公式，課件出示正確公式，同桌之間互相糾正。

讓學生思考以多大速度發(fā)射物體，能使之不再落回地面？讓學生分組探究如何求解物體繞地球附近做勻速圓周運動的線速度。要求學生掌握兩種求解線速度的方法，并獨立計算線速度的數(shù)值。教師的任務是說明其意義：最小的發(fā)射速度，最大的環(huán)繞速度，并加以解釋。介紹第二、第三宇宙速度，使學生明確它們的數(shù)值。最后教師運用課件動態(tài)展示人造衛(wèi)星處于第一、第二、第三宇宙速度下的運行情況及運行軌道，變抽象概念為實際模型，加深學生的理解。（2）夢想成真

播放視頻：歷史回顧（人類載人航天50年），介紹我國航天事業(yè)的發(fā)展歷程。通過播放視頻及展示圖片，使學生了解衛(wèi)星發(fā)射方面的情況，體會科學定律對人類探索未知世界的作用，感受人類對客觀世界不斷探究的精神和情感，激發(fā)愛國熱情，樹立獻身科學的人生價值觀。

八、作業(yè)設計：1.P44問題與練習2、3 2.課外探究活動： 收集資料編寫相關文章。

《我國的航天事業(yè)發(fā)展的歷程及取得的重大成果》

（設計意圖：課外探究作業(yè)不僅可以鞏固課堂學習的知識，而且能擴展學生的視野。）

教師課堂結(jié)束語，對學生進行情感激勵，有始有終，較好的結(jié)束課堂教學活動。

九、板書設計

6.5宇宙航行

v2法二：mg?m

R?v?gR?7.9km/s

一、宇宙速度 1.第一宇宙速度：（1）定義：（2）求法：

Mmv2G?m法一：r2 rGM?v??7.9km/sr（3）數(shù)值：v1?7.9km/s

2.第二宇宙速度：v2?11.2km/s 3.第三宇宙速度：v3?16.7km/s

二、夢想成真

我的說課到此結(jié)束，歡迎各位領導，各位專家，教育界的各位同仁們給予指導!謝謝。