宇宙航行教案修改

1、宇宙航行教學設計一、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。 所以， 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1、通過學案

2、引導學生探究第一宇宙速度，學生會推導第一宇宙速度，培養(yǎng)學生在處理實際問題時， 如何構(gòu)建物理模型的水平。； 學案引導學生探究發(fā)射速度與環(huán)繞速度的區(qū)別；通過學案引導學生探究讓學生知道三個宇宙速度的含義。 通過對探究問題的研究使學生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水平。2、課件多媒體材料讓學生簡單了解世界航天發(fā)展史。介紹我國航天事業(yè)的發(fā)體現(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。 關心國內(nèi)外航空航天事業(yè)的發(fā)體現(xiàn)狀與趨勢，有將科學技術(shù)服務于人的意識。三、設計理念教學活動體現(xiàn)學生的主體地位和教師主導的作用，落實三維目標，這是本課設計的基本理念。學生已學過平拋運動

3、、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，所以教學設計上采用問題探究法：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、難點教學重點：第一宇宙速度的推導；教學難點：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 具：多媒體課件、計算機七、教學過程（一）創(chuàng)設情境，激發(fā)情感，引入新課1萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)，不但解決了天上行星的運行問題，也為人們開辟了上天的理論之

4、路?，F(xiàn)代火箭航天技術(shù)先驅(qū)、俄國科學家齊奧爾科夫斯基說過：“地球是人類的搖籃，人類絕不會永遠躺在搖籃里?！?1957 年 10 月 4 日，前蘇聯(lián)用三級火箭發(fā)射了世界上第一顆人造衛(wèi)星“人造衛(wèi)星 1 號”，人類開始邁入航天時代。（利用多媒體播放視頻：人造衛(wèi)星發(fā)射）2003年10月15日，“神舟5號”飛船載著中國第一位航天員楊利偉成功升空，這標志 著我國進入載人航天時代。那么，多大的速度才能使物體不再落回地面，而使其成為地球的一顆衛(wèi)星呢？（二）實行新課：思考：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？牛頓的思考與設想：拋出的速度v越大時，落地點越遠，速度持

5、續(xù)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。牛頓的設想因為受技術(shù)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。動畫展示牛頓的設想過程。（牛頓大炮）問題：人造地球衛(wèi)星繞地球運行的動力學原因是什么？探究問題一以多大的速度拋出這個物體，它才會繞地球表面運動不會落下來？（已知地球質(zhì)量為 5.89x 1024kg,半徑為 r=6.37x 106m, g=6.67 x 10-11n - m2/kg2）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、自行分析的水平，得出結(jié)論：gm 由此解出v .2gm

6、m vm r r能夠近似認為r=r,將此代入，地球質(zhì)量為5.89x 1024kg,半徑為 r=6.37x 106m, g=6.67x 10-11n - m2/kg2gmr6.67 10 11 5.89 1024m/s=7.9km/s6.37 106v1=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。所以這些結(jié)論都是由學生在學習小組中探究得到，學生的自信心得到極大的滿足，更主 要使他們從被動接受變?yōu)橹鲃铀魅?，使學生樂學，好學。探究問題二: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？從圓周運動的公式引導學生分

7、析二者的不同。區(qū)分發(fā)射速度和環(huán)繞速度?？傻茫簐 . gm軌道半徑越大（距地越高）環(huán)2gmm v2m r r繞的線速度越小討論說明：想要把衛(wèi)星發(fā)到更高軌道需要的發(fā)射速度？探究問題三：學生思考討論：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=11.2 km/so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16.7 km/s,這個速度叫第三宇宙速度。（三）、夢想成真其實早在六百多年前的明朝，一個名叫萬戶的人就曾有“飛天”的壯舉，但最終未能成功，并為之付出了生命。 萬戶是世界上第一個利用火

8、箭向太空搏擊的英雄。他的努力雖然失敗了，但他借助火箭推力升空的創(chuàng)想是世界上第一個，所以他被世界公認為“真正的航天始祖”，為了紀念這位世界航天始祖，世界科學家將月球上的一座環(huán)形火山命名為“萬戶山”。1957年10月，前蘇聯(lián)發(fā)射了世界上第一顆人造地球衛(wèi)星，從此，開創(chuàng)了人類航天時代的新紀元.我國在1970年4月20日發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星，現(xiàn)在已成為世界上第五個依靠自己力量研制成火箭發(fā)射衛(wèi)星、第三個掌握衛(wèi)星回收技術(shù)、第四個用一枚火箭發(fā)射多顆衛(wèi)星的國家.衛(wèi)星主要有偵察衛(wèi)星、通信衛(wèi)星、導航衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、地球資源勘測衛(wèi)星、科學研究衛(wèi)星、預警衛(wèi)星和測地衛(wèi)星等種類.人類與宇宙航行（課堂展示）1世界航天發(fā)展

9、史（觀看視頻剪輯）1957年10月4日，世界上第一顆人造地球衛(wèi)星在蘇聯(lián)發(fā)射成功。衛(wèi)星質(zhì)量83.6kg，每96min繞地球飛行一圈。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，飛船繞地球飛行一圈，歷時 108min,然后重返大氣層，安全降落在地面，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號飛船在美國卡納維拉爾點火升空，拉開人 類登月這個偉大歷史事件的帷幕。7月20日，指揮官阿姆斯特朗和駕駛員奧爾德林進入登月艙，與母艦分離后于下午4時17分在月面著陸。10時56分阿姆斯特朗小心翼翼地踏上月面，并說出了那句載入史冊的名言：“對個人來說不過

10、是小小的一步，但對人類來說，卻是巨大的飛躍?！比藗冏ＹR說：“因為你們的成功，天空已成為人類世界的一部分?！?我國航天發(fā)展史（視頻介紹）我國在1970年4月24日發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星 1971年3月3日，中國發(fā)射了科學實驗衛(wèi)星“實踐一號”。衛(wèi)星在預定軌道上工作了八年。1975年11月26日，中國發(fā)射了一顆返回式人造衛(wèi)星。衛(wèi)星按預定計劃于二十九日返回地面。1981年9月20日，中國用一枚運載火箭發(fā)射了三顆科學實驗衛(wèi)星。1984年4月8日，中國第一顆地球靜止軌道試驗通信衛(wèi)星發(fā)射成功。十六日，衛(wèi)星成 功地定點于東經(jīng)一百二十五度赤道上空。中共中央、國務院、中央軍委發(fā)電致賀。三 十日，在北京人民大會堂舉行慶祝大會。1986年2月1日，中國發(fā)射一顆實用通信廣播衛(wèi)星。二十日，衛(wèi)星定點成功。這標志 著中國已全面掌握運載火箭技術(shù)，衛(wèi)星通信由試驗階段進入實用階段。1988年9月7日，中國發(fā)射一顆試驗性氣象衛(wèi)星“風云一號”。這是中國自行研制和發(fā)射的第一顆極地軌道氣象衛(wèi)星。1988年12月25日，中國科學院海南探空火箭發(fā)射場成功地發(fā)射了一枚“織女一號” 火箭，至此，中國低緯度區(qū)第一次火箭探空試驗圓滿結(jié)束。這次為期兩周的試驗共發(fā) 射了四枚火箭。2003年10月15日，神舟五號載人飛船升空；2005年10月12日，神舟六號搭載兩名航天員升空。,9神舟七號載人航天,2008年9月25日晚2