宇宙航行(修改)
宇宙航行说课稿
宇宙航行说课稿一、引言宇宙航行是人类探索宇宙的重要手段，也是人类科技发展的象征。
本次说课将以宇宙航行为主题，介绍宇宙航行的定义、历史、技术和未来发展方向等内容，旨在增强学生对宇宙航行的认识和兴趣，培养学生的科学素质和创新思维。
二、宇宙航行的定义和历史宇宙航行是指人类使用飞船或者其他载具在太空中进行航行和探索的活动。
宇宙航行的历史可以追溯到20世纪初，当时俄罗斯的科学家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基首次提出了现代宇航理论。
随后，苏联于1957年成功发射了世界上第一颗人造卫星“斯普特尼克1号”，开启了人类的宇宙航行时代。
三、宇宙航行的技术1. 火箭技术：火箭是宇宙航行的基础技术，它通过燃烧燃料产生巨大的推力，将载人或者无人飞船送入太空。
火箭技术的发展经历了多个阶段，从单级火箭到多级火箭，再到现代的液体燃料和固体燃料火箭。
2. 航天器设计：航天器是进行宇宙航行的载具，它需要具备适应极端环境的能力，如真空、高温和辐射等。
航天器的设计考虑了结构强度、热控制、通信系统、能源供应等多个方面的因素。
3. 航天器轨道控制：宇宙航行中，航天器的轨道控制至关重要。
通过引力助推、推进剂喷射等方式，航天器可以调整自身的轨道，实现升降轨、转移轨道和姿态控制等操作。
四、宇宙航行的应用和意义1. 科学研究：宇宙航行为人类提供了独特的科学研究平台，通过观测和实验，科学家可以研究宇宙起源、星系演化、行星探索等诸多领域的问题。
2. 通信和导航：宇宙航行促进了全球通信和导航技术的发展。
卫星通信系统和全球定位系统等应用，使得人类在地球各个角落都能够实现高效的通信和精准的导航。
3. 资源开辟：宇宙航行还为人类提供了开辟太空资源的机会。
例如，通过挖掘小行星的矿产资源，可以解决地球上的资源短缺问题。
五、宇宙航行的未来发展1. 深空探索：人类对宇宙的探索不仅限于太阳系，未来将会进行更深入的深空探索，如探测外太空、寻觅宜居行星等。
2. 太空旅游：随着宇宙航行技术的发展，太空旅游将成为可能。
宇宙航行说课稿
宇宙航行说课稿一、引言宇宙航行是人类探索未知的壮举，对于我们来说，它不仅是一种科技的突破，更是一种对于人类智慧和勇气的体现。
本次说课将以宇宙航行为主题，介绍宇宙航行的历史背景、技术原理、应用领域以及未来发展方向。
二、宇宙航行的历史背景1. 人类对宇宙的探索渊源通过介绍人类对宇宙的好奇心和探索欲望，引出宇宙航行的重要性和意义。
2. 早期的宇宙航行尝试介绍早期人类对宇宙航行的尝试，如火箭发射、人类首次进入太空等。
3. 宇宙航行的重要里程碑详细介绍宇宙航行的重要里程碑，如阿波罗登月计划、国际空间站的建设等。
三、宇宙航行的技术原理1. 火箭发射原理介绍火箭发射的基本原理，包括推进剂、喷射速度等。
2. 轨道运行原理详细讲解轨道运行的原理，包括地球引力、离心力等。
3. 航天器设计与构造介绍航天器的设计与构造，包括航天器的结构、材料选择等。
四、宇宙航行的应用领域1. 通信与导航介绍宇宙航行在通信与导航方面的应用，如卫星通信、全球定位系统等。
2. 太空科学研究详细介绍宇宙航行在太空科学研究方面的应用，如天体观测、行星探测等。
3. 资源开发与利用介绍宇宙航行在资源开发与利用方面的应用，如太阳能发电、矿产资源探测等。
五、宇宙航行的未来发展方向1. 深空探索介绍宇宙航行在深空探索方面的未来发展，如火星探测、外星生命探索等。
2. 太空旅游详细讲解宇宙航行在太空旅游方面的未来发展，如太空旅游公司的兴起、太空旅游的安全性等。
3. 宇宙殖民介绍宇宙航行在宇宙殖民方面的未来发展，如月球基地建设、火星殖民等。
六、总结宇宙航行是人类探索未知的重要途径，通过对宇宙航行的历史、技术、应用和未来发展的介绍，我们深刻认识到宇宙航行的重要性和潜力。
相信随着科技的不断进步，宇宙航行将为人类带来更多的惊喜和突破，推动人类文明的发展。
《宇宙航行》物理 必修 第二册 人教版课件
卫星绕地球做匀速圆周运动，地球对 卫星的引力提供向心力，即：F引=Fn
设地球的质量为M，绕地球做匀速圆周运动的物体质量为m， 速度为v，它到地心的距离为r
由：G
Mm r2
mv2 r
解得：
v
GM r
若是近地卫星，飞行高度（卫星所在位置距地面的距离）
为 h =100~200km，地球半径R = 6400km，可认为在“地面附近”
➢2013年12月2日嫦娥三号探测器进入太 空，当月14日成功软着陆于月球
➢2017年发射了货运飞船天舟一号，入 轨后与天宫二号空间站进行自动交会对 接等3 次交会对接及多项实验。
作业及反馈
• 1.阅读教材 • 2.下载并完成课后作业
The end.谢谢
➢1969年7月20日，阿波罗11 号将人类送上了月球
➢ 我国的航天成就
➢1970年4月24日我国第一颗人造卫星升空 ➢2003年10月15日，神舟五号，中国航天 员杨利伟进入太空
➢2007年10月24日嫦娥一号月球探测器发 射成功
➢2011 年 9 月 29 日 天 宫 一 号 发 射 升 空 ， 11月天宫一号与神舟八号飞船成功对接
角速度一定：与地球自转的角速度相同 ω= 2π = 7.3×10-5 rad/s 。 T
速率一定：
即v =3.1km/s
例 2015年12月29日，“高分四号”卫星升空。这是我国“高分”专项 首颗高轨道、高分辨率的光学遥感卫星，也是世界上空间分辨率很高、 幅宽很大的地球同步轨道遥感卫星。下列关于“高分四号”地球同步
r
➢ 人造卫星的发射速度与运行速度是两个不同的概念
发射速度 指被发射物体离开地面时的速度 运行速度 指卫星在稳定的轨道上绕地球转动的线速度
宇宙航行说课稿
宇宙航行说课稿尊敬的各位领导，各位专家，教育界的各位同仁们：大家好。
今天我说课的题目选自人教版高中物理必修二第六章第五节《宇宙航行》。
下面我将从教材分析、学情分析，教学目标、教学重难点、教学方法、教学程序、作业设计与板书设计几个的方面进行阐述。
一、教材分析《宇宙航行》是新课程人教版必修二第六章第五节的内容，重点推导了第一宇宙速度，介绍了第二、第三宇宙速度。
通过对人造卫星、宇宙速度的介绍，使学生对航天科学产生兴趣，增强民族自信心和自豪感。
二、学情分析从学生年龄特征来看，大多是90后出生，他们已经对本节知识有一定的接受能力，但是对知识体系条理性掌握，对易混淆知识的辨别能力还欠缺。
从学生的知识基础来看，本节与第五章息息相关，不同水平的学生学起来认知程度不一样。
从认知特点及思维规律来看，学生容易接收表象、浅显的知识，不易接收推理性强、易混淆的知识。
三、教学目标1、知识与技能（1）知道三个宇宙速度的含义和数值，会推导第一宇宙速度。
（2）会解决涉及人造地球卫星运动的较简单的问题2、过程与方法在学习牛顿对卫星发射猜想的同时，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。
3、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，激发学生学习物理知识的热情。
（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。
四、教学重点掌握第一宇宙速度的推导过程和方法，了解第一宇宙速度的应用领域。
突破重点的方法：从牛顿的设想出发，利用平抛运动的相关知识，提出了卫星不落回地面的最小发射速度，当卫星以这样的速度发射出去，卫星在地表附近绕地球运动，引出了第一宇宙速度。
主要用到的方法是从假设出发，结合所学知识进行逻辑推理，从而得到结果，学生参与了探索过程，对本部分知识记忆更深刻。
五、教学难点卫星的发射速度与环绕速度的区别。
人教版高中物理必修二第六章第五节《宇宙航行》教案设计
2020年3 月17 日教学活动（一）引入新课多媒体播放一段导航音频，一段从北京市第五十七中学到木樨地公交车站的导航录音，作为开始的背景音。
提出问题：现代人的出行，导航已经成为人们的一种生活常态，大家那么相信导航能够将我们成功导向目的地，为什么？导航卫星和GPS系统为我们的出行提供的保证，GPS系统是由全球覆盖率高达98%的24颗GPS导航卫星组成。
这24颗GPS卫星的轨道高度为20000km，工作在互成30度的6条轨道上。
用户使用GPS 接收机同时接收4颗以上卫星的信号，即可确定自身所在的经纬度、高度及精确时间。
基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。
提出问题：那什么是卫星，卫星在太空中运行需要动力吗？（二）进行新课——卫星提出问题：为什么卫星在太空中飞行不需要动力？学生回答：地球对卫星的万有引力，提供卫星的向心力。
下面的几条卫星轨道，请判断哪条是可能的，哪条是不可能的？判断依据是什么？通过上面的判断，总结一下卫星的特点，人造卫星的轨道只能是以地球球心为圆心的圆周。
根据卫星的轨道不同，我们将卫星分为赤道卫星，极地卫星，任意轨道卫星。
按照卫星轨道的高低，可以分为近地卫星，低轨道，中高轨道等等我们观察不同轨道的卫星有什么特点？我们理论分析一下，卫星的线速度、角速度、加速度和周期与轨道半径的关系，已知地球质量为M，卫星质量为m，轨学生活动（学生思考交流）卫星在太空中飞行不需要动力，但是在调整轨道时需要动力。
ACD可能，B不可能，因为B在纬度圈，万有引力指向地心，而向心力指向地轴，所以B 圈不可能。
学生总结：轨道越高，线速度越小，角速度越小，周期越大板书：宇宙航行板书：人造卫星的特点：12道半径为r ，线速度为v ，角速度为w ，周期为T ，由于万有引力提供向心力，则22Mm v G m r r =，∴GMv r =，可见：高轨道上运行的卫星，线速度小。
宇宙航行+教学设计 高一下学期物理人教版(2019)必修第二册+
宇宙航行一、教学目标1.物理观念①知道三个宇宙速度的数值和含义，知道发射速度的含义。
②知道人造地球卫星的轨道特点和运动规律，能区分同步卫星、近地卫星与其他卫星。
2.科学思维①能分析人造地球卫星的受力和运动情况并能解决涉及人造地球卫星运动的较简单的问题，提升科学素养。
3.科学探究经历人造卫星由设想变为现实的探究过程，提高学生运用学过的知识分析和解决新问题的能力，培养学生的科学探究能力4.科学态度与责任①了解航天技术给社会发展和人类生活带来的巨大变化，认识科学、技术、社会、环境的关系，增强责任意识二、教学重难点教学重点：会计算人造地球卫星的环绕速度。
教学难点：知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。
三、教学分析1．知识基础：通过前面的学习，大部分学生已经掌握如何计算万有引力，并知道物体做匀速圆周运动的受力特征，熟悉了圆周运动的各物理量的表达式。
掌握了开普勒三定律并能抽象出天体运行轨迹可近似为圆的概念，有很好的学习基础。
2．认知水平与能力：此阶段学生已经初步建立了物理思维，有了提取信息和建构模型的意识，但是还不能主动的去建构模型，需要引导和提示。
3．情感态度：学生对卫星发射、卫星运行、宇宙奥秘探索等有浓厚的兴趣，在课堂上可从这一方面入手，激发学生的学习兴趣，培养学生的自主探究能力。
四、教学过程活动1【导入】1.播放中国“探月工程”记录视频2.通过探月工程“绕、落、回”三步走的构想，引导学生思考在探月过程中，我们都解决了哪些问题：（1）飞行器如何飞离地球（2）飞行器如何飞向月球（3）飞行器如何返回地球如何让飞行器飞向宇宙？观看视频，通过视频，了解中国探月工程的发展历程通过科普视频，直观的向同学们展示中国“飞天梦”的实现历程，激发学生的学习兴趣，同时激起学生的民族自豪感，培养学生的科学态度与价值观。
活动2【讲授】【一、牛顿的设想】1.回顾平抛运动的相关知识，引出牛顿关于人造地球卫星的设想：把物体从高山上抛出，当速度足够大时，物体就不会落回地面，成为人造地球卫星，绕地球表面做匀速圆周运动。
宇宙航行说课稿
宇宙航行说课稿一、引言宇宙航行是人类对于宇宙探索的重要方式之一，也是人类科技发展的重要标志。
本课将以宇宙航行为主题，介绍宇宙航行的历史、现状和未来发展，并探讨宇宙航行对于人类的意义和挑战。
二、知识点一：宇宙航行的历史宇宙航行的历史可以追溯到几千年前的古代文明。
例如，古埃及人在公元前2700年就已经观测到了太阳和月亮，并建造了一些与宇宙相关的建造。
然而，真正的宇宙航行始于20世纪初。
我们将重点介绍以下几个历史节点：1. 1957年，苏联成功发射了世界上第一颗人造卫星——斯普特尼克一号。
这标志着人类进入了太空时代。
2. 1961年，苏联宇航员尤里·加加林成功进行了第一次载人航天飞行，他绕地球飞行了一圈，开创了载人航天的新纪元。
3. 1969年，美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗登上了月球，并成为第一个在月球上行走的人类。
三、知识点二：宇宙航行的现状宇宙航行在过去几十年取得了巨大的发展，目前处于一个快速发展的阶段。
我们将从以下几个方面来介绍宇宙航行的现状：1. 载人航天飞行：目前，多个国家和地区都有能力进行载人航天飞行，包括美国、俄罗斯、中国等。
国际空间站成为了不同国家合作的平台，宇航员们在空间站上开展科学实验和技术验证。
2. 探测器任务：各国通过发射探测器来探索太阳系中的行星、卫星和小行星等天体。
例如，美国的“旅行者”号探测器已经离开了太阳系，成为了人类历史上第一个进入星际空间的探测器。
3. 商业航天：随着技术的发展和成本的降低，一些私营企业开始进入宇宙航行领域。
例如，SpaceX公司成功实现了可回收的火箭发射，大大降低了航天任务的成本。
四、知识点三：宇宙航行的未来发展宇宙航行的未来充满了无限的可能性和挑战。
我们将从以下几个方面来展望宇宙航行的未来发展：1. 登陆火星：火星是人类未来最有可能居住的行星之一。
目前，多个国家和地区都在计划和准备登陆火星的任务，希翼能够探索火星的地质结构、大气环境等，并为未来的火星殖民奠定基础。
宇宙航行优质课PPT
宇宙航行的历史与发展
宇宙航行的历史可以追溯到20世纪初， 当时人们开始研究航天器的设计和制 造。
20世纪60年代，美国和苏联开始实 施载人航天计划，先后将宇航员送入 太空。
1957年，苏联成功发射了世界第一 颗人造卫星，标志着人类进入了太空 时代。
21世纪以来，随着科技的不断进步和 人类对宇宙的深入探索，宇宙航行逐 渐成为人类探索宇宙的重要手段。
02
除了航天器的成本，宇宙航行的运营成本也非常高，包括宇航
员的选拔和训练、航天器的维护和升级等。
投资回报
03
由于宇宙航行的风险和成本都很高，投资者需要面临投资回报
的问题，这也会影响到宇宙航行的发展。
法律与伦理挑战
太空法律
目前国际上还没有统一的太空法 律，对于宇航员的行为、航天器 的运行等方面都没有明确的法律 规定。
废物处理
处理乘员的排泄物和生活垃圾，保持生活环 境的卫生和安全。
应急措施
提供紧急医疗设备和药品，以及应急食品和 水等资源，应对紧急情况。
航天器设计
结构强度
航天器必须能够抵受发射、轨道和返回地面 的过程中的极端应力。
辐射防护
航天器必须能够抵受空间中的电磁辐射和微 小陨石的撞击，保护乘员的安全。
热防护
宇宙航行优质课
目录
• 宇宙航行的基本概念 • 宇宙航行的技术 • 宇宙航行的应用 • 宇宙航行的挑战与未来发展 • 中国在宇宙航行领域的发展
01 宇宙航行的基本概念
宇宙航行的定义
01
宇宙航行是指人类利用航天器在 宇宙空间进行探索、研究、开发 和利用的活动。
02
宇宙航行是人类探索未知领域、 拓展生存空间的重要手段，也是 科学技术发展的前沿领域之一。
《宇宙航行》课件(很好)
地球资源遥感
地球资源遥感的定义
地球资源遥感利用卫星和飞机搭载的 传感器，对地球表面进行远距离非接 触式的探测和识别。
地球资源遥感的应用
地球资源遥感在农业、林业、地质、 海洋等领域具有广泛的应用，如土地 利用调查、矿产资源勘探等。
04
宇宙航行的历史与发展
宇宙航行的历史可以追溯到20世纪初， 当时人们开始研究航天器的原理和设 计。
20世纪60年代，美国和苏联相继实 现了载人航天飞行，人类开始进入宇 宙空间。
1957年，苏联成功发射了世界第一 颗人造卫星，标志着人类进入了航天 时代。
21世纪以来，随着科技的不断进步， 宇宙航行得到了更广泛的应用和发展， 包括商业航天、国际合作等方面。
宇宙航行的基本原理
宇宙航行的基本原理包括力学（牛顿 第三定律）和热力学的基本定律等。
航天器在运行过程中需要遵循热力学 的基本定律，即能量守恒定律和熵增 原理等。
航天器在发射、运行和返回过程中需 要遵循力学（牛顿第三定律）的基本 原理，即作用力和反作用力相等，方 向相反。
02
宇宙航行的技术
推进系统
空间探索的技术
空间探索需要先进的航天 技术作为支撑，包括运载 火箭、航天器和探测器等。
卫星通信与导航
1 2
卫星通信
卫星通信利用地球同步轨道卫星实现全球范围内 的通信和信息传输，具有覆盖范围广、通信容量 大、可靠性高等优点。
卫星导航
卫星导航利用导航卫星提供的位置、速度和时间 信息，为地面用户提供准确的定位和导航服务。
国际合作
未来宇宙航行可能会更 加注重国际合作，通过 共享技术和资源来降低 成本和提高成功率。国 际空间站就是一个很好
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。
第5节-宇宙航行(修改稿)
如果人造地球卫星进入地面附近的轨道速度大 于7.9km/s，而小于11.2km/s，它绕地球运动的 轨迹是椭圆。
2.第二宇宙速度（脱离速度）
当物体的速度大于或等于11.2km/s时，卫星 就会脱离地球的引力，不再绕地球运行。我们 把这个速度叫第二宇宙速度。达到第二宇宙速 度的物体还受到太阳的引力。
二. 宇宙速度
１.第一宇宙速度（环绕速度）
对于靠近地面的卫星，可以认为此时的r近似 等于地球半径R，把r用地球半径R代入，可以求出
v1
GM R
7.9km/ s
m / s 6.6710115.981024 6.37106
这就是人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速 圆周运动所必须具有的速度，叫做第一宇宙速度。
球自转同步必须自西向东
转, （2）万有引力全部提
O
供做向心力,圆心就是地心.
所以:同步卫星轨道平面必定在赤道平面上.
2、为什么高度一定？
万有引力提供做向心力
由:
G Mm (R h)2
m 4 2
T2
(R h)
得:
h3
GMT 2
4 2
R
把T=86400s,M=5.98x1024kg,R=6.37x106m得h=3.58x107m
c.第三宇宙速度(逃逸速度):v3 =16.7km/s
三、同步卫星
轨道平面一定 ------赤道平面上
高度一定
-------h=3.58x107m
运动快慢一定 -------T=24h,v=3.1km/s
G
Mm r2
m
v2 r
v GM r
当r=R时即近地卫星 ,由 v GM 可得v=7.9km/s R
《第七章 4 宇宙航行》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教版2019必修第二册
《宇宙航行》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解宇宙航行的观点和原理。
2. 掌握人造卫星的运行原理和发射技术。
3. 能够分析人造卫星的变轨问题和宇宙速度的计算。
二、教学重难点1. 教学重点：掌握人造卫星的运行规律，理解变轨原理。
2. 教学难点：理解宇宙速度的观点和计算方法，能够进行实际应用。
三、教学准备1. 准备教学PPT和相关视频素材。
2. 准备模拟火箭发射和变轨实验器械。
3. 准备宇宙航行相关案例和习题，供学生分析和练习。
四、教学过程：1. 导入新课：通过播放一些宇航员在太空中的图片或视频，引发学生对宇宙航行的兴趣，提出问题：宇宙航行中需要思量哪些问题？2. 讲解知识点：（1）讲解万有引力定律：引导学生回忆万有引力定律的内容，并诠释在宇宙航行中如何利用万有引力定律。
（2）讲解宇宙速度：介绍第一宇宙速度和第二宇宙速度的观点和计算方法，并诠释这些速度在宇宙航行中的意义。
（3）讲解环绕速度和逃逸速度：引导学生理解环绕速度和逃逸速度的含义，并诠释在宇宙航行中如何利用这些速度。
3. 教室讨论：让学生分组讨论在宇宙航行中需要思量的其他问题，如轨道调整、姿态控制、能源供应等，并鼓励学生提出解决方案。
4. 实验演示：通过实验演示，让学生直观地了解宇宙航行的原理和过程。
例如，可以通过模拟火箭发射和升空的实验，让学生了解火箭的动力来源和推力原理。
5. 总结知识点：在教室即将结束时，对所学的知识点进行总结，强调重点和难点。
同时，引导学生思考宇宙航行的未来发展趋势和应用前景。
6. 安置作业：让学生通过查阅资料或进行小实验，探索如何在实际生活中应用所学知识，如设计一款适用于太空环境的机器人等。
7. 拓展阅读：推荐一些与宇宙航行相关的书籍和网站，鼓励学生继续深入学习相关知识。
教学设计方案（第二课时）一、教学目标1. 理解宇宙航行中的基本观点，如重力、速度、轨道、能量等。
2. 掌握宇宙航行中的基本规律，并能运用这些规律解决实际问题。
宇宙航行说课稿
宇宙航行说课稿一、教学目标通过本节课的学习，学生将能够：1. 了解宇宙航行的基本概念和发展历程；2. 掌握宇宙航行的基本原理和技术；3. 了解宇宙航行对人类科技和文明的重要意义；4. 培养学生的科学探索能力和团队合作精神。
二、教学重点1. 宇宙航行的基本概念和发展历程；2. 宇宙航行的基本原理和技术。
三、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个方面：1. 宇宙航行的基本概念和发展历程：a. 宇宙航行的定义和范围；b. 人类对宇宙的探索历史；c. 宇宙航行的里程碑事件。
2. 宇宙航行的基本原理和技术：a. 牛顿三定律在宇宙航行中的应用；b. 火箭原理和推进剂的作用；c. 轨道和速度的关系；d. 宇宙飞船的结构和功能。
四、教学方法本节课将采用多种教学方法，包括讲授、示范、讨论和实践等。
1. 讲授：通过教师讲解的方式，介绍宇宙航行的基本概念、发展历程、原理和技术。
2. 示范：通过展示宇宙航行相关的实物模型或者视频资料，让学生直观地了解宇宙航行的过程和实际操作。
3. 讨论：组织学生进行小组讨论，探讨宇宙航行对人类科技和文明的影响，激发学生的思量和创新能力。
4. 实践：组织学生进行小组实践活动，设计并制作简单的宇宙飞船模型，通过实际操作感受宇宙航行的原理和技术。
五、教学过程本节课的教学过程分为以下几个环节：1. 导入（5分钟）：a. 利用图片或者视频展示宇宙航行的场景，引起学生的兴趣和好奇心；b. 提出问题：你们对宇宙航行有什么了解？你们梦想过自己成为宇航员吗？2. 知识讲解（15分钟）：a. 介绍宇宙航行的基本概念和发展历程，包括定义、范围和历史；b. 讲解宇宙航行的里程碑事件，如人类首次登月等。
3. 原理解析（20分钟）：a. 介绍牛顿三定律在宇宙航行中的应用，解释火箭原理和推进剂的作用；b. 讲解轨道和速度的关系，以及宇宙飞船的结构和功能。
4. 实践活动（30分钟）：a. 将学生分成小组，每组设计并制作一个简单的宇宙飞船模型；b. 学生利用教师提供的材料和工具，根据所学知识进行实践操作；c. 学生展示自己的作品，并进行互相评价和交流。
6-5宇宙航行(完美版)
r
2021/8/2
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§6.5 宇宙航行 记忆口诀：“高轨低速长周 卫星运动期的”线速度、角速度、向心加速度和周期：
a (1)由 G M m=ma r2
得：
＝
GM r2
(2)由
G
Mm r2
=m
v2 r
得：ｖ
GM r
(3)由
G
M m =mω2r r2
得：ω＝
GM r3
(4)由 G
v1G R M 6.67 1 6 0 . 3 1 7 1 1 5 0 .8 6 9 1024m /s7.9km /s
这就是人造地球卫星在地面附近 绕地球做匀速圆周运动所必须具 有的最低发射速度，叫做第一宇 宙速度。
2021/8/2
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二、宇宙速度 §6.5 宇宙航行 1、第一宇宙速度： (环绕速度）人造卫星
2021/8/2
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§6.5 宇宙航行
一、人造卫星的发射原理
1、牛顿设想：抛出速度很大时，物体不会落回地面
2021/8/2
6
§6.5 宇宙航行
2、人造卫星绕地球匀速圆周运动的原因
人造卫星受到地球对它的万有引力作用，人造卫星 作匀速圆周运动的向心力由万有引力提供。
3、人造卫星的运行规律 设地球质量为M，卫星质量为m，卫星的绕行速度v 、 角速度ω 、周期T、向心加速度a与轨道半径 r 的关系
M
m
２π =m(
2
)r
r2
T
得：Ｔ＝
4π2r3
GM
可见：卫星运动情况(a、V 、ω 、T )是由 r 惟 一决定
2021/8/2
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§6.5 宇宙人航行 造地球卫星的运动规律
6.5 宇宙航行
m / s 7.9km / s
这就是人造地球卫星在地面附近 绕地球做匀速圆周运动所必须具 有的最低发射速度，叫做第一宇 宙速度。
2019年4月24日星期三
一、宇宙速度
1、第一宇宙速度： (环绕速度） 人造卫星
GM v1 7.9km / s R
V3=16.7km/s V2=11.2km/s
g G M R2 M g G ( R h) 2
例1:
设地球的质量不变,而地球半径增加为 原来的2倍,那么从地球发射的第一宇 B 宙速度的大小应为原来的 ( ) 2 倍 B.1 / 2 倍 C. ½ 倍 A. D.2倍
例2：
关于宇宙速度，下列说法正确的是：（ A ） A.第一宇宙速度是能使人造地球卫星飞行的 最小发射速度 B.第一宇宙速度使人造地球卫星绕地球飞行 的最小速度 C.第二宇宙速度使卫星在椭圆轨道上运行时 的最大速度 D.第三宇宙速度时发射人造地球卫星的最小 速度
Mm v G 2 m r r
2
GM v r
v
1 r
卫星离地心越远，它运行的速度越小。
近地面的卫星的速度是多少呢？
已知：G 6.67 10 N m / kg 24 6 M 5.89 10 kg R 6.37 10 m
2 2 11
v1
GM R
6.6710115.891024 6.37106
D
小
结：
一、宇宙速度 1、第一宇宙速度（环绕速度） v1=7.9km/s 2、第二宇宙速度（脱离速度） v2=11.2km/s 3、第三宇宙速度（逃逸速度） v3=16.7km/s 二、同步卫星 1、周期T=24h 2、卫星轨道平面与地球赤道平面重合
§6.5 宇宙航行
人教版必修二7.5《宇宙航行》WORD教案7
作业
[布置作业]
1．橡皮筋在拉长时也应该具有弹性势能，那么它的弹性势能的表达式应该怎样进行计算?
2．我们在课堂上计算的是弹簧被拉伸时弹簧弹性势能的表达式，请你推导出弹簧被压缩时弹簧弹性势能的表达式，并与拉伸时进行比较，看它们之间有什么关系．
板书设计
5．5探究弹性势能的表达式
一、弹性势能
定义：发生弹性形变的物体各部分之间，由于弹力的相互作用而具有的势能．
生：我们可以把这种能量叫做弹簧的弹性势能．
师：(总结)发生弹性形变的物体各部分之间，由于弹力的相互作用，也具有势能，这种势能叫做弹性势能．我们今天这节课就来研究一下与弹簧弹性势能有关的因素[新课教学]
师：大家现在来猜想一下弹簧的弹性势能与什么因素有关。
生1：可能与弹簧的劲度系数有关，劲度系数越大，弹簧的弹性势能越大．
生2：我想应该与弹簧的形变量有关，形变量越大，弹力越大，弹性势能越大。
师：要想验证刚才雨个同学的想法，我们应该怎样做?
生：可以通过实验先来粗略验证一下。
师：说一下你的思路．
生：对于第一个同学的猜想，我们可以重复刚开始做的那个实验，把实验傲两次，两次分别用不同劲度系数的弹簧，使小车以相同的速度冲向静止的两个弹簧，看哪一个在相同的位移情况F速度减小得快。
师(鼓励)：刚才这位同学分析得非常好，那么是什么给你启示让你用这种方法解决问题的呢?
生：我们在计算匀加速直线运动位移时曾经用过这种方法，那时候想用速度和时间的乘积得到位移，但是速度是在不断变化的，于是采用的方法是把整个运动过程分成很多小段，每个小段中物体的速度的变化比较小，可以近似地用小段中任意一时刻的速度和这一小段时间间隔相乘得到这一小段位移的近似值，然后把各小段位移的近似值相加．当各小段分得非常小的时候，得到的就是匀变速直线运动的位移表达式了．
《宇宙航行》教学课件(修订2)
如何才能使飞行器能像月亮那样围绕地球旋转？
牛顿对人造地球卫星原理的描绘
人造地球卫星的轨道
其它轨道
极地轨道 赤道轨道
地球同步卫星
小结
数 第一宇 宙速度 第二宇 宙速度 第三宇 宙速度 值 意 义
卫星在地球表面附近绕地球 匀速圆周运动 的速度,是 做 _____________ 7.9 km/s ____ 最小的 地面发射 速度， 是最大的 环绕 速度。
1981年美国生产的世界第一架航天飞机试航成功
时至今日已有数千颗人造卫星绕地球运转
企业号飞船 贸 易 联 盟 战 列 舰
帝王级I型歼星舰
当代著名长篇科幻巨作《三体》
“很难说什么是不可能的，因 为过去的梦想即是今天的希望， 明天的现实。”
——罗伯特•戈达德 （美）
神舟十一号航天员拍摄的 地球图片
美 罗伯特· 戈达德 （1882-1945）
德 赫尔曼· 奥伯特 （1894-1989）
1957年10月前苏联发射第一颗人造 地球卫星“斯普特尼克1号”
1961年4月12日前苏联空军 少校加加林实现了人类第 一次进入太空
1969年7月20日阿波罗11号将人类送上了月球
1970年4月24日我国成功发射第一颗人造地球卫星“东方红一号”
地球 引力束缚 使卫星挣脱 _____ 11.2 km/s _____ 的最小地面发射速度。 太阳 引力束缚 使卫星挣脱_____ _____km/s 的最小地面发射速度。
16.7
5
宇宙航行
郑州市第一0一中学
霍凌宇
“地球是人类的摇篮，但人类不 可能永远被束缚在摇篮里。”
——康斯坦丁· 齐奥尔科夫斯基
（前苏联）
“阿波罗”宇宙飞船登月舱 在月球表面降落
宇宙航行说课稿全
可编辑修改精选全文完整版宇宙航行说课稿宇宙航行说课稿1尊敬的各位评委老师，同学们：大家好！我今天说课的课题是《宇宙航行》，关于这节课我主要介绍以下几方面内容：教材简介，课程分析，教学目标，教学重点难点，教学过程，小结，其中教学过程又包括下面五个部分：复习旧课，新课引入，新课教学，巩固复习，布置作业，下面我将对各个部分进行详细的解说。
一、教材简介《宇宙航行》是人民教教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书物理必修2模块第7章第5节的内容。
二、课程分析本节课是以学生已掌握的曲线运动一章中的平抛运动，圆周运动，和向心力等知识以及万有引力定律为基础。
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xxxx年，20xx年相继成功发射了“神舟五号”、“神舟六号”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。
三、教学目标依据课程标准，对教材分析之后制定了如下三维教学目标：（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。
四、教学重点难点学生在解决第一宇宙速度，以及相关课后习题时均以人造卫星的环绕速度为基础，因此本节课的重点内容是人造卫星环绕速度的求解。
宇宙航行说课稿
宇宙航行说课稿一、引言宇宙航行是人类探索宇宙的重要方式，也是人类科技发展的体现。
本说课将以宇宙航行为主题，介绍宇宙航行的定义、历史、现状以及未来发展方向，旨在引发学生对宇宙探索的兴趣，拓展他们的科学知识和科技意识。
二、知识与技能1. 知识：a. 宇宙航行的定义和基本原理；b. 宇宙航行的历史发展；c. 宇宙航行的现状和成就；d. 宇宙航行的未来发展方向。
2. 技能：a. 分析宇宙航行的影响和意义；b. 掌握宇宙航行的基本术语和概念；c. 运用科学思维解决与宇宙航行相关的问题。
三、教学过程1. 导入（10分钟）a. 利用图片或视频展示宇宙航行的壮丽景象，激发学生的兴趣；b. 引发问题：你们对宇宙航行有什么了解？你们认为宇宙航行的意义是什么？2. 知识讲解（30分钟）a. 宇宙航行的定义和基本原理：- 解释宇宙航行的概念和涉及的基本原理，如引力、推进力等；- 介绍宇宙航行中的关键技术，如火箭发动机、航天器设计等。
b. 宇宙航行的历史发展：- 从人类最早的天文观测开始，讲述人类对宇宙的好奇和探索；- 重点介绍人类首次进入太空、登月等重大历史事件。
c. 宇宙航行的现状和成就：- 分析当前国际航天事业的发展情况，如美国的NASA、中国的航天局等； - 介绍宇宙航行的重要成就，如国际空间站、深空探测等。
d. 宇宙航行的未来发展方向：- 探讨宇宙航行的未来发展趋势，如太空旅游、火星探索等；- 分析宇宙航行对人类社会和科技发展的影响和意义。
3. 案例分析（30分钟）a. 分组讨论：将学生分成小组，每组选择一个宇宙航行相关的案例进行分析；b. 案例选择可以包括航天器的设计、航天任务的执行、太空科学实验等；c. 每组展示分析结果，讨论案例中的科学原理和技术应用。
4. 拓展活动（20分钟）a. 组织学生参观科技馆或航天博物馆，亲身感受宇宙航行的历史和现状；b. 鼓励学生阅读相关科普书籍或文章，深入了解宇宙航行的知识。
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可见：v、ω、T 与 r 为 一 一对应关系
思考:
以下人造卫星的线速度、角速度、周期、加速度 的大小关系?
v1>v2=v3>v4
ω1>ω2=ω3>ω4
1
T1<T2=T3<T4
3
2
a1 > a2 = a3 > a4
4
我们能否发射一颗周期为80min的卫星呢？
2R 3 T 5.07 10 s 84.5 min v
2.人们认为某些中子星（密度极大的恒星） 每秒大约自转一周，那么为使其表面上的物体 能够被吸住而不致由于快速转动被“甩掉”，它 的密度________(保留两位有效数字)
１．４×１０１１
v GM r
r
b、如果入轨速度大于入轨点环绕速度，则 入轨点为椭圆轨道的近地点。
v GM r
r
c、如果入轨速度小于入轨点环绕速度，则 入轨点为椭圆轨道的远地点。
GM r
v
r
d、如果入轨速度方向偏离地平线，则轨 道仍是椭圆轨道，但入轨点既不是近地点 也不是远地点。
v
r
试比较卫星在图中所示的轨道上各点的速度、 向心加速度的大小。
人造卫星的轨道
F1 F2 F
三、同步卫星（通讯卫星）
A
B
地球
C
课堂练习： 已知地球的半径R，地球自转的周期T， 地球的质量M，引力常量Ｇ，若要发射 一颗地球同步卫星，求： （1）地球同步卫星离地面的高度 （2）地球同步卫星线速度的大小
Mm 2 2 m( ) ( R h) 同步卫星的高度： 由 G 2 ( R h) T
GMT 2 解得高度 ： h 3 R 3.58 104 km 5R 4 2
同步卫星的线速度又为多少呢？
2 v ( R h) T 2 3.14 3 4 (6.4 10 3.6 10 )km / s 24 3600 3.08km / s
同步卫星的角速度、半径、线速度、向 心加速度有什么特点？
第六章 万有引力与航天
6.5 宇宙航行
牛顿的设想过程
人造地球卫星速度：
( r↑,v ↓)
r Fn
R
设地球和卫星的质量分别 为M和m，卫星到地心的距离 为r，求卫星运动的线速度v？ 由于卫星运动所需的向心 力是由万有引力提供的，所以
Mm v G 2 m r r
2
GM v r
从上式可以看出，卫星离地心越近，它运 行的速度越快。
三颗同 卫星1 步卫星 互成 1200角 就可以 实现全 球通讯
A
B
地球
卫星2
C
卫星3
课堂总结
卫星：万有引力提供向心力 G 宇宙速度
Mm r2
宇 11.2km / s v3 16.7km / s
4 m 2 r T2
v2 m r2
m r
m / s 7.9km / s
这就是人造地球卫星在地面附近绕地球做 匀速圆周运动所必须具有的速度，叫做第一 宇宙速度。
1、第一宇宙速度：v=7.9km/s 匀速圆周运动的速度）
(地面附近做
2、第二宇宙速度：如果发射速度 v 11.2km / s 时， 卫星就会脱离地球的吸引，不再绕地球运行。 我们把这个速度叫第二宇宙速度（又叫脱离速 度）。达到第二宇宙速度时还受到太阳的引力。 3、第三宇宙速度：如果发射的速度v 16.7km / s 时，物体就摆脱了太阳引力的束缚，飞到太阳 系以外的宇宙空间去。我们把这个速度叫第三 宇宙速度（又叫逃逸速度）。
mv
同步卫星
轨道：赤道平面内 周期：T=24h 速度：v 3.08km / s 世界探索太空的成就 高度： 3.58 104 km h
梦想成真
中国探索太空的成就
通信卫星的发射三部曲： 停泊轨道
同步轨道
转移轨道
★入轨控制
a、进入圆形轨道的条件：
入轨速度大小等于入轨点环绕速度， 速度方向与入轨点地平线平行。
第一宇宙速度是发射卫星的最小速度
三、人造卫星的运动规律
M 地m卫 GM 地 v (1) 由 G m卫 得:v 2 r r r M 地m卫 GM 地 2 (2) 由 G m卫 r得: 2 3 r r 2 3 M 地 m卫 4 r (3) 由 G m卫 2 r得:T 2 2 r T GM 地
贴近地面的卫星的速度是多少呢？
Mm v G 2 m r r
2
GM v r
R
v1
GM R
6.6710115.891024 6.37106
m / s 7.9km / s
一、宇宙速度：
1、第一宇宙速度
R
v1
GM R
6.6710115.891024 6.37106
同步卫星角速度相同，半径、线速度、 向心加速度都相同，所以同步卫星都在同一 个圆周上运动
同步卫星的特点：
（1）同步卫星的轨道只能在赤道平面上；
（2）同步卫星的轨道半径只能取唯一的
一个值（即同步轨道只有唯一的一条）
思考：如何利用同步卫星实现全球通讯？
为了卫星之间不互相 干扰，大约3°左右才能放 置一颗，这样地球的同步 卫星只能有120颗。可见， 空间位置也是一种资源。
v1 ＞ v3 v2A ＞ v2B v2A ＞ v1 v3 ＞ v2B 即：v2A ＞ v1 ＞ v3 ＞ v2B
A 2
1 3
B
an1=an2A ＞an2B=an3
9 10
1、某行星上的一昼夜为T秒,若在它表面的赤道 上用弹簧秤称一物体时的示数与在它的两极 处称同一物体时的示数之比为9/10，试求该 行星的平均密度（已知万有引力常量G）．