《地球同步衛(wèi)星》的教學設計

《地球同步衛(wèi)星》的教學設計課題名稱：地球同步衛(wèi)星課型：新課授課班級：高113班授課老師：冉江紅授課時間：2010年3月25日（星期四）第六節(jié)教學目標（一）知識目標知道什么是同步地球衛(wèi)星掌握地球同步衛(wèi)星的運動特點“三定”：“定周期、定平面、定高度”（二）能力目標比較、區(qū)別同步地球衛(wèi)星、近地衛(wèi)星、地球自轉培養(yǎng)立體空間的認識、思維、分析能力（三）情感目標科學知識、技術是人類改造自然的基礎教學重難點同步地球衛(wèi)星的運動特點；空間思維能力的培養(yǎng)教學方法實物模擬法；動畫演示法；知識對比法；例題講解法教具準備地球儀、多媒體課件設計思想①讓學生親身觀察和體會同步地球衛(wèi)星的“同步”這一核心特征②通過多媒體動畫分析突破“定平面”這一難點③學生運用相關知識自行推導、計算“定高度”這一特點④通過對相同點、不同點的比較，區(qū)別同步地球衛(wèi)星、近地衛(wèi)星、地球自轉=5\*GB3⑤例題講解、分析，培養(yǎng)學生的空間思維能力教學過程教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動備注引入新課設疑：同步地球衛(wèi)星是衛(wèi)星就應該繞地球旋轉，那它又為什么能與地球同步呢？也就是說，一顆地球衛(wèi)星我們如何理解它又在繞地球運動，又相對于地面靜止通過對學生回答問題的分析讓學生初步明確問題的根源在地球本身在圍繞自身的自轉軸旋轉。所以地球同步衛(wèi)星既在圍繞地心做圓周運動，又相對于地球表面靜止，即它相對于地面一直靜止懸浮在地球上某一建筑物的正上方1、“同步”和“衛(wèi)星”兩個關鍵限制條件2、思考、討論、回答教師提出的問題3、利用地球儀上講臺演示地球同步衛(wèi)星的運動特點4、兩個學生上講臺，一人模擬地球的自轉，另一人模擬地球同步衛(wèi)星的運動通過思考、討論、演示、模擬等一系列活動讓學生形象了解地球同步衛(wèi)星的運動特點，激發(fā)學習興趣開展課內研究性學習活動新課自感及其應用地球同步衛(wèi)星1、定義：相對于地球表面一直靜止懸浮在地球上某一建筑物正上方的地球衛(wèi)星叫做地球同步衛(wèi)星2、作用：由于地球同步衛(wèi)星相對于地球表面靜止，能使地面與衛(wèi)星間的微波信號的發(fā)射和接受變得很方便，所以這種衛(wèi)星通常用于通信領域，又叫做地球同步通信衛(wèi)星地球同步衛(wèi)星的特點：“三定”1、定周期：24小時2、定軌道平面：與赤道平面重合FF1FFF1F2（2）、如右圖所示的衛(wèi)星軌道是存在的，但在這種軌道上運行的衛(wèi)星不可能相對于地面靜止，即它不可能始終靜止在地面上某個建筑物的正上方（3）、由以上分析：只有當衛(wèi)星軌道與赤道平面重合時的衛(wèi)星才有可能是地球同步衛(wèi)星3、定軌道高度：36000公里故又故知識比較：地球同步衛(wèi)星、近地衛(wèi)星、地球赤道上物體隨地球的自轉相同點：地球同步衛(wèi)星與近地衛(wèi)星都滿足繞行天體的規(guī)律，即萬有引力提供其做圓周運動的向心力；地球同步衛(wèi)星的軌道周期與地球自轉的周期相同不同點：地球同步衛(wèi)星與近地衛(wèi)星的周期、軌道半徑不同；地球赤道上物體隨地球的自轉所需要的向心力不等于物體所受的萬有引力例題一：地球同步衛(wèi)星離地心距離為r，運動速率為V1，加速度為a1；第一宇宙速度為V2，以第一宇宙速度為軌道速度的衛(wèi)星的加速度為a2；地球赤道上物體隨地球的自轉的自轉速度為V3，向心加速度為a3，則：（1）V1：V2=？V1：V3=？（2）a1：a2=？a1：a3=？空間問題處理例題一：2000年1月26日我國發(fā)射了一顆同步衛(wèi)星，其定點位置與東經980的經線在同一平面內，若把甘肅省嘉峪關處的經度和緯度近似取為東經980和北緯400，已知地球半徑為R，地球自轉周期為T，地球表面重力加速度為g（視為常量）和光速c，試求該同步衛(wèi)星發(fā)出的微波信號傳到嘉峪關處接收站的時間（要求用題給的已知量的符號表示）（1）又GM=gR2（2）AP=又AP=ct故t=AP/c=/c=理解地球同步衛(wèi)星在通信領域的方便之處，明白研究這種衛(wèi)星的實際意義在理解地球同步衛(wèi)星的定義的基礎上直接得出該特點回憶、理解、運用本章核心知識：萬有引力提供繞行天體做圓周運動的向心力，即向心力必須要與萬有引力共面培養(yǎng)一定的立體空間思維能力列式并計算，特別是要求利用筆算算出最后的結果，從而訓練學生的計算能力如果時間充分，可讓一同學上黑板進行計算對該高度有一定的了解，最好能記住其大小的數量級分析、求解（1）對V1：V2=？注意相同點1，即，V1：V2=；對V1：V3=？注意相同點2，，V1：V3=r：R（2）對a1：a2=？注意相同點1，即，a1：a2=R2：r2；對a1：a3=？注意相同點2，即a=rω2，a1：a3=r：RooPA400要點一：980與時間計算無關，400有關要點二：能畫出該立體圖，進一步能畫出與計算有關的平面圖（下圖）要點三：明確要計算的時間決定與AP的大小，故考慮用余弦定理求解ΔAOP，以解出AP要點四：AO的長度就是同步衛(wèi)星的軌道半徑，是可以用前面的知識求解的。通過教師講解與學生思考、練習相結合的方法，調動學生的主體作用的發(fā)揮該章對計算能力的要求較高開展課內研究性學習通過學生的計算，應用所學知識，體會不同問題的具體分析方法，以達到舉一反三的目的訓練學生的空間思維能力，練習同步衛(wèi)星軌道特點之三定高度的有關計算以及處理比較復雜的文字分析題的能力總結本課的知識內容：同步衛(wèi)星的定義及它的運動特點：“三定”，以及與近地衛(wèi)星、地球自轉的比較；注意培養(yǎng)空間觀察與思維能力復習、記憶、總結再次明確本課的學習內容《地球同步衛(wèi)星》的教學流程圖開始開始提問引入提問引入學生活動1地球儀演示模擬衛(wèi)星運動學生活動2學生活動1地球儀演示模擬衛(wèi)星運動學生活動2地球同步衛(wèi)星定義地球同步衛(wèi)星定義定軌道高度定軌道平面定周期定軌道高度定軌道平面定周期排除情況1排除情況1公式推導公式推導具體計算排除情況1具體計算排除情況1結論：與赤道平面共面結論：與赤道平面共面結論：36000公里結論：36000公里知識比較知識比較例題1例題1空間能力訓練空間能力訓練例題2例題2小結小結結束結束教學反思：通過對該設計實際應用于課堂當中，授完課后，認真反思整個設計過程和授課過程的成敗與得失，特總結如下：知識目標方面：能較有針對性，有目的性的引入課題，直接進入探究的課題。通過地球儀的演示，讓學生親身觀察和體會同步地球衛(wèi)星的“同步”這一核心特征。通過多媒體動畫和已學力學知識推理分析突破“定平面”這一難點；通過學生運用相關知識自行推導、計算“定高度”這一特點。不足之處：學生自行推導、計算“定高度”和推理分析突破“定平面”時，老師給的時間不夠充足，學生的自主程度不夠深入，都對教學效果有一定影響。能力目標和情感目標方面：通過對地球同步衛(wèi)星的演示、模擬等一系列活動讓學生形象了解地球同步衛(wèi)星的運動特點，培養(yǎng)學生的空間思維能力和空間想象力，通