宇宙航行教案2篇

一、教學設(shè)計思想

本節(jié)屬于航天部分的重要知識，介紹萬有引力的實踐性成就，要求學生知道是萬有引力理論使人類實現(xiàn)“飛天”夢想，這一節(jié)課不但要求使學生深刻的理解第一宇宙速度，定量的解決衛(wèi)星運動的實際問題，還需要學生通過了解航天發(fā)展史從而充分的感受人類對客觀世界不斷探究的精神和情感，激發(fā)學生的愛國熱情和民族自豪感。本節(jié)課分為三個部分，首先通過人類飛天夢想的實踐過程和牛頓的設(shè)想引導學生通過討論研究了解宇宙航行的理論知識。接下來從神州6號的相關(guān)資料入手，引導學生推導第一宇宙速度，并通過結(jié)合我國發(fā)射的多顆衛(wèi)星有關(guān)數(shù)據(jù)計算相關(guān)數(shù)據(jù)，通過對宇宙航行的理論知識的實際應(yīng)用而加深對知識深入理解。最后，以ppt小組匯報的形式，展示世界和我國的的航天發(fā)展史，通過學生的自主參與總結(jié)制作，不但豐富了學生的知識面，激發(fā)同學們的熱愛科學，熱愛祖國的情感，還可以鍛煉學生收集總結(jié)資料的動手能力，通過小組合作方式培養(yǎng)學生團結(jié)合作能力。

二、教學目標

（一）知識目標：

1、了解人造地球衛(wèi)星的最初構(gòu)想；

2、會解決涉及人造地球衛(wèi)星運動的較簡單的問題；

3、知道三個宇宙速度的含義和數(shù)值，會推導第一宇宙速度；

（二）能力目標

應(yīng)用理論知識解決實際問題的能力，利用互聯(lián)網(wǎng)查找資料的能力，小組合作能力

（三）情感目標

通過學習萬有引力定律在天文學上的應(yīng)用，使學生真切感受到用自己所學的物理知識能解決天體問題，能解決實際問題，增強學生學習物理的熱情，感受人類對客觀世界不斷探究的精神和情感．

三、教學重點難點

教學重點：人造地球衛(wèi)星的發(fā)射原理，第一宇宙速度的推導和對第一宇宙速度的確切理解．

教學難點：第一宇宙速度的推導和對第一宇宙速度的確切理解．

四、教學過程：

五、板書設(shè)計

第六節(jié) 宇宙航行

小結(jié)：

1衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動所需的向心力由萬有引力提供的

2三種宇宙速度 ， ， ．

宇宙航行教案二

一、教材分析

《宇宙航行》系新課程人教版必修2第七章第五節(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(yīng)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(chǔ)。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(guān)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、投影儀、計算機

三、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；

（3）衛(wèi)星做圓周運動時，各物理量的關(guān)系。

四、學情分析

從學生年齡特征來看，學生處于高一年級，大多是90年出生，17歲已經(jīng)對本節(jié)知識有一定的接受能力，但比較起成年人來還不及，尤其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(chǔ)來看，本節(jié)與第六章息息相關(guān)，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。

五、教學方法

啟發(fā)探究式教學、多媒體輔助教學。

六、課前準備

1．學生的學習準備：預習人造衛(wèi)星的發(fā)射、第一宇宙速度的計算。

2．教師的教學準備：多媒體課件制作，課前預習學案。

七、課時安排：1課時

八、教學過程

（一）創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)情感，引入新課

1．利用多媒體播放視頻：（1）人造衛(wèi)星發(fā)射，（2）人造衛(wèi)星在圓形軌道上的運行。

2．演示月亮繞地球轉(zhuǎn)動。

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(shè)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(shè)想草擬了一幅極富創(chuàng)意的人造衛(wèi)星原理圖。

△牛頓的設(shè)想由于受技術(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(shè)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(shè)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(chǔ)上，讓同學們自己研究ω 、T 和半徑r的關(guān)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(wù)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M=5.891024Kg，半徑為R=6.37106m，G=6.6710-11Nm2/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。

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。

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） 讓學生具有振興中華的使命感與責任感

本節(jié)課的最后，播放了一段美國登月的視頻，讓學生發(fā)現(xiàn)一些奇妙的物理現(xiàn)象，引導學生發(fā)現(xiàn)月球的背景是什么顏色，宇航員行走的模樣等等，預計不久的將來，哪個國家也將登上月球，同學們高呼“中國”，那么我們現(xiàn)在能做些什么呢，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)。