教學設計參考格式.doc

中學物理教學研習作業(yè)之一教學設計課題：宇宙航行 教材：人教版姓名： 余璇班級：2010級物理師范3班學號：222010315210191成績：二一四年四月教材分析宇宙航行選自人教版物理必修二第六章萬有引力與航天的第五節(jié)。本節(jié)內(nèi)容不但介紹了人造衛(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)。本節(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。學情分析知識基礎(chǔ)在第五章和第六章中，學生已經(jīng)學習了圓周運動、萬有引力定律，具備了解決問題的基本工具。能力基礎(chǔ)高一學生正處于形象思維向抽象思維轉(zhuǎn)變的開始，遇到衛(wèi)星問題時總是感到困難和無從下手究其根源是因為學生不能在腦海中清晰的建立對地球、衛(wèi)星的空間關(guān)系。心理特點此時的學生對于未知的知識有著較強的好奇心，思維活躍，敢于猜想，敢于表達。教學目標知識與技能（1）理解人造地球衛(wèi)星的發(fā)射原理（2）會推導第一宇宙速度，知道三個宇宙速度的數(shù)值和含義。（3）簡單了解人類航天發(fā)展史過程與方法（1）學習科學的思維方法，訓練分析推理能力和合理表達的能力。情感態(tài)度與價值觀（1）激發(fā)學習科學、熱愛科學的熱情，同時增民族自信心和自豪感。重難點重點三個宇宙速度的數(shù)值和含義難點第一宇宙速度的推導過程及三宇宙速度含義的理解。教法學法教法探究法、講解法學法觀察法、討論法教學材料多媒體，PPT，視頻，3個巧克力教學時間1課時教學過程設計教學環(huán)節(jié)與時間分配教學內(nèi)容與教學活動設計意圖與方法運用引入新課（3分鐘）巧克力游戲：1. 用較小的力量水平扔出第一塊巧克力（巧克力被前排的學生拿到）；2. 用較大的力量水平扔出第二塊巧克力（巧克力被后排的學生拿到）；3. 總結(jié)現(xiàn)象：扔出巧克力時的力量越大，巧克力飛得越遠；4. 提出問題：如果老師力量非常非常大，巧克力會飛到哪兒去？5. 學生猜想與回答6. 引出牛頓的猜想，從而導入新課。新課教學（35分鐘）1. 牛頓的猜想（3分鐘）探究：怎樣才能使得一個物體繞著地球做圓周運動？先讓學生思考、討論，教師可根據(jù)學生情況引導學生思考。我們知道，在地面上將一個物體水平拋出，若拋出時速度越大，則落地點距拋出點的水平距離越大。如果拋出速度很大時，我們還能將地面看作平面嗎？（不能）早在16世紀道的牛頓就曾思考過這個問題。（播放衛(wèi)星發(fā)射原理動畫，并向?qū)W生分析）從地球上最高的山峰上將物體水平拋出，速度越大，落地點就越遠。如果拋出的速度足夠大，物體就不在落回地面，它將繞地球運動，成為一顆人造地球衛(wèi)星。那么，速度多大時，物體將不會落回地面而成為繞地球旋轉(zhuǎn)的衛(wèi)星呢？2. 第一宇宙速度（16分鐘）探究：以多大的速度發(fā)射這個物體，物體就剛好不落回地面，成為一顆繞地球表面做勻速圓周運動的衛(wèi)星呢？物體最終繞地球表面做勻速圓周運動，引力為其做圓周運動提供向心力。代入數(shù)據(jù)得v=79km/s這就是物體在地面附近做勻速圓周運動的速度，叫做第一宇宙速度。請學生根據(jù)所學知識，推導第一宇宙速度的另一種表達式： 推導：地面附近重力提供向心力， 所以 將R6.37106m ,g9.8m/s2代入，求出第一宇宙速度仍為7.9km /s提出問題：其他星球的第一宇宙速度和地球的一樣嗎？播放視頻：動畫片龍珠（20秒，星球重力加速度為地球6倍，半徑為地球半徑一般，求其第一宇宙速度）。3第二宇宙速度（3分鐘）提出問題：如果發(fā)射速度大于第一宇宙速度，結(jié)果會怎樣呢？當拋出物體的速度繼續(xù)增大，地球引力將不足以為其做圓周運動提供向心力，物體將會脫離地球引力，離開地球。這個速度為v=112km/s。我們把v=112km/s叫做第二宇宙速度。如果發(fā)射速度大于第一宇宙速度，而小于第二宇宙速度，它繞地球運行的軌跡就不是圓，而是橢圓。3. 第三宇宙速度（3分鐘）物體脫離地球引力的束縛后，還會受到太陽引力的束縛。若拋出的速度足夠大，物體還將脫離太陽引力的束縛，飛向太陽系之外的宇宙空間。這個速度v=167vkm/s。這個速度叫做第三宇宙速度4. 模型衛(wèi)星發(fā)射和實際衛(wèi)星發(fā)射（3分鐘）播放視頻：奧特曼（20秒，飛離地球）展示奧特曼資料：速度飛行速度10馬赫（1馬赫及1倍聲速）提出問題：奧特曼的速度遠小于第一宇宙速度，他真的能飛出地球嗎？比較奧特曼與剛才所講的衛(wèi)星發(fā)射的區(qū)別，提出模型衛(wèi)星發(fā)射和實際衛(wèi)星發(fā)射的區(qū)別（一個有持續(xù)動力，一個憑借慣性）5人造衛(wèi)星的發(fā)射速度與運行速度（3分鐘）（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。6.夢想成真（4分鐘）學生先閱讀，然后教師簡述補充。（借助于多媒體，一邊向?qū)W生展示，一邊介紹，注意情感態(tài)度與價值觀目標的實現(xiàn)。）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，因此他被世界公認為“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”。19世紀中葉，俄羅斯學者，齊奧爾科夫斯基，提出利用噴氣推進的多級火箭，運載發(fā)射衛(wèi)星。1957年10月4日，世界上第一顆人造衛(wèi)星成功在蘇聯(lián)發(fā)射成功。1961年4月12日，世界上第一次載人飛行，蘇聯(lián)。1969年7月16日，人類第一次登上月球，美國。1070年，中國第一顆人造衛(wèi)星發(fā)射成功。2003年10月15日，中國第一次載人飛行。2007年，嫦娥一號成功發(fā)射。然而人類對宇宙的探索并不是一帆風順的，無數(shù)探索者用自己的汗水和生命鋪設了人類通往宇宙的道路。1986年1月28日，美國，挑戰(zhàn)者號航天飛機升空后爆炸，七名宇航員遇難。2003年2月1日，美國，哥倫比亞號航天飛機返航時爆炸，七名宇航員遇難。課后小結(jié)（2分鐘）1. 知道第一宇宙速度是多少？能夠自己推導第一 宇宙速度。 2. 知道第一宇宙速度是最小發(fā)射速度，是圍繞地 球做圓周運動的最大速度 3. 了解第二、三宇宙速度數(shù)值及意義。 4.