2024-2025學(xué)年新教材高中物理 第七章 4 宇宙航行（2）說課稿 新人教版必修2

2024-2025學(xué)年新教材高中物理第七章4宇宙航行（2）說課稿新人教版必修2主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：高中物理第七章4宇宙航行（2）

2.教學(xué)年級和班級：2024-2025學(xué)年高中二年級

3.授課時(shí)間：2024年10月15日

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)（45分鐘）

本節(jié)課以新人教版必修2教材為依據(jù)，深入探討宇宙航行的相關(guān)知識。通過分析衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律，引導(dǎo)學(xué)生理解萬有引力在宇宙航行中的應(yīng)用，培養(yǎng)他們的科學(xué)思維和探究能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.理解并運(yùn)用萬有引力定律，分析衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律。

2.培養(yǎng)通過實(shí)驗(yàn)和觀察來探究物理現(xiàn)象的能力。

3.提升將物理知識應(yīng)用于解決實(shí)際問題的能力。

4.增強(qiáng)科學(xué)思維，發(fā)展創(chuàng)新意識。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

-萬有引力定律的應(yīng)用：本節(jié)課的核心是運(yùn)用萬有引力定律來解釋衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。重點(diǎn)在于讓學(xué)生理解衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的向心力由萬有引力提供，以及如何通過萬有引力定律計(jì)算衛(wèi)星的軌道速度和周期。

-宇宙航行的基本概念：介紹宇宙航行的基本原理，包括發(fā)射速度、軌道選擇、衛(wèi)星姿態(tài)控制等，使學(xué)生能夠掌握宇宙航行的基礎(chǔ)知識。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-萬有引力定律的推導(dǎo)過程：學(xué)生可能難以理解萬有引力定律的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程，例如，如何從牛頓的三大運(yùn)動(dòng)定律推導(dǎo)出萬有引力公式，以及公式的具體應(yīng)用。

-例如，在講解衛(wèi)星軌道速度時(shí)，需要引導(dǎo)學(xué)生理解向心加速度和萬有引力之間的關(guān)系，并通過公式推導(dǎo)出第一宇宙速度。

-衛(wèi)星軌道的計(jì)算：計(jì)算衛(wèi)星軌道時(shí)，學(xué)生可能對公式的運(yùn)用感到困惑，尤其是如何將萬有引力公式與圓周運(yùn)動(dòng)的公式結(jié)合起來。

-例如，在計(jì)算衛(wèi)星的周期時(shí)，需要詳細(xì)解釋如何從萬有引力公式和向心加速度公式推導(dǎo)出衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期公式，并指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)際計(jì)算。

-宇宙航行中的實(shí)際問題：學(xué)生可能難以理解宇宙航行中的實(shí)際問題，如衛(wèi)星發(fā)射窗口的選擇、軌道機(jī)動(dòng)等。

-例如，在討論衛(wèi)星發(fā)射窗口時(shí)，需要解釋地球自轉(zhuǎn)對發(fā)射條件的影響，以及如何選擇最佳發(fā)射時(shí)間來節(jié)省燃料和提高發(fā)射成功率。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)步驟師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源-硬件資源：投影儀、計(jì)算機(jī)、物理實(shí)驗(yàn)室設(shè)備（如天平、彈簧秤、測力計(jì)）

-軟件資源：物理模擬軟件（如PhETInteractiveSimulations）

-課程平臺：學(xué)校在線學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)

-信息化資源：宇宙航行相關(guān)視頻資料、衛(wèi)星軌道計(jì)算軟件

-教學(xué)手段：小組討論、實(shí)驗(yàn)演示、問題驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)、互動(dòng)式問答教學(xué)過程1.導(dǎo)入新課

-“同學(xué)們，大家好！今天我們將繼續(xù)探討宇宙航行的奧秘。在上一節(jié)課中，我們學(xué)習(xí)了萬有引力定律及其在衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用。那么，你們知道衛(wèi)星是如何繞地球運(yùn)動(dòng)的嗎？它需要多大的速度才能保持在軌道上？這就是我們今天要學(xué)習(xí)的內(nèi)容?！?/p>

2.復(fù)習(xí)舊知

-“首先，讓我們回顧一下上節(jié)課的內(nèi)容。請一位同學(xué)來說說萬有引力定律的公式是什么？”（等待學(xué)生回答）

-“很好，F(xiàn)=G*(m1*m2)/r^2。那么，萬有引力在衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)中是如何起作用的呢？請大家思考一下，然后小組內(nèi)討論一下。”（學(xué)生討論）

-“好的，現(xiàn)在請一位同學(xué)來分享一下你們的討論成果?！保▽W(xué)生分享）

3.引入新課內(nèi)容

-“通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的向心力由萬有引力提供。那么，這節(jié)課我們將具體學(xué)習(xí)衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。首先，我們來了解一下衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)重要參數(shù)：軌道速度、周期、軌道高度?！?/p>

4.講解衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)規(guī)律

-“請大家打開教材，翻到第123頁。這里有一張衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的示意圖。我們可以看到，衛(wèi)星在軌道上的運(yùn)動(dòng)受到萬有引力的作用?，F(xiàn)在，我們來推導(dǎo)一下衛(wèi)星的軌道速度公式。”（板書推導(dǎo)過程）

-“通過推導(dǎo)，我們得到了衛(wèi)星的軌道速度公式：v=√(G*M/r)。其中，G是萬有引力常數(shù)，M是地球的質(zhì)量，r是衛(wèi)星到地球中心的距離。那么，衛(wèi)星的周期公式又是怎樣的呢？請大家嘗試推導(dǎo)一下?！保▽W(xué)生推導(dǎo)）

-“很好，我們得到了衛(wèi)星的周期公式：T=2π*√(r^3/(G*M))。這兩個(gè)公式是我們理解衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)?！?/p>

5.實(shí)例分析

-“現(xiàn)在，我們來分析一個(gè)具體的例子。假設(shè)有一顆衛(wèi)星在距離地球表面400公里的軌道上運(yùn)行。請計(jì)算這顆衛(wèi)星的軌道速度和周期?！保▽W(xué)生計(jì)算）

-“好的，同學(xué)們已經(jīng)計(jì)算出了這顆衛(wèi)星的軌道速度和周期。那么，如果我們要改變衛(wèi)星的軌道高度，軌道速度和周期會發(fā)生怎樣的變化呢？請大家思考一下?！保▽W(xué)生思考）

6.小組討論與實(shí)驗(yàn)

-“接下來，我們將進(jìn)行一個(gè)小組討論和實(shí)驗(yàn)。請每個(gè)小組利用物理實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備，模擬衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的過程。在實(shí)驗(yàn)中，你們需要觀察衛(wèi)星的軌道速度、周期與軌道高度之間的關(guān)系，并記錄下來?！保▽W(xué)生實(shí)驗(yàn)）

-“實(shí)驗(yàn)過程中，請同學(xué)們注意安全，遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)則。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，每個(gè)小組需要匯報(bào)你們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果?！?/p>

7.總結(jié)與反饋

-“好的，同學(xué)們，實(shí)驗(yàn)已經(jīng)結(jié)束。請每個(gè)小組匯報(bào)你們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。你們發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？”（學(xué)生匯報(bào)）

-“很好，通過實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星的軌道速度和周期與軌道高度之間存在一定的關(guān)系。這個(gè)關(guān)系可以用我們剛才推導(dǎo)的公式來解釋。那么，請大家回顧一下我們今天學(xué)習(xí)的內(nèi)容，有哪些收獲和疑問？”（學(xué)生反饋）

-“最后，我想給大家布置一個(gè)作業(yè)。請根據(jù)我們今天學(xué)習(xí)的知識，設(shè)計(jì)一顆衛(wèi)星的軌道，并計(jì)算它的軌道速度和周期。下節(jié)課，我們將討論你們的作業(yè)成果?！?/p>

8.結(jié)束語

-“好了，同學(xué)們，今天的課就到這里。希望大家能夠通過今天的學(xué)習(xí)，對宇宙航行有更深入的了解。下課！”教學(xué)資源拓展1.拓展資源

-（書籍資源）推薦學(xué)生閱讀《宇宙航行入門》、《衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)原理》等書籍，這些書籍深入淺出地介紹了宇宙航行的基本原理和衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識。

-（視頻資源）觀看《宇宙奧秘》、《衛(wèi)星發(fā)射全過程》等科普視頻，幫助學(xué)生直觀理解衛(wèi)星發(fā)射和軌道運(yùn)動(dòng)的實(shí)際過程。

-（網(wǎng)絡(luò)資源）利用NASA、ESA（歐洲空間局）等官方機(jī)構(gòu)的網(wǎng)站資源，了解最新的宇宙航行技術(shù)和研究成果。

-（軟件資源）使用物理模擬軟件如PhETInteractiveSimulations中的“引力與軌道”模擬，讓學(xué)生通過互動(dòng)體驗(yàn)來加深對衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的理解。

2.拓展建議

-（研究項(xiàng)目）鼓勵(lì)學(xué)生參與學(xué)校的科學(xué)項(xiàng)目，如自制小型火箭模型、衛(wèi)星軌道模擬實(shí)驗(yàn)等，通過實(shí)踐活動(dòng)加深對宇宙航行原理的理解。

-（小組討論）組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，探討衛(wèi)星在不同軌道高度的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，以及如何設(shè)計(jì)合理的軌道參數(shù)來滿足特定任務(wù)需求。

-（科學(xué)講座）邀請航天領(lǐng)域的專家或教授來學(xué)校進(jìn)行講座，讓學(xué)生直接接觸到行業(yè)前沿的知識和技術(shù)。

-（閱讀筆記）要求學(xué)生閱讀相關(guān)書籍后，撰寫讀書筆記，總結(jié)所學(xué)知識，并分享學(xué)習(xí)心得。

-（網(wǎng)絡(luò)論壇）鼓勵(lì)學(xué)生參與科學(xué)論壇和社區(qū)，與其他對宇宙航行感興趣的學(xué)生交流學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，拓展知識視野。

-（學(xué)科競賽）鼓勵(lì)學(xué)生參加物理學(xué)科競賽，如物理奧林匹克競賽、科技創(chuàng)新大賽等，通過競賽鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維和問題解決能力。

-（社會實(shí)踐）組織學(xué)生參觀航天博物館、科研機(jī)構(gòu)或衛(wèi)星發(fā)射基地，實(shí)地了解宇宙航行的歷史和發(fā)展趨勢。

-（學(xué)術(shù)研究）引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)術(shù)期刊上的相關(guān)研究論文，培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣和學(xué)術(shù)素養(yǎng)。教學(xué)反思與總結(jié)在整個(gè)教學(xué)過程中，我嘗試通過多種方式來激發(fā)學(xué)生對宇宙航行的興趣，同時(shí)也注重了理論與實(shí)踐的結(jié)合。以下是我對本次教學(xué)的反思與總結(jié)。

教學(xué)反思：

1.教學(xué)方法方面，我運(yùn)用了導(dǎo)入新課、復(fù)習(xí)舊知、講解新課內(nèi)容、實(shí)例分析、小組討論與實(shí)驗(yàn)等多種教學(xué)方法。我發(fā)現(xiàn)這些方法能夠有效地幫助學(xué)生理解和吸收新知識，但在時(shí)間分配上還需要進(jìn)一步優(yōu)化。例如，在講解衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，我可能花了一些額外的時(shí)間在推導(dǎo)公式上，這可能會影響到后續(xù)的小組討論和實(shí)驗(yàn)時(shí)間。

2.教學(xué)策略方面，我注重了學(xué)生的參與和互動(dòng)，鼓勵(lì)他們提出問題和分享想法。然而，我也發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生在小組討論中的參與度不高，可能是因?yàn)樗麄儗ξ锢砀拍畹睦斫獠粔蛏钊?，或者是缺乏自信。我需要在未來的教學(xué)中更多地關(guān)注這些學(xué)生，給予他們更多的支持和鼓勵(lì)。

3.教學(xué)管理方面，我盡量維持了課堂秩序，確保每個(gè)學(xué)生都能在安靜的環(huán)境中學(xué)習(xí)。但我也注意到，在小組討論環(huán)節(jié)，有些學(xué)生可能會分心或者離題。我需要更有效地管理這些環(huán)節(jié)，確保討論能夠圍繞主題進(jìn)行，同時(shí)也要保證每個(gè)學(xué)生都能參與到討論中。

教學(xué)總結(jié)：

本次課程的教學(xué)效果整體上是積極的。學(xué)生們對宇宙航行有了更深入的了解，他們能夠理解并運(yùn)用萬有引力定律來分析衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)，也能夠通過實(shí)驗(yàn)來探究物理現(xiàn)象。在情感態(tài)度方面，學(xué)生們對物理學(xué)科的興趣有所提高，他們更加愿意參與到課堂討論和實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中。

然而，我也發(fā)現(xiàn)了一些問題和不足之處。例如，有些學(xué)生在理解衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)仍然存在困難，他們可能難以將理論知識與實(shí)際情況聯(lián)系起來。針對這些問題，我認(rèn)為可以采取以下改進(jìn)措施：

1.加強(qiáng)對學(xué)生的個(gè)別輔導(dǎo)，特別是對于那些理解上存在困難的學(xué)生，提供額外的解釋和指導(dǎo)。

2.在講解理論知識時(shí)，更多地結(jié)合實(shí)際例子，幫助學(xué)生理解理論知識的實(shí)際應(yīng)用。

3.在小組討論和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，更加細(xì)致地管理學(xué)生的討論，確保每個(gè)學(xué)生都能參與其中，并從中獲益。

4.繼續(xù)探索更多的教學(xué)方法，如案例教學(xué)、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。板書設(shè)計(jì)①萬有引