6.5《宇宙航行》教学设计
《6.5 宇宙航行》教案
一、著名物理学家、被誉为“宇宙学之王”的史蒂芬·霍金在2011年接受著名的知识分子视频共享网站BigThink访谈时，曾预言：“由于人类的贪婪本性以及对于资源的过度开发，地球将在200年内毁灭。
”【霍金图片】这个预言有多少科学依据，可信度如何我们并不知晓，但是它确实再度引发了人们的“末日情绪”，担心就像电影《2012》那样世界末日的到来。
【2012图片】的确，“地球是人类的摇篮，但是人类不会永远生活在摇篮里”，所以我们自诞生伊始就不断的向往宇宙航行【板书标题】。
中国古代的飞天梦寄托在“嫦娥奔月”、“万户飞天”的故事中；西方的飞天梦则寄托在哈利波特神奇的魔法扫帚里。
【图片】但这都只是神话与想象，真正给飞天插上翅膀的是我们的老朋友牛顿。
（1）牛顿对人造卫星的描绘是这样的【板书】：在地球上某一位置架设一台大炮，以不同的发射速度【板书】发射炮弹。
发射第一颗炮弹，飞出做抛体运动，一段时间后落回地面；增大炮弹的初速度，炮弹飞行的距离更远些；继续增大初速度，直到某一临界值v1，会发生什么呢？这颗炮弹将不再落回地面，而成为一颗环绕地球运转的人造卫星【flash】；那么这颗由牛顿大炮打出的卫星环绕地球飞行需要满足怎样的条件呢？（2）人造卫星绕地球运动的动力学原因【板书】：卫星绕地球做圆周运动需要向心力，二、发射速度：那这样的发射速度就称为“第一宇宙速度”，达到第一宇宙速度的物体可以环绕地球做圆周运动；我们继续增大发射速度，当达到第二个临界值叫做“第二宇宙速度”；接着增大发射速度，当速度达到第三个临界值v3=16.7km/s时，这颗炮弹就环绕着银河系中心——银心做圆周运动了，这个临界速度v3就叫做“第三宇宙速度”。
【flash】在以上飞行过程中，我们发现这颗卫星从环绕地球，变成环绕太阳，环绕银心，围绕的中心天体越来越亮，所以是一个“弃暗投明”的过程。
它在旅途中经历了三次换挡，接下来我们分析这三档分别具有怎样的意义。
《宇宙航行》教学设计
《宇宙航行》教学设计一、教学目标：1. 通过学习《宇宙航行》，学生了解宇宙航行的基本知识和原理。
2. 培养学生对宇宙航行的兴趣，激发学生对科学的探索和创新精神。
3. 培养学生的团队合作能力和科学实验的能力。
4. 培养学生的观察、分析和解决问题的能力。
二、教学内容：1. 宇宙航行的基本知识和原理：太空飞行器、火箭原理、太空站等。
2. 宇宙探索的历史和现状：人类的太空探索历程、目前已经实现的太空探索计划。
3. 宇宙航行的挑战和未来发展：太空食品、太空旅游等。
三、教学方法：1. 激发学生学习兴趣的方法：通过引入《宇宙航行》的一些有趣的事例和图片，让学生产生兴趣。
2. 探究和实践的方法：组织学生进行宇宙航行模拟实验，让学生亲自动手操作，体验科学实验的乐趣和创造的成就感。
3. 讨论和合作的方法：引导学生进行小组讨论，共同解决问题和提出创新的想法。
四、教学步骤：第一课时：宇宙航行的基本原理和知识1. 引入：通过播放宇宙飞船发射的视频，激发学生对宇宙航行的兴趣和想象力。
2. 讲解宇宙航行的基本原理和知识：太空飞行器、火箭原理、太空站等。
3. 组织学生进行小组讨论，让学生互相交流自己的理解和见解。
4. 总结和检查：通过提问和答题的方式巩固学生的学习成果。
第二课时：宇宙探索的历史和现状1. 复习：回顾上节课学习的内容，让学生回答一些简单的问题。
2. 讲解宇宙探索的历史：人类的太空探索历程，从最早的人工卫星到人类登月。
3. 讲解宇宙探索的现状：目前已经实现的太空探索计划，如国际空间站等。
4. 小组活动：组织学生分成小组，让他们根据自己的理解，展示一个宇宙探索计划，并进行演讲。
5. 总结和反思：每个小组进行演讲，其他学生进行提问和评价。
五、课堂评价：1. 观察学生在实验中的表现，评价他们的实验操作和解决问题的能力。
2. 听取学生的小组讨论和演讲，评价他们的团队合作和表达能力。
3. 提问和答题的方式，检查学生对宇宙航行的基本知识和原理的理解程度。
6.5宇宙航行说课稿教学设计
6.5《宇宙航行》说课稿各位评委专家，您们好！我说课的题目是高中物理人教版必修2第6章第5节《宇宙航行》。
下面，我将从课标和教材分析、教学目标、重点和难点、教法与学法、教学过程及板书设计六个方面进行说课。
一、课标、教材分析课标：会计算人造卫星的环绕速度。
知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。
这就要求学生应该知道什么是环绕速度，会通过公式计算人造卫星的环绕速度，知道为什么人造卫星不会从天上掉下来。
学生还应该知道什么是第二宇宙速度和第三宇宙速度，什么情况下卫星达到第二宇宙速度和第三宇宙速度。
教材：本节课重点讲述了人造卫星的发射原理，人造卫星绕地球做圆周运动的动力学原因和人造卫星的速度问题。
人造卫星是万有引力定律在天文学上应用的一个实例，为学生以后深入学习研究天体物理问题奠定了基础，而且本节课与社会生活有着密切的联系，如气象卫星与天气预报，卫星定位系统与自动导航汽车等，更值得大家瞩目的是：我国在近几年年相继成功发射了“神舟号”系列宇宙飞船，圆了国人盼望已久的飞天之梦，为以后进一步的科学研究奠定了坚实的基础，因此本节课具有广泛的现实意义和科研价值。
二、教学目标（一）知识与技能1）.知道世界航天发展史和中国航天发展史；2）.理解人造卫星的发射原理，并能够准确阐述其绕地球做圆周运动的动力学原因；3）.会计算人造卫星的环绕速度，并能推导第一宇宙速度；4）.了解第二，第三宇宙速度的含义。
（二）过程与方法1）.通过“航天员与记者”模拟活动的参与，提高学生的合理表达能力；2）.学生在人造卫星发射原理的探究过程中培养自主探究能力和分析推理能力。
（三）情感态度与价值观1）.通过观看“世界航天发展史和中国航天发展史”视频激发学生学习科学，热爱科学的激情，增强民族自信心和自豪感。
三、教学重点难点重点：人造卫星环绕速度的求解。
难点：对人造卫星发射原理的理解四、教法和学法教法：创设情景法,问题教学法、引导法,探究法、展示结果（黑板展示）法,多媒体辅助教学法相结合。
宇宙航行-精品教案
宇宙航行【教学目标】一、知识与技能1．了解人造卫星的有关知识。
2．知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。
二、过程与方法通过用万有引力定律推导第一宇宙速度，培养学生运用知识解决问题的能力三、情感、态度与价值观1．通过介绍我国在卫星发射方面的情况，激发学生的爱国热情。
2．感知人类探索宇宙的梦想，促使学生树立献身科学的人生价值观。
【教学重难点】第一宇宙速度的推导、运行速率与轨道半径之间的关系【教学建议】随着航天事业的飞速发展，人造地球卫星的应用也越来越广泛.从高考命题的指导思想来看，要求高考试题具有时代气息，反映现代科技的发展和动向，因此有关卫星的问题将继续是高考的热点问题。
解决卫星的运动问题，其依据都是万有引力提供向心力，列出相应的方程，就可得出向心加速度、线速度、角速度、周期跟轨道半径的关系.通过例题和练习，帮助学生掌握这一基本方法。
【教学片段】一、提出问题1．月球也要受到地球引力的作用，为什么月亮不会落到地面上来？2．物体做平抛运动时，飞行的距离与飞行的水平初速度有何关系?3．若抛出物体的水平初速度足够大，物体将会怎样？二、学生活动：分组讨论，得出结论。
1．由于月球在绕地球沿近似圆周的轨道运转，此时月球受到的地球的引力（即重力），用来充当绕地运转的向心力，故而月球并不会落到地面上来。
2．由平抛物体的运动规律知：x =v 0t①h =221gt ②联立①、②可得： x =v 0gh 2 即物体飞行的水平距离和初速度v 0及竖直高度h 有关，在竖直高度相同的情况下，水平距离的大小只与初速度v 0有关，水平初速度越大，飞行的越远。
3．当平抛的水平初速度足够大时，物体飞行的距离也很大，由于地球是一圆球体，故物体将不能再落回地面，而成为一颗绕地球运转的卫星。
三、学生活动：阅读找出答案。
1．卫星绕地球运转时做匀速圆周运动，此时的动力学方程是：G rv m r Mm 22= 2．向高轨道发射卫星时，火箭须克服地球对它的引力而做更多的功，对火箭的要求更高一些，所以比较困难。
《宇宙航行》教学设计
《宇宙航行》教学设计一、教学目标1. 知识与技能a. 了解宇宙航行的基本知识，包括宇宙飞船的构造、发射原理、轨道运行等内容；b. 掌握宇宙航行的相关术语和概念；c. 能够描述宇宙航行的发展历程和未来发展趋势。
2. 过程与方法a. 通过课堂讲解、多媒体展示、小组讨论等方式引导学生主动参与；b. 利用真实案例和视频资料激发学生的学习兴趣；c. 鼓励学生提出问题和进行思考，培养其独立思考和解决问题的能力。
3. 情感态度与价值观a. 培养学生对科学探索的兴趣和热爱；b. 培养学生的科学观念和探索精神；c. 提高学生的国际化视野，增强对宇宙探索的认识和理解。
二、教学内容1. 宇宙航行的定义和概念；2. 宇宙飞船的构造和发射原理；3. 宇宙航行的发展历程和未来发展趋势；4. 宇宙探索的意义和价值。
四、教学过程1. 导入利用多媒体展示宇宙中的星际飞船、宇宙站、地球卫星等图片，引导学生思考，激发学习兴趣，为引入宇宙航行的相关知识做铺垫。
2. 讲授a. 介绍宇宙航行的定义和概念，让学生了解宇宙航行的范畴和意义；b. 介绍宇宙飞船的构造和发射原理，通过图片和视频资料展示不同类型的宇宙飞船，让学生了解宇宙飞船的构造和发射过程；c. 分析宇宙航行的发展历程和未来发展趋势，介绍宇宙探索的里程碑事件和未来发展规划；d. 探讨宇宙探索的意义和价值，引导学生思考宇宙探索对人类的意义和影响。
3. 拓展小组活动：分成若干小组，让学生自行选择一个特定的宇宙航行项目或事件进行研究，如月球登陆、国际空间站、火星探测等，通过小组讨论和展示，让学生更深入地了解和探讨宇宙航行的相关内容。
4. 总结总结宇宙航行的基本知识和概念，强调宇宙探索的意义和价值，鼓励学生对科学探索保持兴趣和热爱。
五、教学手段1. 多媒体展示；2. 视频资料播放；3. 教科书教材；4. 图表和图片展示。
六、教学评价1. 学生表现评价a. 参与课堂讨论的积极性；b. 小组活动的成果展示；c. 对宇宙航行相关知识的理解程度。
《宇宙航行》教学设计
《宇宙航行》教学设计一、教学背景分析《宇宙航行》是一门高度前沿和实践性很强的科学课程。
宇宙是人类永恒的梦想，宇宙航行更是人类向往和探索的终极目标。
通过学习《宇宙航行》，学生可以了解宇宙的奥秘，探索太空的无限可能。
本教学设计主要针对初中生的特点和科学兴趣，以引发学生对宇宙探索的兴趣，培养学生的科学精神和探索精神为目的，通过多种教学手段和实践活动，激发学生的创造力，培养学生的科学素养。
二、教学目标1.知识目标：（1）了解宇宙航行的历史和发展；（2）认识和理解宇宙中的行星、卫星、星系等基本概念；（3）了解宇宙中的重力、黑洞、宇宙射线等基本现象。
2.能力目标：（1）培养学生的观察、实验和分析能力；（2）培养学生的科学探究和发现问题的能力；（3）培养学生的科学思维和科学素养。
3.情感目标：（1）激发学生对宇宙探索的兴趣；（2）培养学生的探索精神和创新意识；（3）引导学生尊重科学、尊重科学家。
2.教学难点：（1）宇宙射线、黑洞等抽象概念的理解；（2）观察和实验宇宙现象的方法和技巧。
2.教学方法（1）讲授法：通过讲授宇宙航行的相关知识，引导学生了解宇宙的奥秘；（2）实验法：组织学生进行宇宙现象的实验，培养学生的观察和分析能力；（3）讨论法：组织学生围绕宇宙航行展开讨论，激发学生的创造力和科学素养。
2.具体流程（1）导入：通过介绍国际空间站或登月计划等宇宙航行的著名事件，引发学生对宇宙的向往和探索欲望；（2）展示：组织学生观看关于宇宙航行的视频或图片，了解宇宙航行的历史和发展，引导学生对宇宙航行有更深入的认识；（3）实验：组织学生进行宇宙现象的实验，如模拟重力实验、黑洞模型实验等，培养学生的观察和分析能力；（4）讨论：组织学生围绕宇宙航行展开讨论，鼓励学生提出自己的想法和观点，激发学生的创造力和科学素养；（5）总结：通过教师总结和学生自我总结，巩固所学知识，引导学生展望未来的宇宙航行。
六、教学资源准备1.多媒体课件：准备与宇宙航行相关的多媒体课件，包括图片、视频等，以丰富教学内容；2.实验器材：准备宇宙现象的实验器材，如模拟重力实验装置、黑洞模型等，以进行实践活动；3.教科书和参考书：准备宇宙航行相关的教科书和参考书，以便教师备课和学生复习。
高中物理《宇宙航行》优质课教案、教学设计
一、教学目标（一）知识与技能教学设计6.5《宇宙航行》（1）知道人造地球卫星的运行原理，会运用万有引力定律和圆周运动公式分析解答有关卫星运行的原因；（2）掌握三个宇宙速度，会推导第一宇宙速度；（3）简单了解航天发展史。
（4）能用所学知识求解卫星基本问题。
（二）过程与方法（1）培养学生科学探索能力；（2）培养学生在处理实际问题时，如何构建物理模型的能力；（3）学习科学的思维方法培养学生归纳、分析和推导及合理表达能力。
（三）情感态度与价值观介绍我国航天事业的发展现状，激发学习科学，热爱科学的激情，增强民族自信心和自豪感。
二、教具：多媒体课件、投影仪、计算机三、教学重点难点（1）第一宇宙速度的推导；（2）人造卫星运转的环行速度与卫星发射速度的区别；（3）卫星做圆周运动时，各物理量的关系。
四、教学方法启发探究式教学、多媒体辅助教学。
五、课前准备1.学生的学习准备：预习人造卫星的发射、第一宇宙速度的计算。
2.教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案。
六、教学过程（一）创设情境，激发情感，引入新课1.利用多媒体播放视频：（1）中国人的“飞天”梦想，（2）万户飞天（3）外国人的“飞天”梦想2.多媒体展示学习目标3.学生阅读“牛顿关于卫星的设想”问题情境：1.月球也要受到地球引力的作用,为什么月亮不会落到地面上来?2.若抛出物体的水平初速度足够大,物体将会怎样?试大胆猜想。
通过这些激发学生学习兴趣。
（二）教学过程一、宇宙速度1、多媒体动画演示：以逐渐增大的水平速度平抛物体看是否落回地面学生观察落地点的变化，落地点为什么会变化？2.牛顿的思考与设想：△抛出的速度v 越大时，落地点越远，速度不断增大，将会出现什么结果？△牛顿根据自己的设想草拟了一幅极富创意的人造卫星原理图。
△牛顿的设想由于受技术条件的限制，物体不可能达到这样的速度，但他的思想启发了后人，在太空探索中立了头功。
△动画展示牛顿的设想过程。
3.算一算:物体初速度达到多大时就可以成为一颗人造卫星呢?引导学生建模：设地球质量为M，半径为R。
《宇宙航行》教学设计
《宇宙航行》教学设计【教学设计】一、知识准备1、简要介绍太阳系结构及各行星基本信息，如行星轨道、卫星、大小、状态等。
2、了解荷兰天文学家哈勃的研究成果，即哈勃定律和宇宙膨胀的概念。
3、了解航天器的发展历程及其在探索宇宙中的作用。
二、教学目标1、了解太阳系各行星的特点及其结构。
2、掌握哈勃定律及其在宇宙学中的作用。
3、了解航天器的类型和用途。
4、了解太阳系和宇宙探索的现状和未来的发展趋势。
三、教学步骤1、引入（5分钟）介绍宇宙的无限大，人类探索宇宙的历史和人们对于宇宙的好奇心。
从而引出本节课的教学内容。
3、哈勃定律和宇宙的膨胀（15分钟）介绍哈勃定律和宇宙的膨胀，这是宇宙学的基础理论。
引出探索宇宙的重要性，从而讲解航天器的类型和用途。
介绍航天器的类型和用途，主要包括地球观测卫星、通信卫星、气象卫星、空间站、载人飞船、探测器等。
结合现实生活和实例进行讲解。
介绍太阳系和宇宙探索的现状和未来趋势，引导学生思考和探究宇宙的未知领域。
对本节课的内容进行小结，总结知识点和教学重点。
四、教学方式1、讲解和演示结合。
2、图片、视频等多媒体辅助课件。
3、学生讨论和思考。
五、教学评估1、提出一个问题，让学生在课后思考并回答，以检查学生对于本节课的理解程度。
六、教学建议1、在教学过程中，可以为学生提供更多的宇宙探索相关的内容和实例，让学生更加深入地了解并掌握知识。
2、在讲解过程中，需要注重启发教育，让学生有探究和思考的精神。
3、在教学中可以使用多媒体辅助课件，使学生更好地理解和掌握知识。
完整版宇宙航行教学设计.doc
《宇宙航行》教学设计教学目标（一）知识和能力1．了解人造地球卫星的有关知识和航天发展史。
2．知道三个宇宙速度的含义和数值，会推导第一宇宙速度。
3．理解卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。
（二）过程与方法1．在学习牛顿对卫星发射的思考过程的同时，培养学生科学探索能力；培养学生在处理实际问题时，如何构建物理模型的能力。
2．通过对卫星运行的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系的讨论，培养学生运用知识分析解决实际问题的能力。
（三）情感态度与价值观1．通过展示人类在宇宙航行领域中的伟大成就，激发学生学习物理的热情。
2．通过介绍我国在航天方面的成就，激发学生的爱国热情，增强民族自信心和自豪感。
教学重点1．第一宇宙速度的推导。
2．卫星运行的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。
教学难点卫星的发射速度与运行速度的关系。
教学方法探究、讲授、讨论。
教学过程教学教师活动学生活动教学意图环节引入（展示视频片断，教师讲述）引导学生思人类一直梦想能够在天空中遨游，古代就有人尝试用各种方法观看视频考，激发学生飞向天空，但均以失败告终，伴随着科技的发展，现代人类终兴趣。
于实现了梦想。
那么，现代人成功的奥秘在哪里呢？通过本节课的学习，你们能否找到答案呢？新课教学（一）宇宙速度1．人造卫星原理（ 1）．牛顿对人造地球卫星原理的描绘让学生了解提问：怎样才能使得一个物体绕着地球做圆周运动？学生思考人造地球卫在高山上物体作平抛运动的初速度越大，落地点高山脚越远，讨论回答星的最初构当抛出速度足够大时，物体就不会落到地面上，成为绕地球旋并总结想和人造地转的人造地球卫星．球卫星的发（展示人造卫星发射原理动画视频）射原理为第问题：人造地球卫星绕地球运行的动力学原因是什么？观看并思一宇宙速度（ 2）．人造地球卫星绕地球运行的动力学原因考的教学作好地球给人造地球卫星的万有引力提供了它绕地球作匀速圆周运铺垫。
动所需的向心力．G Mm m v 2 m 2 r m 4 2rr 2 r T 22．宇宙速度探究：以多大的速度发射这个物体，物体就刚好不落回地面，成为一颗绕地球表面做匀速圆周运动的卫星呢？（ 1）．第一宇宙速度突出难点，使①推导：学生会推导M 和m，卫星到地心的距离为第一宇宙速设地球和卫星的质量分别为r 卫度星的运行速度为v，由于卫星做圆周运动由万有引力提供向心学生板G Mm m v2 演，教师纠偏力得r 2 rv GM 6.67 1011 5.89 10247.9 103m/s 7.9km/s r 6.37 106第一宇宙速度（环绕速度）：v17.9km/s②意义：它是人造卫星地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具备的速度．③如果卫星的速度小于第一宇宙速度，卫星将落到地面而不能绕地球运转；等于这个速度卫星刚好能在地球表面附近作匀速圆周运动；如果大于 7.9km/s ，而小于 11.2km/s（第二宇宙速度），卫星将沿椭圆轨道绕地球运行，地心就成为椭圆轨道的一个焦点．（ 2）第二宇宙速度（脱离速度）：v22v111.2km/s①意义：使卫星挣脱地球的引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度．②如果人造天体的速度大于 11.2km/s 而小于 16.7km/s，则它的运行轨道相对于太阳将是椭圆，太阳就成为该椭圆轨道的一个焦点．（3）第三宇宙速度（逃逸速度）：v316.7km/s①意义：使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度．②如果人造天体具有这样的速度并沿着地球绕太阳的公转方向发射时，就可以摆脱地球和太阳引力的束缚而邀游太空了．3、卫星运行的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。
教学设计13：6.5 宇宙航行
应是球面。
教师：如果不断增大抛出的速度，可能出现什么现象？牛顿说过“没有大胆的猜测就没有伟大的发现”。
在已有事实的基础上，合理外推，科学假设，是认知未知事物的的一种科学方法。
那么由以上事实基础，你能作出怎样的猜想呢？学生：思考并回答。
教师：同学们今天的想法居然与牛顿当年的想法是一样的，这是牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中的卫星发射原理。
播放牛顿关于卫星发射原理设想的视频：陈述牛顿的设想：从地球上最高的山峰上将物体水平抛出，速度越大，落地点就越远。
如果没有空气阻力，抛出的速度足够大时，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为一颗人造地球卫星。
将学生猜想与牛顿的设想作对比，作出肯定，让学生体验思考的过程带来的快乐。
2、三种宇宙速度教师：从牛顿提出大胆的设想到第一颗人造卫星成功发射，经历了近三百年，为什么呢？因为发射卫星的速度太大了，当时人类的科技水平还不能制造这么高速的物体。
那么，最少以多大的速度将物体抛出，它才会绕地球运动不会落下来？（提示：将卫星绕地球运动近似看成匀速圆周运动）学生自主推导：设地球和人造卫星的质量分别为M和m，卫星到地心的距离为R，卫星的运行速度为v。
万有引力提供向心力，则：代入数据得v=7.9km/s教师：这就是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动必须具有的速度，叫第一宇宙速度。
它也是发射一个物体，使其成为地球卫星的最小发射速度。
若以第一宇宙发射一个物体，它将在贴着地球表面的轨道做匀速圆周运动。
那么，如何使物体的速度达到7.9 km/s 呢？利用三级火箭为运载工具使卫星飞出地球是目前普遍采用的、有效的方法，但这种方法已经用了几十年了、危险性大、代价高，有没有更好的方法呢？希望大家今天努力学习，掌握好科学知识，将来发明更安全，更高性能的发射系统，为人类作出更大的贡献。
教师提出问题：如果卫星的发射速度比7.9km/s大一点，卫星会怎样运动？学生思考并回答：如果卫星的发射速度比7.9km/s大一点，地球的引力将不足以为其提供做圆周运动的向心力，开始做离心运动。
《宇宙航行》教学设计
《宇宙航行》教学设计一、教学目标1. 知识目标1）了解宇宙航行的发展历程；2）掌握宇宙航行的基本原理和技术；3）了解航天器的分类和功能。
2. 能力目标1）培养学生的观察、分析和解决问题的能力；2）引导学生探究宇宙航行技术的发展；3）启发学生关于宇宙探索的兴趣，激发他们对科学的探究精神。
3. 情感目标通过宇宙航行的教学，使学生感受到人类探索宇宙的神秘和伟大，激发他们对科学事业的热爱，培养他们积极进取的心态和探索未知的勇气。
二、教学内容三、教学重点和难点1. 教学重点：宇宙航行的基本原理和技术；2. 教学难点：航天器的分类和功能。
四、教学方法1. 解说结合课件展示通过老师的解说和课件的展示，向学生介绍宇宙航行的发展历程、基本原理和技术，直观地展示相关图表和实验过程。
2. 示范操作通过老师的示范操作，引导学生了解航天器的结构和功能，并进行实践操作，加深学生对宇宙航行知识的理解和掌握。
3. 启发式教学通过提问、讨论和小组活动等形式，引导学生探究宇宙探索的意义和价值，激发他们对科学探究的兴趣和探索未知的渴望。
五、教学过程1. 导入新课通过展示一些与宇宙航行相关的图片和视频，引起学生对宇宙探索的兴趣，并提出问题：“你知道人类是如何进行宇宙航行的吗？”，带领学生进入本课的学习主题。
2. 探究宇宙航行的发展历程通过讲解和课件展示，介绍宇宙航行的发展历史、重要事件和成就，激发学生对宇宙航行的好奇心和探索欲望。
3. 探讨宇宙航行的基本原理和技术通过解说和课件展示，向学生介绍宇宙航行的基本原理和技术，让学生了解宇宙飞行器的发射、轨道、变轨、返回等基本原理和技术。
4. 分组讨论航天器的分类和功能让学生分成小组，通过老师提供的资料和参考书籍，讨论航天器的分类和功能，展示各自的成果，并进行小组展示和讨论。
6. 总结课程内容通过小结的形式，对本节课所学的内容进行总结，并邀请学生分享对宇宙航行的认识和体会，激励他们对科学探究的热爱和探索未知的勇气。
《宇宙航行》教学设计
《宇宙航行》教学设计一. 教学目标1. 使学生了解宇宙航行的基本概念和发展历史。
2. 培养学生对宇宙探索的兴趣和热爱。
3. 提高学生的科学阅读和科学交流能力。
二. 教学内容1. 宇宙航行的定义和意义。
2. 宇宙航行的发展历史。
3. 宇宙航行的关键技术和挑战。
4. 宇宙飞船和太空探索任务。
5. 宇宙航行的未来发展。
三. 教学方法1. 授课方法：讲授、讨论和实践。
2. 学生参与：学生通过小组讨论和实验操作参与教学过程。
四. 教学过程1. 导入（5分钟）教师引入宇宙航行的话题，让学生对宇宙探索和宇宙航行产生兴趣。
2. 知识讲解（30分钟）教师讲解宇宙航行的定义和意义，以及宇宙航行的发展历史。
重点介绍人类首次登月和国际空间站等宇宙航行里程碑事件。
同时讲解宇宙航行中的关键技术和面临的挑战。
利用实物模型和多媒体资料进行示范和讲解。
3. 小组讨论（20分钟）学生分成小组，讨论宇宙航行的未来发展。
每个小组选择一个话题，如太空旅游、火星探索、外星生命等，发表自己的观点和想法。
教师鼓励学生积极参与，引导学生展开思维，扩展宇宙航行的想象空间。
4. 实验操作（20分钟）教师组织学生进行一个与宇宙航行相关的实验，如模拟宇宙环境的重力实验，或模拟太空环境的材料测试实验等。
学生通过实际操作，感受宇宙航行中面临的挑战和技术需求。
5. 总结和展示（10分钟）学生展示他们的实验结果，并总结今天的学习内容。
教师对学生的表现给予肯定和鼓励，同时强调宇宙航行的重要性和挑战，激发学生对科学探索的热爱和追求。
六. 教学评价1. 学生参与度：观察学生是否积极参与讨论和实验操作，是否尊重并听从他人意见。
2. 学生表现：观察学生在小组讨论和实验中的表现，包括分析问题、沟通能力、合作能力等。
3. 学习成果：评估学生对宇宙航行基本概念和发展历史的理解程度，是否能够运用所学知识进行思考和交流。
教学比赛用《宇宙航行》教学设计
教学比赛用《宇宙航行》教学设计教学设计：《宇宙航行》一、教学目标1.知识目标：了解太阳系基本构成，认识太阳系的行星、卫星等天体，概括宇宙航行的发展历程。
2.能力目标：通过观察、实验等活动，培养学生的观察能力、实验能力和科学探索精神。
3.情感目标：培养学生对宇宙的好奇心和探索欲望，激发学生对科学的兴趣与热爱。
二、教学重难点1.教学重点：太阳系构成和宇宙航行的发展历程。
2.教学难点：理解太阳系中行星运行的原理和探索宇宙的重要意义。
三、教学过程1.导入（5分钟）通过播放一段宇宙探索的视频，引发学生对宇宙航行的兴趣，并提出问题：“你们知道什么是宇宙航行吗？宇宙航行的目的是什么？”2.概念讲解（10分钟）通过PPT或者黑板，向学生介绍太阳系的基本构成，包括太阳、行星、卫星等天体，并向学生解释宇宙航行的目的是为了探索宇宙的奥秘，寻找新的资源和生存环境。
3.实验展示（20分钟）为了让学生更加直观地理解太阳系的行星运行，可以进行一个简单的实验。
准备一个大球体作为太阳，用小球体代表行星，围绕太阳进行转动，展示行星公转和自转的过程。
同时，也可以通过展示宇宙飞船的模型，介绍宇宙航行的基本原理。
4.深入探究（25分钟）设计几个小组活动，让学生通过观察、推理和实验等方式，进一步了解宇宙航行的发展历程和相关知识。
a.小组活动一：制作太阳系模型。
将学生分成若干小组，每个小组负责制作一个太阳系模型，并在模型上标出行星的名称和位置。
b.小组活动二：探索地外生命。
引导学生根据已有的观测和发现，讨论地外生命的可能性，并展示不同的观点。
c.小组活动三：设计宇宙飞船。
让学生分组设计一个宇宙飞船，考虑到宇宙环境的特殊性，要求学生合理选择材料和设计结构。
5.总结归纳（10分钟）让学生对本节课所学内容进行总结归纳，并回答一些问题，如：“你最关注太阳系中的哪个天体？”、“你对宇宙航行有什么新的认识和思考？”等。
6.拓展延伸（5分钟）布置一些相关的拓展作业，鼓励学生自主学习和探索，如阅读有关太阳系和宇宙航行的书籍、观察宇宙观测图像等，并要求学生在下节课中分享自己的发现和体会。
《宇宙航行》教学设计
《宇宙航行》教学设计一、教学目标：1. 使学生了解宇宙的基本知识，包括宇宙的起源、星系的形成和行星的特点等；2. 让学生明白人类探索宇宙的历史和意义；3. 培养学生对宇宙的好奇心和探索精神；4. 提高学生的观察能力和逻辑思维能力。
二、教学内容：1. 宇宙的起源和发展历程；2. 星系的形成和性质；3. 行星的特点和分类。
五、教学方法：1. 课堂教学结合实物、图片、视频等多媒体教学手段；2. 提倡学生自主学习，采用小组合作学习和讨论交流的方式；3. 倡导激发学生对宇宙的好奇心，引导学生开展实地考察和实验。
六、教学过程设计：1. 导入环节（20分钟）：教师通过展示一些宇宙奇观的图片和视频，让学生感受宇宙的神秘与壮丽，引发学生的好奇心和求知欲。
2. 知识讲解（60分钟）：（1）宇宙的起源和发展历程教师通过简洁明了的语言，向学生介绍宇宙的起源和发展历程，包括宇宙大爆炸理论、宇宙的演化过程等。
并结合宇宙的成因和特点，引导学生思考宇宙的奥秘。
（2）星系的形成和性质教师通过图文并茂的方式，向学生介绍星系的形成和性质，包括银河系、星球系、星云等的基本概念和特点。
并通过实例引导学生了解不同类型的星系。
3. 实验与观察（40分钟）：学生进行探究活动，通过观察宇宙模型和图片，了解不同类型的星系和行星的特点，并进行简单的实验，如模拟星系的运动规律。
4. 小组讨论（30分钟）：学生以小组为单位，就探索宇宙的意义和宇宙探索的发展历程展开讨论，明确人类前往宇宙的目的和意义，并从中研究出几种可能的宇宙探索方向。
5. 总结与展望（20分钟）：教师对本节课所学内容进行总结，并展望宇宙探索的未来，鼓励学生保持好奇心和求知欲，勇于探索未知世界。
七、教学手段：1. 多媒体教学设备：投影仪、电脑等；2. 实物模型：宇宙的模型、星系的模型等；3. 图文资料：有关宇宙的图片、图表等；4. 实验器材：模拟宇宙运动的实验器材。
八、教学评价：1. 学生探究报告；2. 学生小组讨论记录；3. 学生实验操作记录。
6.5 宇宙航行 优秀教案优秀教学设计 高中物理必修2新课 第六章：万有引力定律 (8)
《宇宙航行》教学设计一、教材分析从三百多年前，牛顿提出设想到1957年苏联的第一颗人造卫星再到2003年10月15日，中国的神州5号载人飞船发射成功，将中国第一名航天员送上太空,它标志着中国进入了载人航天时代，为中华民族进一步进行太空资源的开发和利用奠定了坚实的基础。
本节属于航天部分的重要知识，介绍万有引力的实践性成就，要求学生知道是万有引力理论使人类实现“飞天”梦想，这一节课不但要求使学生深刻的理解第一宇宙速度，定量的解决卫星运动的实际问题，还需要学生通过了解航天发展史从而充分的感受人类对客观世界不断探究的精神和情感，激发学生的爱国热情和民族自豪感。
二、教学目标（一）知识与技能1.了解三个宇宙速度意义；2.能够推导第一宇宙速度；3.简单了解世界和我国的航空发展史。
（二）过程与方法1.学习牛顿关于人造地球卫星的设想的推理方法；2.学会推导第一宇宙速度的两种方法。
（三）情感态度与价值观1．通过介绍我国在卫星发射方面的情况，以及学生自己搜集资料的过程激发学生的爱国热情；2．培养学生的科学探索精神；3．激发学生热爱科学的热情。
三、教学重点、难点（一）教学重点：了解宇宙速度及其物理意义。
（二）教学难点：第一宇宙速度的推导、关于第一宇宙速度是运行的最大值与发射的最小值。
四、设计思路本节课分为三个部分，首先通过人类飞天梦想的实践过程和牛顿的设想引导学生通过讨论研究了解宇宙航行的理论知识。
接下来从神州6号的相关资料入手，引导学生推导第一宇宙速度，并通过结合我国发射的多颗卫星有关数据计算相关数据，通过对宇宙航行的理论知识的实际应用而加深对知识深入理解。
最后，以PPT小组汇报的形式，展示世界和我国的的航天发展史，通过学生的自主参与总结制作，不但丰富了学生的知识面，激发同学们的热爱科学，热爱祖国的情感，还可以锻炼学生收集总结资料的动手能力，通过小组合作方式培养学生团结合作能力。
五、任务分配（学生每组5人搜集资料）第一组：人类的第一颗人造卫星；第二组：人类第一次进入太空；第三组：阿波罗号飞船及登月历程；第四组：哥伦比亚号航天飞机；第五组：哈勃望远镜；第六组：中国第一颗人造卫星---东方红；第七组：中国“神舟”号飞船；第八组：汇总前面几组同学搜集的资料，在老师的指导下制作成PPT课件；第九组：熟悉课件，并准备在上课时给同学们讲解。
物理②必修6.5《宇宙航行》教案
6.5 宇宙航行教学目标一、知识和能力目标1．了解人造地球卫星的有关知识和航天发展史。
2．知道三个宇宙速度的含义和数值，会推导第一宇宙速度。
3．理解卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。
二、过程与方法目标1．在学习牛顿对卫星发射的思考过程的同时，培养学生科学探索能力；培养学生在处理实际问题时，如何构建物理模型的能力。
2．通过对卫星运行的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系的讨论，培养学生运用知识分析解决实际问题的能力。
三、情感、态度与价值观目标1．通过展示人类在宇宙航行领域中的伟大成就，激发学生学习物理的热情。
2．通过介绍我国在航天方面的成就，激发学生的爱国热情，增强民族自信心和自豪感。
3．感知人类探索宇宙的梦想，促使学生树立献身科学的人生观和价值观。
教学重点1．第一宇宙速度的推导。
2．卫星运行的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。
教学难点卫星的发射速度与运行速度的关系。
教学过程一、导入新课通过前面的学习我们知道了，人类通过站在地球上的观测，认识到了天体做什么样的运动，并进一步弄清了天体为什么要做这样的运动。
然而人类并不满足于只站在地球上探索宇宙的奥秘。
本节课，我们就来学习人类是如何走出地球，飞向宇宙，进行宇宙航行的。
（利用幻灯片，向学生展示一些航天类的图片，以激发学生的学习兴趣。
）二、新课教学（一）宇宙速度1. 第一宇宙速度①推导：问题：牛顿实验中，炮弹至少要以多大的速度发射，才能在地面附近绕地球做匀速圆周运动？地球半径为6370km 。
分析：在地面附近绕地球运行，轨道半径即为地球半径。
由万有引力提供向心力： 得：GM v R = 又∵2Mm mg G R= 结论：如果发射速度小于7.9km/s ，炮弹将落到地面，而不能成为一颗卫星；发射速度等于7.9km/s ，它将在地面附近作匀速圆周运动；要发射一颗半径大于地球半径的人造卫星，发射速度必须大于7.9km/s 。
可见，向高轨道发射卫星比向低轨道发射卫星要困难。
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《宇宙航行》教学设计
陕西西安市田家炳中学简波
一、设计思想
宇宙航行不但介绍了人造卫星中一些基本理论，更是在其中渗透了很多研究实际物理问题的物理方法。
因此，本节课是“万有引力定律与航天”中的重点内容，是学生进一步学习研究天体物理问题的理论基础。
另外，学生通过对人造卫星、宇宙速度的了解，也将潜移默化地产生对航天科学的热爱，增强民族自信心和自豪感。
学生已学过平抛运动、匀速圆周运动、万有引力定律等基本理论，具备了解决问题的基本工具。
本节重点讲述了人造卫星的发射原理，推导了第一宇宙速度，并介绍了第二、第三宇宙速度。
人造卫星是万有引力定律在天文学上应用的一个实例，是人类征服自然的见证，体现了知识的力量，是学生学习了解现代科技知识的一个极好素材。
本节课的难点在于对人造卫星原理的理解，因此教学设计上采用理论探究法，在设计中突出发挥学生的主体作用，课堂中通过设疑→思考→启发→引导这样一条主线，激发鼓励学生的大胆思考、积极参与，让学生通过自己的分析研究来掌握获取相关的知识和方法。
二、教学目标
（一）知识和能力目标
1．了解人造地球卫星的有关知识和航天发展史。
2．知道三个宇宙速度的含义和数值，会推导第一宇宙速度。
3．理解卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。
（二）过程与方法目标
1．在学习牛顿对卫星发射的思考过程的同时，培养学生科学探索能力；培养学生在处理实际问题时，如何构建物理模型的能力。
2．通过对卫星运行的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系的讨论，培养学生运用知识分析解决实际问题的能力。
（三）情感态度与价值观目标
1．通过展示人类在宇宙航行领域中的伟大成就，激发学生学习物理的热情。
2．通过介绍我国在航天方面的成就，激发学生的爱国热情，增强民族自信心和自豪感。
3．感知人类探索宇宙的梦想，促使学生树立献身科学的人生观和价值观。
三、教学重点
1．第一宇宙速度的推导。
2．卫星运行的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。
四、教学难点
卫星的发射速度与运行速度的关系。
五、教学方法
探究、讲授、讨论。
六、教学准备
多媒体课件。
七、教学过程
（一）引入新课
通过前面的学习我们知道了，人类通过站在地球上的观测，认识到了天体做什么样的运动，并进一步弄清了天体为什么要做这样的运动。
然而人类并不满足于只站在地球上探索宇宙的奥秘。
本节课，我们就来学习人类是如何走出地球，飞向宇宙，进行宇宙航行的。
（利用幻灯片，向学生展示一些航天类的图片，以激发学生的学习兴趣。
）
（二）推进新课
牛顿的思考
探究：怎样才能使得一个物体绕着地球做圆周运动？
先让学生思考、讨论，教师可根据学生情况引导学生思考。
我们知道，在地面上将一个物体水平抛出，若抛出时速度越大，则落地点距抛出点的水平距离越大。
如果抛出速度很大时，我们还能将地面看作平面吗？（不能）
早在16世纪道的牛顿就曾思考过这个问题。
（播放卫星发射原理动画，并向学生分析）
从地球上最高的山峰上将物体水平抛出，速度越大，落地点就越远。
如果抛出的速度足够大，物体就不在落回地面，它将绕地球运动，成为一颗人造地球卫星。
宇宙速度
探究：以多大的速度发射这个物体，物体就刚好不落回地面，成为一颗绕地球表面做匀速圆周运动的卫星呢？
1．第一宇宙速度
物体最终绕地球表面做匀速圆周运动，引力为其做圆周运动提供向心力。
代入数据得v=7．9km/s
这就是物体在地面附近做匀速圆周运动的速度，叫做第一宇宙速度。
如果发射速度大于第一宇宙速度，结果会怎样呢？
2．第二宇宙速度
当抛出物体的速度继续增大，地球引力将不足以为其做圆周运动提供向心力，物体将会脱离地球引力，离开地球。
这个速度为v=11．2km/s。
我们把v=11．2km/s叫做第二宇宙速度。
如果发射速度大于第一宇宙速度，而小于第二宇宙速度，它绕地球运行的轨迹就不是圆，而是椭圆。
3．第三宇宙速度
物体脱离地球引力的束缚后，还会受到太阳引力的束缚。
若抛出的速度足够大，物体还将脱离太阳引力的束缚，飞向太阳系之外的宇宙空间。
这个速度v=16．7vkm/s。
这个速度叫做第三宇宙速度。
卫星运行的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。
探究：目前为止，人类发射的人造地球卫星已经有几千颗了，这些卫星运行的快慢不同，那么卫星运行的快慢与什么因素有关呢？
学生可能的答案：质量、轨道半径……
我们将不同轨道上的卫星绕地球运动都看成是匀速圆周运动，则有
可得：
结论：线速度、角速度、周期都与卫星的质量无关，仅由轨道半径决定。
当卫星环绕地球表面运行时，轨道半径最小为地球半径（r=R），此时线速度最大，角速度最大，周期最小。
则
=7．9km/s
=1．24×10-3rad/s
=84min
即卫星绕地球运行的最大速度为7．9km/s。
人造卫星的发射速度与运行速度
（播放嫦娥一号发射的模拟视频，让学生了解卫星发射的全过程，学生也将对发射速度和运行速度有一个了解。
）
1．发射速度
发射速度是指卫星在地面附近离开发射装置的初速度，一旦发射后再无能量补充，要发射一颗人造地球卫星，发射速度不能小于第一宇宙速度。
2．运行速度
运行速度指卫星在进入运行轨道后绕地球做圆周运动的线速度。
当卫星“贴着”地面飞行时，运行速度等于第一宇宙速度，当卫星的轨道半径大于地球半径时，运行速度小于第一宇宙速度。
梦想成真
学生先阅读，然后教师简述补充。
（借助于多媒体，一边向学生展示，一边介绍，注意情感态度与价值观目标的实现。
）
其实早在六百多年前的明朝，一个名叫万户的人就曾有“飞天”的壮举，但最终未能成功，并为之付出了生命。
万户是世界上第一个利用火箭向太空搏击的英雄。
他的努力虽然失败了，但他借助火箭推力升空的创想是世界上第一个，因此他被世界公认为“真正的航天始祖”，为了纪念这位世界航天始祖，世界科学家将月球上的一座环形火山命名为“万户山”。
19世纪中叶，俄罗斯学者，齐奥尔科夫斯基，提出利用喷气推进的多级火箭，运载发射卫星。
1957年10月4日，世界上第一颗人造卫星成功在苏联发射成功。
1961年4月12日，世界上第一次载人飞行，苏联。
1969年7月16日，人类第一次登上月球，美国。
1070年，中国第一颗人造卫星发射成功。
2003年10月15日，中国第一次载人飞行。
2007年，嫦娥一号成功发射。
然而人类对宇宙的探索并不是一帆风顺的，无数探索者用自己的汗水和生命铺设了人类通往宇宙的道路。
1986年1月28日，美国，挑战者号航天飞机升空后爆炸，七名宇航员遇难。
2003年2月1日，美国，哥伦比亚号航天飞机返航时爆炸，七名宇航员遇难。
（三）课堂小结
尽管人类已经跨入太空，登上月球，但是，相对于宇宙之宏大，地球和月亮不过是茫茫宇宙中的两粒尘埃；相对于宇宙之久长，人类历史不过是宇宙年轮上一道小小的刻痕。
宇宙留给人们的思考和疑问深邃而广阔。
宇宙有没有边界？有没有起始和终结？地外文明在哪里？这些都是留给大家待以解决的问题。