《地球同步衛(wèi)星》的教學(xué)設(shè)計(jì)

《地球同步衛(wèi)星》的教學(xué)設(shè)計(jì)課題名稱(chēng)：地球同步衛(wèi)星課型：新課授課班級(jí)：高113班授課老師：冉江紅授課時(shí)間：2010年3月25日（星期四）第六節(jié)教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)目標(biāo)知道什么是同步地球衛(wèi)星掌握地球同步衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)“三定”：“定周期、定平面、定高度”（二）能力目標(biāo)比較、區(qū)別同步地球衛(wèi)星、近地衛(wèi)星、地球自轉(zhuǎn)培養(yǎng)立體空間的認(rèn)識(shí)、思維、分析能力（三）情感目標(biāo)科學(xué)知識(shí)、技術(shù)是人類(lèi)改造自然的基礎(chǔ)教學(xué)重難點(diǎn)同步地球衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)；空間思維能力的培養(yǎng)教學(xué)方法實(shí)物模擬法；動(dòng)畫(huà)演示法；知識(shí)對(duì)比法；例題講解法教具準(zhǔn)備地球儀、多媒體課件設(shè)計(jì)思想①讓學(xué)生親身觀察和體會(huì)同步地球衛(wèi)星的“同步”這一核心特征②通過(guò)多媒體動(dòng)畫(huà)分析突破“定平面”這一難點(diǎn)③學(xué)生運(yùn)用相關(guān)知識(shí)自行推導(dǎo)、計(jì)算“定高度”這一特點(diǎn)④通過(guò)對(duì)相同點(diǎn)、不同點(diǎn)的比較，區(qū)別同步地球衛(wèi)星、近地衛(wèi)星、地球自轉(zhuǎn)=5\*GB3⑤例題講解、分析，培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力教學(xué)過(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)備注引入新課設(shè)疑：同步地球衛(wèi)星是衛(wèi)星就應(yīng)該繞地球旋轉(zhuǎn)，那它又為什么能與地球同步呢？也就是說(shuō)，一顆地球衛(wèi)星我們?nèi)绾卫斫馑衷诶@地球運(yùn)動(dòng)，又相對(duì)于地面靜止通過(guò)對(duì)學(xué)生回答問(wèn)題的分析讓學(xué)生初步明確問(wèn)題的根源在地球本身在圍繞自身的自轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。所以地球同步衛(wèi)星既在圍繞地心做圓周運(yùn)動(dòng)，又相對(duì)于地球表面靜止，即它相對(duì)于地面一直靜止懸浮在地球上某一建筑物的正上方1、“同步”和“衛(wèi)星”兩個(gè)關(guān)鍵限制條件2、思考、討論、回答教師提出的問(wèn)題3、利用地球儀上講臺(tái)演示地球同步衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)4、兩個(gè)學(xué)生上講臺(tái)，一人模擬地球的自轉(zhuǎn)，另一人模擬地球同步衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)通過(guò)思考、討論、演示、模擬等一系列活動(dòng)讓學(xué)生形象了解地球同步衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣開(kāi)展課內(nèi)研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)新課自感及其應(yīng)用地球同步衛(wèi)星1、定義：相對(duì)于地球表面一直靜止懸浮在地球上某一建筑物正上方的地球衛(wèi)星叫做地球同步衛(wèi)星2、作用：由于地球同步衛(wèi)星相對(duì)于地球表面靜止，能使地面與衛(wèi)星間的微波信號(hào)的發(fā)射和接受變得很方便，所以這種衛(wèi)星通常用于通信領(lǐng)域，又叫做地球同步通信衛(wèi)星地球同步衛(wèi)星的特點(diǎn)：“三定”1、定周期：24小時(shí)2、定軌道平面：與赤道平面重合FF1FFF1F2（2）、如右圖所示的衛(wèi)星軌道是存在的，但在這種軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星不可能相對(duì)于地面靜止，即它不可能始終靜止在地面上某個(gè)建筑物的正上方（3）、由以上分析：只有當(dāng)衛(wèi)星軌道與赤道平面重合時(shí)的衛(wèi)星才有可能是地球同步衛(wèi)星3、定軌道高度：36000公里故又故知識(shí)比較：地球同步衛(wèi)星、近地衛(wèi)星、地球赤道上物體隨地球的自轉(zhuǎn)相同點(diǎn)：地球同步衛(wèi)星與近地衛(wèi)星都滿(mǎn)足繞行天體的規(guī)律，即萬(wàn)有引力提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力；地球同步衛(wèi)星的軌道周期與地球自轉(zhuǎn)的周期相同不同點(diǎn)：地球同步衛(wèi)星與近地衛(wèi)星的周期、軌道半徑不同；地球赤道上物體隨地球的自轉(zhuǎn)所需要的向心力不等于物體所受的萬(wàn)有引力例題一：地球同步衛(wèi)星離地心距離為r，運(yùn)動(dòng)速率為V1，加速度為a1；第一宇宙速度為V2，以第一宇宙速度為軌道速度的衛(wèi)星的加速度為a2；地球赤道上物體隨地球的自轉(zhuǎn)的自轉(zhuǎn)速度為V3，向心加速度為a3，則：（1）V1：V2=？V1：V3=？（2）a1：a2=？a1：a3=？空間問(wèn)題處理例題一：2000年1月26日我國(guó)發(fā)射了一顆同步衛(wèi)星，其定點(diǎn)位置與東經(jīng)980的經(jīng)線在同一平面內(nèi)，若把甘肅省嘉峪關(guān)處的經(jīng)度和緯度近似取為東經(jīng)980和北緯400，已知地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)周期為T(mén)，地球表面重力加速度為g（視為常量）和光速c，試求該同步衛(wèi)星發(fā)出的微波信號(hào)傳到嘉峪關(guān)處接收站的時(shí)間（要求用題給的已知量的符號(hào)表示）（1）又GM=gR2（2）AP=又AP=ct故t=AP/c=/c=理解地球同步衛(wèi)星在通信領(lǐng)域的方便之處，明白研究這種衛(wèi)星的實(shí)際意義在理解地球同步衛(wèi)星的定義的基礎(chǔ)上直接得出該特點(diǎn)回憶、理解、運(yùn)用本章核心知識(shí)：萬(wàn)有引力提供繞行天體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，即向心力必須要與萬(wàn)有引力共面培養(yǎng)一定的立體空間思維能力列式并計(jì)算，特別是要求利用筆算算出最后的結(jié)果，從而訓(xùn)練學(xué)生的計(jì)算能力如果時(shí)間充分，可讓一同學(xué)上黑板進(jìn)行計(jì)算對(duì)該高度有一定的了解，最好能記住其大小的數(shù)量級(jí)分析、求解（1）對(duì)V1：V2=？注意相同點(diǎn)1，即，V1：V2=；對(duì)V1：V3=？注意相同點(diǎn)2，，V1：V3=r：R（2）對(duì)a1：a2=？注意相同點(diǎn)1，即，a1：a2=R2：r2；對(duì)a1：a3=？注意相同點(diǎn)2，即a=rω2，a1：a3=r：RooPA400要點(diǎn)一：980與時(shí)間計(jì)算無(wú)關(guān)，400有關(guān)要點(diǎn)二：能畫(huà)出該立體圖，進(jìn)一步能畫(huà)出與計(jì)算有關(guān)的平面圖（下圖）要點(diǎn)三：明確要計(jì)算的時(shí)間決定與AP的大小，故考慮用余弦定理求解ΔAOP，以解出AP要點(diǎn)四：AO的長(zhǎng)度就是同步衛(wèi)星的軌道半徑，是可以用前面的知識(shí)求解的。通過(guò)教師講解與學(xué)生思考、練習(xí)相結(jié)合的方法，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主體作用的發(fā)揮該章對(duì)計(jì)算能力的要求較高開(kāi)展課內(nèi)研究性學(xué)習(xí)通過(guò)學(xué)生的計(jì)算，應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，體會(huì)不同問(wèn)題的具體分析方法，以達(dá)到舉一反三的目的訓(xùn)練學(xué)生的空間思維能力，練習(xí)同步衛(wèi)星軌道特點(diǎn)之三定高度的有關(guān)計(jì)算以及處理比較復(fù)雜的文字分析題的能力總結(jié)本課的知識(shí)內(nèi)容：同步衛(wèi)星的定義及它的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：“三定”，以及與近地衛(wèi)星、地球自轉(zhuǎn)的比較；注意培養(yǎng)空間觀察與思維能力復(fù)習(xí)、記憶、總結(jié)再次明確本課的學(xué)習(xí)內(nèi)容《地球同步衛(wèi)星》的教學(xué)流程圖開(kāi)始開(kāi)始提問(wèn)引入提問(wèn)引入學(xué)生活動(dòng)1地球儀演示模擬衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)學(xué)生活動(dòng)2學(xué)生活動(dòng)1地球儀演示模擬衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)學(xué)生活動(dòng)2地球同步衛(wèi)星定義地球同步衛(wèi)星定義定軌道高度定軌道平面定周期定軌道高度定軌道平面定周期排除情況1排除情況1公式推導(dǎo)公式推導(dǎo)具體計(jì)算排除情況1具體計(jì)算排除情況1結(jié)論：與赤道平面共面結(jié)論：與赤道平面共面結(jié)論：36000公里結(jié)論：36000公里知識(shí)比較知識(shí)比較例題1例題1空間能力訓(xùn)練空間能力訓(xùn)練例題2例題2小結(jié)小結(jié)結(jié)束結(jié)束教學(xué)反思：通過(guò)對(duì)該設(shè)計(jì)實(shí)際應(yīng)用于課堂當(dāng)中，授完課后，認(rèn)真反思整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程和授課過(guò)程的成敗與得失，特總結(jié)如下：知識(shí)目標(biāo)方面：能較有針對(duì)性，有目的性的引入課題，直接進(jìn)入探究的課題。通過(guò)地球儀的演示，讓學(xué)生親身觀察和體會(huì)同步地球衛(wèi)星的“同步”這一核心特征。通過(guò)多媒體動(dòng)畫(huà)和已學(xué)力學(xué)知識(shí)推理分析突破“定平面”這一難點(diǎn)；通過(guò)學(xué)生運(yùn)用相關(guān)知識(shí)自行推導(dǎo)、計(jì)算“定高度”這一特點(diǎn)。不足之處：學(xué)生自行推導(dǎo)、計(jì)算“定高度”和推理分析突破“定平面”時(shí)，老師給的時(shí)間不夠充足，學(xué)生的自主程度不夠深入，都對(duì)教學(xué)效果有一定影響。能力目標(biāo)和情感目標(biāo)方面：通過(guò)對(duì)地球同步衛(wèi)星的演示、模擬等一系列活動(dòng)讓學(xué)生形象了解地球同步衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力和空間想象力，通