宇宙航行+教學(xué)設(shè)計 高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊

第七章萬有引力與航天第四節(jié)宇宙航行教學(xué)設(shè)計【學(xué)習(xí)目標】1.會推導(dǎo)第一宇宙速度，知道三個宇宙速度的含義2.了解人造地球衛(wèi)星的歷史及現(xiàn)狀，認識同步衛(wèi)星的特點3.了解人類對太空的探索歷程和我國載人航天工程的發(fā)展.激發(fā)學(xué)習(xí)科學(xué)，熱愛科學(xué)的激情，增強民族自信心和自豪感。教學(xué)重難點：培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識分析、解決實際問題的能力。=通過對世界和中國航天史的了解也會讓學(xué)生產(chǎn)生對航天科學(xué)的熱愛，增強民族自豪感和自信心?！窘虒W(xué)過程】引入課題：從嫦娥奔月到萬戶飛天，從阿波羅11號登月到新時代中國航天偉大成就，人類一直在為“飛天”夢想努力著。我們怎樣用知識成就這個“飛天”夢想呢？出示學(xué)習(xí)目標課堂探究：提出問題：牛頓曾提出過一個著名的理想實驗：如圖1所示，從高山上水平拋出一個物體，當拋出的速度足夠大時，物體將環(huán)繞地球運動，成為人造地球衛(wèi)星．據(jù)此思考并討論以下問題：圖1．當拋出速度較小時，物體做什么運動？當物體剛好不落回地面時，物體做什么運動？當拋出速度非常大時，物體還能落回地球嗎？2．已知地球的質(zhì)量為m地，地球半徑為R，引力常量為G，若物體緊貼地面飛行而不落回地面，其速度大小為多少？已知地球半徑R＝6400km，地球表面的重力加速度g＝10m/s2，則物體環(huán)繞地球表面做圓周運動的速度多大？交流與合作一：宇宙速度（學(xué)生黑板展示）法一：萬有引力提供物體作圓周運動的向心力法二：在地面附近，重力提供物體作圓周運動的向心力總結(jié)與思考：（教師引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論）第一宇宙速度（環(huán)繞速度）：v1=7.9km/s思考：（１）如果發(fā)射衛(wèi)星的速度小于第一宇宙速度，衛(wèi)星將-----。（２）如果發(fā)射速度等于第一宇宙速度，衛(wèi)星將-----。深化探究：（教師組織學(xué)生交流討論得出）第一宇速度是衛(wèi)星的（最大、最?。┻\行速度，是衛(wèi)星的（最大、最?。┌l(fā)射速度。如果發(fā)射速度大于7.9km/s，衛(wèi)星將做什么樣的運宙動？通過ppt師生一起總結(jié)三個宇宙速度的數(shù)值和物理意義。交流與合作二：人造衛(wèi)星1.人造衛(wèi)星軌道的分類2.人造地球衛(wèi)星的運行參量3.人造地球衛(wèi)星的分類交流與合作三：載人航天與太空探索1．1961年蘇聯(lián)航天員加加林進入東方一號載人飛船，鑄就了人類首次進入太空的豐碑．2．1969年，美國阿波羅11號飛船發(fā)射升空，拉開人類登月這一偉大歷史事件的帷幕．3．2003年10月15日9時，我國神舟五號宇宙飛船把中國第一位航天員楊利偉送入太空，截至2017年底，我國已經(jīng)將11名航天員送入太空，包括兩名女航天員．2013年6月，神舟十號分別完成與天宮一號空間實驗室的手動和自動交會對接；2016年10月19日，神舟十一號完成與天宮二號空間實驗室的自動交會對接.2017年4月20日，我國發(fā)射了貨運飛船天舟一號，入軌后與天宮二號空間實驗室進行自動交會對接、自主快速交會對接等3次交會對接及多項實驗．【課堂小結(jié)】（學(xué)生總結(jié)并展示）探究體驗一1.(對宇宙速度的理解)關(guān)于宇宙速度的說法,正確的是()A.第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星運行時的最大速度B.第一宇宙速度是地球同步衛(wèi)星的發(fā)射速度C.人造地球衛(wèi)星運行時的速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間D.第三宇宙速度是物體逃離地球的最小速度探究體驗二2.(對地球同步衛(wèi)星的理解)我國衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)首發(fā)星天通一號01星,在2016年8月6日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心順利升空并進入距離地球約三萬六千千米的地球同步軌道。這標志著我國邁入了衛(wèi)星移動通信的“手機時代”。根據(jù)這一信息以及必要的常識,尚不能確定該衛(wèi)星的()A.質(zhì)量B.軌道半徑C.運行速率D.運行周期探究體驗三3.(人造地球衛(wèi)星)如圖所示,衛(wèi)星a、b、c沿圓形軌道繞地球運行。a是極地軌道衛(wèi)星,在地球兩極上空約1000km處運行;b是低軌道衛(wèi)星,距地球表面高度與a相等;c是地球靜止衛(wèi)星。則()A.a、b的周期比c的大B.a、b的向心力一定相等C.a、b的速度大小相等D.a、b的向心加速度比c的小探究體驗四4.(人造地球衛(wèi)星的運行規(guī)律)已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,某人造地球衛(wèi)