高中物理-宇宙航行教學(xué)設(shè)計學(xué)情分析教材分析課后反思

PAGE1PAGE宇宙航行導(dǎo)學(xué)案一、復(fù)習(xí)鞏固1、（1）天體運動近似看成勻速圓周運動，萬有引力提供向心力。即

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，這是解決天體運動問題的核心思路。（2）忽略地球自轉(zhuǎn)影響，地表附近物體的重力等于物體所受萬有引力。即

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，所以

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，我們稱為黃金代換式。2、設(shè)質(zhì)量為m的天體繞另一個質(zhì)量為M的中心天體做半徑為r的圓周運動，則其線速度可表示為；角速度可表示為；周期可表示為；向心加速度可表示為；當(dāng)r增大時，V，ω，T，a。【針對練習(xí)】地球半徑為R，一顆衛(wèi)星在地球表面附近環(huán)繞地球做勻速圓周運動，地球表面處的重力加速度為g，萬有引力常量為G．求：

（1）衛(wèi)星的運動周期；（2）地球的密度．二、自主學(xué)習(xí)1、宇宙速度（1）、16世紀牛頓就曾思考過這樣一個問題：從地球的高山上將物體水平拋出，速度越大，落地點就。如果拋出的速度足夠大，物體就不再落回地面，它將運動，成為一顆?！镜湫屠}】設(shè)地球質(zhì)量為M，半徑為R，求以多大的速度發(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？請你用萬有引力的有關(guān)知識把它算出來，要求寫出計算步驟和結(jié)果。（M=R=）。【小結(jié)】這個物體運動所需的向心力是由提供的，近地衛(wèi)星在“地面附近”飛行，可以用地球半徑R代表衛(wèi)星到地心的距離，根據(jù)牛頓第二定律得方程：，可解出v1=_____km/s。叫做第一宇宙速度?！就卣埂康谝挥钪嫠俣鹊牧硪环N推導(dǎo)方法：在地面附近，萬有引力近似等于重力，此力提供衛(wèi)星做勻速圓周運動的向心力。（2）、第二宇宙速度，大?。?。意義：使衛(wèi)星掙脫的束縛，成為繞運行的人造行星的最小發(fā)射速度，也稱為脫離速度。第三宇宙速度，大小：。意義：使衛(wèi)星掙脫束縛的最小發(fā)射速度，也稱為逃逸速度。【小結(jié)】發(fā)射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，衛(wèi)星繞地球運動的軌跡不是圓，而是橢圓；發(fā)射速度大于11.2km/s，而小于16.7km/s，衛(wèi)星繞太陽作橢圓運動，成為一顆人造行星；如果發(fā)射速度大于等于16.7km/s，衛(wèi)星將掙脫太陽引力的束縛，飛到太陽系以外的空間。【課內(nèi)探究】1、人類發(fā)射的人造地球衛(wèi)星已經(jīng)有幾千顆了，這些衛(wèi)星運行的快慢不同，那么衛(wèi)星運行的快慢與什么因素有關(guān)呢？2、人造衛(wèi)星的發(fā)射速度和運行速度（1）發(fā)射速度：（2）環(huán)繞速度：（3）第一宇宙速度是最大發(fā)射速度還是最小的發(fā)射速度？是最大的運行速度還是最小的運行速度？【當(dāng)堂檢測】1、若人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，則離地面越遠的衛(wèi)星

（

）

A．所受的萬有引力越小

B．運行的角速度越大

C．運行的線速度越小

D．運行的周期越小

2、人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，其速度是下列的（

）

A．一定等于7.9

km/s

B．等于或小于7.9

km/s

C．一定大于7.9

km/s

D．介于7.9～11.2

km/s之間3、某行星質(zhì)量為地球質(zhì)量的1/3，半徑為地球半徑的3倍，則此行星的第一宇宙速度約為地球第一宇宙速度的（

）

A．9倍

B．1/3

C．3倍

D．1/94、某人在一星球上以速率v豎直上拋一物體，經(jīng)時間t物體以速率v落回手中．已知該星球的半徑為R，求該星球上的第一宇宙速度．宇宙航行學(xué)情分析：從知識層面來看，在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)過了平拋運動、勻速圓周運動的運動規(guī)律，具備了

解決宇宙航行問題的知識基礎(chǔ)。另外，通過本章前四節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生對萬有引力定律的內(nèi)容

及其在天文學(xué)上的應(yīng)用也有了初步的認識，但對人造地球衛(wèi)星的原理尚不清楚，對人類航天事業(yè)的發(fā)展也需要進一步的了解。

從學(xué)生的認知特點及思維規(guī)律來看，高一學(xué)生的思維方式尚處在由初中形象思維為主向高中抽象思維為主過渡的階段，容易接受表象的知識，但對知識體系的條理性掌握、對易混淆知識的辨別能力還有所欠缺。所以，本節(jié)課的重點是對人造地球衛(wèi)星原理的理解和第一宇宙速度的推導(dǎo)。難點在于對衛(wèi)星運行速度與衛(wèi)星發(fā)射速度的區(qū)別，以及對衛(wèi)星運行規(guī)律的理解。宇宙航行課堂效果分析本節(jié)課開始，通過中國實現(xiàn)飛天夢的歷程引出了宇宙航行這個問題，對于各種與生活密切相關(guān)的衛(wèi)星，學(xué)生很感興趣，而我則告訴他們學(xué)習(xí)了這節(jié)課我們就能知道衛(wèi)星發(fā)射的原理，學(xué)生對新學(xué)知識充滿期待。通過牛頓的猜想也提示同學(xué)們這個問題的思路應(yīng)該是怎樣的，學(xué)習(xí)怎樣去提出一個問題，整節(jié)課采用問題引導(dǎo)式，老師提出一個問題，如“物體的初速度多大時，不會落回地面，能成為一顆人造衛(wèi)星呢？”，由學(xué)生小組討論或者獨立思考來解決這個問題，從而掌握這個知識點，這樣對學(xué)生來說經(jīng)過思考得來的結(jié)論更容易掌握。通過學(xué)生在黑板上展示，也讓學(xué)生發(fā)揮了自己的能力。另外，采用類比的方法來突破

“衛(wèi)星運行”這一教學(xué)難點，效果也較為明顯，加深了學(xué)生對知識的理解。宇宙航行教材分析：“宇宙航行”位于人教版--普通高中物理教材·必修2-第六章“萬有引力與航天”的第五小節(jié)，本節(jié)課重點講述了人造衛(wèi)星的發(fā)射原理，人造衛(wèi)星繞地球做圓周運動的動力學(xué)原因和人造衛(wèi)星的速度問題。人造衛(wèi)星是萬有引力定律在天文學(xué)上應(yīng)用的一個實例，為學(xué)生以后深入學(xué)習(xí)研究天體物理問題奠定了基礎(chǔ)，而且本節(jié)課與社會生活有著密切的聯(lián)系，如氣象衛(wèi)星與天氣預(yù)報，衛(wèi)星定位系統(tǒng)與自動導(dǎo)航汽車等，更值得大家矚目的是：我國在近幾年年相繼成功發(fā)射了“神舟號”系列宇宙飛船，圓了國人盼望已久的飛天之夢，為以后進一步的科學(xué)研究奠定了堅實的基礎(chǔ)，因此本節(jié)課具有廣泛的現(xiàn)實意義和科研價值。

人造衛(wèi)星是圓周運動、萬有引力定律等知識在天文學(xué)上應(yīng)用的一個實例，也是學(xué)生學(xué)習(xí)、了解現(xiàn)代科技知識的一個極好素材。通過對本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅可以對萬有引力定律有個更深入的認識，對宇宙航行有一個更系統(tǒng)的了解，還可以幫助學(xué)生鞏固前面所學(xué)運動學(xué)和動力學(xué)知識，激發(fā)學(xué)生對航天科學(xué)的熱愛和興趣。

1、人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，其速度是下列的（

）

A．一定等于7.9

km/s

B．等于或小于7.9

km/s

C．一定大于7.9

km/s

D．介于7.9～11.2

km/s之間【答案】B2、某行星質(zhì)量為地球質(zhì)量的1/3，半徑為地球半徑的3倍，則此行星的第一宇宙速度約為地球第一宇宙速度的（

）

A．9倍

B．1/3

C．3倍

D．1/9【答案】B3、某人在一星球上以速率v豎直上拋一物體，經(jīng)時間t物體以速率v落回手中．已知該星球的半徑為R，則該星球上的第一宇宙速度為：（）A.QUOTEvR2tvR2tB.QUOTEvRtvRtC.QUOTE2vRt2vRtD.QUOTEvRt2vRt2【答案】C4、某人在一星球上以速率v豎直上拋一物體，經(jīng)時間t物體以速率v落回手中．已知該星球的半徑為R，求該星球上的第一宇宙速度．宇宙航行課后反思本節(jié)課開始，通過中國實現(xiàn)飛天夢的歷程引出了宇宙航行這個問題，對于各種與生活密切相關(guān)的衛(wèi)星，學(xué)生很感興趣，而我則告訴他們學(xué)習(xí)了這節(jié)課我們就能知道衛(wèi)星發(fā)射的原理，學(xué)生對新學(xué)知識充滿期待。通過牛頓的猜想也提示同學(xué)們這個問題的思路應(yīng)該是怎樣的，學(xué)習(xí)怎樣去提出一個問題，整節(jié)課采用問題引導(dǎo)式，老師提出一個問題，如“物體的初速度多大時，不會落回地面，能成為一顆人造衛(wèi)星呢？”，由學(xué)生小組討論或者獨立思考來解決這個問題，從而掌握這個知識點，這樣對學(xué)生來說經(jīng)過思考得來的結(jié)論更容易掌握。另外，采用類比的方法來突破

“衛(wèi)星運行”這一教學(xué)難點，效果也較為明顯，加深了學(xué)生對知識的理解。我覺得自己還有很多不足之處。首先教學(xué)語言不夠精簡，講課語調(diào)較為平緩。其次教學(xué)改革力度還不夠大，學(xué)生還沒有完全養(yǎng)成自主，探究，合作性學(xué)習(xí)的習(xí)慣。有些課堂，作為年輕老師來說，還是駕馭不住，在語言的精煉，板書規(guī)范上都還有很大的上升空間。

針對以上問題，自己總結(jié)了一下幾點措施，以供實踐。

借住作業(yè)，考試等成績多找學(xué)生談話，進行感情投資。尤其是出現(xiàn)物理弱科的同學(xué)，及早和他們進行溝通，防止出現(xiàn)逃避甚至放棄物理的現(xiàn)象。

繼續(xù)抓好集體備課，多像經(jīng)驗豐富的老師請教，多聽聽他們上的課，取長補短。及時做好教學(xué)反思，提高自己的專業(yè)化水平。

多與學(xué)生交流，了解學(xué)情，才會做到因材施教。提高自己的表達能力，語言做到準(zhǔn)確精煉。

宇宙航行課標(biāo)分析：課程標(biāo)準(zhǔn)對本節(jié)內(nèi)容的要求是：會計算人造衛(wèi)星的環(huán)繞速度，知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。這就要求學(xué)生應(yīng)該知道什么是環(huán)繞速度，會通過公式計算人造衛(wèi)星的環(huán)繞速度，知道為什么人造衛(wèi)星不會從天上掉下來。學(xué)生還應(yīng)該知道什么是第二宇宙速度和第三宇宙速度，什么情況下衛(wèi)星達到第二宇宙速度