人教版 高中物理宇宙航行教案
人教版高中物理必修二6.5宇宙航行教案(3)
5、宇宙航行一、教学目标1．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)简单了解航空发展史。
2．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3．情感态度与价值观：(1)培养学生的科学探索精神。
(2)激发学生热爱科学的热情。
二、教学重点、难点1．教学重点及其教学策略：重点：了解宇宙速度及其物理意义教学策略：通过航天器的发射、升空、变轨的录像引入宇宙速度概念的意义。
2．教学难点及其教学策略：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。
教学策略：利用万有引力定律去正确理解天体运动的动力学关系三、设计思路2003年10月15日9时整，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。
本节内容本着激发学生学习兴趣，拓宽知识面的角度开展教学，让学生了解航空航天发展及中国的航天事业的发展概况。
四、教学资源1．视频剪辑：杨利伟太空生活自拍剪辑、神舟5号发射视频剪辑。
2．多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。
五、教学设计六课后反思宇宙速度是中学物理中的重要概念之一，尤其是第一宇宙速度既要能够要已知的知识推导其大小是多少，更要注意它是发射速度的最小值，是运行速度的最大值。
学生对这一概念的理解不够深刻，这需要老师通巧妙的方法让学生正确理解发射速度与运行速度两个概念的关系。
对于第二宇宙速度、第三宇宙速度只要求了解其大小及意义，而拓展的第二、三宇宙速度大小的推理过程只要求学有余力的同学去了解。
飞出地球是人类的梦想，学生通过这些内容的学习能够逐步了解中国甚至世界航天事业发展的概况，从而进一步让学生真正意义上理解科学的伟大意义。
人教版 高中物理宇宙航行教案
人教版高中物理宇宙航行教案一、教学目标1. 让学生了解和掌握宇宙的基本概念，如星系、恒星、行星等。
2. 使学生理解和掌握宇宙航行的基本原理，如相对论、暗物质、暗能量等。
3. 培养学生的科学思维和实验操作能力，通过观察星空、分析天文数据等方式，提高学生对宇宙的认知。
二、教学内容1. 宇宙的基本概念：介绍星系、恒星、行星等的基本特征和分类。
2. 宇宙航行的基本原理：讲解相对论、暗物质、暗能量等对宇宙航行的重要影响。
3. 观测宇宙：教授如何使用望远镜观察星空，分析天文数据，探索宇宙的奥秘。
三、教学方法1. 采用问题驱动的教学方式，引导学生主动思考和探索宇宙的奥秘。
2. 利用多媒体教学手段，如宇宙模拟软件、星空图片等，帮助学生直观地理解宇宙的概念。
3. 组织户外观测活动，让学生亲身体验宇宙的壮丽。
四、教学准备1. 准备宇宙相关的教学PPT、视频、图片等资料。
2. 确保望远镜等观测设备正常使用。
3. 准备相关的实验器材和实验材料。
五、教学评价1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的发言和提问情况，评估学生的参与度。
2. 作业和测验：布置相关的作业和测验，评估学生对宇宙知识的掌握程度。
3. 观测报告：评估学生在户外观测活动中的表现，包括观测技巧和数据分析能力。
六、教学计划第1周：介绍宇宙的基本概念，星系、恒星、行星等。
第2周：讲解宇宙航行的基本原理，相对论、暗物质、暗能量。
第3周：学习宇宙的起源和演化，大爆炸理论。
第4周：探讨宇宙的膨胀和收缩，宇宙的命运。
第5周：介绍恒星的生命周期，恒星的形成和死亡。
七、教学活动1. 课堂讲解：教师通过PPT、视频等资料，生动形象地讲解宇宙的相关知识。
2. 小组讨论：学生分组讨论宇宙的概念和原理，分享自己的理解和看法。
3. 观测实践：组织学生使用望远镜观察星空，进行实际操作和数据记录。
八、学习任务1. 学生需要熟记宇宙的基本概念，如星系、恒星、行星等。
2. 学生需要理解宇宙航行的基本原理，如相对论、暗物质、暗能量。
最新人教版高中物理必修2第六章《宇宙航行》教案
宇宙航行【三维目标】（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。
3．了解人类对太空的探索历程。
（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．通过对我国航天事业发展的了解，进行爱国主义的教育。
2．关心国内外航空航天事业的发展现状与趋势。
【教学重点】会推导第一宇宙速度，了解第二、第三宇宙速度。
【教学难点】运行速率与轨道半径之间的关系。
【课时安排】1课时【教学过程】一、新课引入情景导入阿波罗飞船载人登月和返回地球的轨道示意图经火箭发射，“阿波罗11号”首先进入环绕地球的轨道，然后加速，脱离地球轨道后，惯性滑行，进入环绕月球的轨道，最后登月舱降落在月球。
当宇航员在月球上完成工作后，再发动引擎进入环月球的轨道，然后加速，脱离月球轨道，进入地球轨道，最后降落于地球。
万有引力定律的发现，不仅解决了天上行星的运行问题，也为人们开辟了上天的理论之路。
现代火箭航天技术先驱、俄国科学家齐奥尔科夫斯基曾说过：“地球是人类的摇篮，人类绝不会永远躺在这个摇篮里，而会不断地探索新的天体和空间。
”1957年10月4日，前苏联用三级火箭发射了世界上第一颗人造地球卫星——“旅行者1号”，人类开始迈入航天时代。
火箭发射那么，多大的速度才能使物体不再落回地面，而使其成为地球的一颗卫星呢？牛顿在思考万有引力定律时就曾经想过，从高山上水平抛出的物体速度一次比一次大时，落点就一次比一次远。
如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，这就是人造地球卫星的雏形，那么这个速度需要多大呢？学习本节内容之后便可解决上述问题了。
二、新课讲解（一）宇宙速度片段一：人造地球卫星课件展示1．人造卫星发射及其在圆形轨道上的运动。
2．演示月球绕地球转动。
问题：1．抛出的石头会落地，为什么卫星、月球没有落下来？2．卫星、月球没有落下来必须具备什么条件？学生带着这两个问题阅读教材“宇宙速度”部分。
人教版 高中物理宇宙航行教案
人教版高中物理宇宙航行教案第一章：宇宙的奥秘1.1 宇宙的起源学习宇宙大爆炸理论，了解宇宙的起源和演化过程。
讨论宇宙膨胀和宇宙背景辐射的概念。
1.2 宇宙的组成学习宇宙中的物质组成，包括恒星、行星、星系等。
探讨暗物质和暗能量的概念，了解它们对宇宙的影响。
第二章：恒星和星系2.1 恒星的诞生和演化学习恒星的诞生过程，了解恒星的形成和演化规律。
探讨恒星的生命周期，包括主序期、红巨星期和白矮星期等。
2.2 星系的分类和演化学习星系的分类，包括椭圆星系、螺旋星系和irregular星系等。
探讨星系的演化过程，包括星系的形成和星系间的相互作用。
第三章：黑洞和引力波3.1 黑洞的性质学习黑洞的定义和性质，了解黑洞的形成和观测。
探讨黑洞的辐射和黑洞的吞噬过程。
3.2 引力波的探测和意义学习引力波的概念和产生原因，了解引力波的探测技术。
探讨引力波的观测对物理学和宇宙学的影响。
第四章：宇宙探索技术4.1 航天器和探测器学习航天器的构造和工作原理，了解不同类型的探测器及其应用。
探讨航天器发射和轨道控制的技术。
4.2 宇宙观测的方法和仪器学习宇宙观测的方法和技术，包括光学观测、射电观测和X射线观测等。
探讨不同观测仪器的作用和适用范围。
第五章：宇宙的未来5.1 宇宙膨胀和暗能量学习宇宙膨胀的证据和暗能量的作用，了解暗能量对宇宙未来的影响。
探讨宇宙加速膨胀和宇宙未来的命运。
5.2 宇宙终结的可能性学习宇宙的热寂和宇宙大撕裂的概念，了解宇宙终结的可能性。
讨论宇宙的未来对人类的意义和探索宇宙的重要性。
第六章：地球和太阳系6.1 地球的宇宙位置学习地球在太阳系中的位置，了解地球的自转和公转。
探讨地球的宇宙环境，包括地月系统和太阳系的结构。
6.2 地球的大气和海洋学习地球的大气层结构和气候系统，了解大气对地球的影响。
探讨地球的海洋分布和海洋生态系统。
第七章：恒星和行星的物理性质7.1 恒星的结构和光度学习恒星的内部结构，了解恒星的光度和恒星能量的产生。
人教版高中物理宇宙航行教案
人教版高中物理宇宙航行教案一、教学目标1. 让学生了解和掌握宇宙航行的基本概念，如宇宙、星系、恒星等。
2. 使学生理解和掌握宇宙航行的基本原理，如相对论、引力、黑洞等。
3. 培养学生的科学思维能力和创新意识，激发学生对宇宙航行的兴趣和热情。
二、教学内容第一章：宇宙简介1. 宇宙的概念与起源2. 宇宙的组成与结构3. 宇宙的演化与膨胀第二章：星系与恒星1. 星系的分类与特点2. 恒星的诞生、生命周期与死亡3. 恒星的运动与距离测量第三章：相对论与宇宙1. 狭义相对论的基本原理2. 广义相对论与引力理论3. 相对论在宇宙航行中的应用第四章：黑洞与暗物质1. 黑洞的形成与性质2. 暗物质的存在与证据3. 暗能量与宇宙的未来第五章：宇宙航行技术1. 火箭原理与航天器发射2. 航天器的轨道设计与控制3. 人类航天探索历程与未来展望三、教学方法1. 采用问题驱动的教学方式，引导学生主动探究宇宙航行的相关问题。
2. 利用多媒体教学资源，如图片、视频、动画等，增强学生对宇宙航行概念的理解。
3. 组织课堂讨论和小组合作，培养学生的团队合作能力和口头表达能力。
4. 结合实例分析，使学生了解宇宙航行技术在现实生活中的应用。
四、教学评价1. 课堂问答：检查学生对宇宙航行基本概念的理解和掌握。
2. 课后作业：布置相关练习题，巩固学生对宇宙航行原理的掌握。
3. 小组报告：评估学生在团队合作中的表现和对宇宙航行技术的理解。
4. 课程论文：鼓励学生深入研究宇宙航行相关的课题，培养学生的科研能力。
五、教学资源1. 教材：人教版高中物理《宇宙航行》教材。
2. 多媒体资源：宇宙航行的图片、视频、动画等。
3. 在线资源：相关科研机构、天文观测站等的官方网站。
4. 参考书籍：宇宙航行、相对论、黑洞等相关的学术著作。
六、宇宙探索与航天技术1. 人类航天探索的历程2. 航天技术的发展与创新3. 航天器的设计与制造七、行星与月球探测1. 行星探测的意义与方法2. 人类对月球的探索历程3. 火星探测与未来展望八、宇宙辐射与生命起源1. 宇宙辐射的类型与特点2. 宇宙射线对地球的影响3. 生命起源与宇宙环境的关系九、天体物理与宇宙观1. 天体物理的研究内容与方法2. 宇宙的演化与大爆炸理论3. 宇宙的尺度与结构十、宇宙航行与可持续发展1. 宇宙航行对人类社会的影响2. 航天技术的可持续发展策略3. 宇宙航行与环境保护重点和难点解析一、宇宙探索与航天技术二、行星与月球探测难点解析：行星探测需要学生了解和掌握行星科学的基本知识，对探测方法和技术有一定的了解。
人教版高中物理必修二6.5宇宙航行教案(10)
宇宙航行教学设计一、教学分析1 课标要求:认识发现万有引力定律的重要意义，体会科学定律对人类探索未知世界的作用。
2 学习对象分析1) 学生的年龄特点和认知特点高一的学生学习兴趣浓厚，他们的观察不只停留在一些表面现象，具有更深层次的探究愿望。
在思维方式上由初中形象思维为主向高中抽象思维为主过渡。
2)学习者在学习本课之前应具备的基本知识和技能知道万有引力定律及其应用条件，圆周运动相关知识。
3、学习者在即将学习的内容前已经具备的水平。
学生知道知道万有引力定律及其在天文学上的应用，引导学生把万有引力定律应用在宇宙速度上。
3 教学内容分析本节教材先介绍宇宙速度，然后介绍人类探索宇宙的历史和未来。
本节的重点是第一宇宙速度的推导，难点是人造地球卫星的发射速度和运行速度。
二、教学目标1知识与技能目标1）了解人造卫星的有关知识,正确理解人造卫星做圆周运动时,各物理量之间的关系。
2）会计算第一宇宙速度。
知道第二宇宙速度和第三宇宙速度2过程与方法目标1）通过第一宇宙速度的计算应用体会科学定律对人类探索未知世界的作用。
2）观看有关人造地球卫星、航天飞机、空间站的录像片。
3）收集我国和世界航天事业发展历史和前景的资料，写出调查报告。
3情感态度与价值观通过搜集我国航天事业的成就的资料，激发学生的爱国热情。
三、教学(学习)过程(活动)设计宇宙速度最早研究人造卫星问题的是牛顿，他设想了这样一个问题，在地面某处平抛一个物体，物体将沿一条抛物线落回地面，物体初速度越大，飞行距离越远．考虑到地球是圆形的，如果初速度很大，抛出的物体总也落不到地面就成了人造地球卫星了．从刚才的分析我们知道，要想使物体成为地球的卫星，物体需要一个最小的发射速度，物体以这个速度发射时，能够刚好贴着地面绕地球飞行，此时万有引力F ＝mg ，提供了卫星运动的向心力，即：mg ＝m Rv 2我们可以求出这个最小速度v ＝6104.68.9⨯⨯=gR ＝7.9×310m ／s这个速度称为第一宇宙速度第一宇宙速度是发射一个物体，使其成为地球卫星的最小速度．若以第一宇宙速度发射一个物体，物体将贴着地球表面的轨道上做匀速圆周运动．若发射速度大于第一宇宙速度，物体将在椭圆轨道上离心运动．若物体发射的速度达到或超过11.2km ／s 时，物体将能够摆脱地球引力的束缚，成为绕太阳运动的行星或飞到其他行星上．11.2km ／s 称为第二宇宙速度，如果物体的发射速度再大，达到或超过16.7km ／s 时，物体将能够摆脱太阳引力束缚，飞到太阳系外．16.7km ／s 称为第三宇宙速度．卫星脱离助推火箭后，获得了一定的速度v ，设卫星绕地球做圆周运动，其运行半径为r ，根据万有引力等于向心力可得：G r v m rMm 22= 等式两边都有m ，可以约去，说明卫星的速度与其质量无关，我们得到：rGM v = （1） 由22)2(T m r Mm Gπ=·r 得： T ＝GMr 324π （2） 由G2r Mm ＝ma 得： a ＝G 2r M （3） 从公式（1）、（2）、（3）式中可以看出，地球卫星的运动情况（速度、周期、加速度）是由r 惟一决定的．轨道半径越大，卫星运行速度越小，周期越大，加速度越小；轨道半径越小，运行速度越大，周期越小，加速度越大．当卫星运动的半径等于地球半径为R 时，卫星运动速度，周期和速度的大小分别为：v ＝7.9×310m ／s ，T ＝5100s ，a ＝9.8m ／2s ．所以所有的人造地球卫星的运行速度v ＜7.9×310m ／s ，运行周期T ＞5100s ，运行的加速度a ＜9.8m ／2s ．问题：1、卫星是用什么发射升空的？回答：三级火箭2、卫星是怎样用火箭发射升空的？学生可以讨论并发表自己的观点．下面我们来看一道题目：例题2、1999年11月21日，我国“神州”号宇宙飞船成功发射并收回，这是我国航天史上重要的里程碑．新型“长征”运载火箭，将重达8.4t 的飞船向上送至近地轨道1，飞船与火箭分离后，在轨道1上以速度7.2km/s 绕地球作匀速圆周运动．试回答下列问题：（1）根据课文内容结合例题（2）（3）（4）问画出图示．（2）轨道1离地的高度约为：A 、8000kmB 、1600kmC 、6400kmD 、42000km 解：由万有引力定律得：r v m rMm G 22= 解得：r =1600km故选（B ）（3）飞船在轨道1上运行几周后，在Q 点开启发动机短时间向外喷射高速气体使飞船加速，关闭发动机后飞船沿椭圆轨道2运行，到达P 点开启发动机再次使飞船加速，使飞船速率符合圆轨道3的要求，进入轨道3后绕地球作圆周运动，利用同样的方法使飞船离地球越来越远，飞船在轨道2上从Q 点到P 点过程中，速率将如何变化？ 解：由万有引力定律得：r v m rMm G 22= 解得：rGM v =所以飞船在轨道2上从Q点到P点过程中，速率将减小．（4）飞船在轨道1、2、3上正常运行时：①飞船在轨道1上的速率与轨道3上的速率哪个大？为什么？回答：轨道1上的速率大．②飞船在轨道1上经过Q点的加速度与飞船在轨道2上经过Q点的加速度哪个大？为什么？回答：一样大③飞船在轨道1上经过Q点的加速度与飞船在轨道3上经过P点的加速度哪个大？为什么？回答：轨道1上的加速度大．一）梦想成真按小组分工协作，利用互联网络搜集有关人类探索太空的资料进行交流。
人教版必修2《宇宙航行》教案及教学反思
人教版必修2《宇宙航行》教案及教学反思一、课程概述本课程为人教版必修2课程中的《宇宙航行》一课。
本课程主要介绍了人类对宇宙航行的探索和应用，包括宇宙的基本概念、太阳系的组成和特点、宇宙探索及应用等方面。
本课程将帮助学生进一步了解宇宙和太阳系的相关知识，并引导学生探索宇宙和太阳系的奥秘。
二、教学目标本课程的主要教学目标如下：1.了解地球在宇宙中的位置，进而认识太阳系和其他恒星系统的基本概念和组成；2.了解宇宙中的运动规律，掌握环绕地球和绕太阳的运动方式与规律；3.了解宇宙探索的基本方法和应用，掌握宇宙探索的发展历程和最新进展。
三、教学内容1. 宇宙与太阳系的概念•宇宙的基本概念•太阳系的组成和特点•地球的运动方式和规律2. 太空探索与应用•宇宙探索的基本方法和最新进展•太空技术的发展及应用3. 宇宙时空的奥秘•黑洞和暗物质•宇宙大爆炸理论四、教学方法本课程采用以下教学方法：1.讲授法：通过PPT和黑板，向学生讲解主要理论和知识点；2.互动探究法：在讲授内容中，通过“回答”“提问”等互动方式，引导学生探究、思考，达到知识点深入理解的目的；3.实验演示法：对于部分实验应用型的知识点，通过实验和演示的方式，使学生更好地理解和掌握知识。
五、教学重点1.太阳系的组成和地球的运动方式和规律；2.宇宙探索的基本方法和最新进展；3.黑洞和宇宙大爆炸理论。
六、教学难点1.宇宙探索的发展历程和最新进展；2.黑洞和宇宙大爆炸理论的概念及其特点和影响。
七、教学反思本课程教学过程中，针对学生的认知基础和掌握情况，我采用了讲授法、互动探究法和实验演示法等多种方式，帮助学生理解和掌握了宇宙航行相关的概念和知识。
在教学中，我注重了知识点的串联和深入，帮助学生形成知识点之间的联系，从而更好地理解知识。
同时，在教学中，我也提倡学生主动思考和探究，通过提问、回答、分组讨论等方式，引导学生思考和探究，使得学生能够更加深入地理解和掌握知识点。
人教版高中物理宇宙航行教案
人教版高中物理宇宙航行教案第一章：宇宙的奥秘1.1 天体物理学简介学习目标：了解天体物理学的基本概念和研究方法。
教学内容：介绍天体物理学的研究对象、基本概念和方法。
教学活动：阅读教材，观看相关视频，进行小组讨论。
1.2 宇宙的大尺度结构学习目标：了解宇宙的层次结构和大尺度特征。
教学内容：介绍宇宙的星系、星系团和超星系团等结构。
教学活动：观察宇宙结构的天文图像，进行模拟构建。
第二章：黑洞与引力波2.1 黑洞的基础知识学习目标：了解黑洞的形成和基本特性。
教学内容：介绍黑洞的定义、形成机制和史瓦西半径。
教学活动：阅读教材，观看黑洞模拟动画。
2.2 引力波的探索学习目标：了解引力波的概念和探测方法。
教学内容：介绍引力波的定义、产生机制和LIGO引力波探测器。
教学活动：参观LIGO实验室视频，进行小组讨论。
第三章：航天技术的发展3.1 航天器的发射与轨道控制学习目标：了解航天器发射和轨道控制的基本原理。
教学内容：介绍航天器发射过程、火箭推进和轨道控制方法。
教学活动：参观航天发射场视频，进行模拟发射活动。
3.2 航天器的任务与应用学习目标：了解航天器的任务和应用领域。
教学内容：介绍航天器的任务类型、应用领域和实例。
教学活动：参观航天器实验室，了解航天器应用的实际情况。
第四章：探索宇宙的历程4.1 地月系与行星探测学习目标：了解地球和月球的关系以及行星探测的历程。
教学内容：介绍地月系结构、行星探测器和探测任务。
教学活动：观察地月系和行星探测器的图像，进行小组讨论。
4.2 恒星与星系的研究学习目标：了解恒星和星系的研究方法和技术。
教学内容：介绍恒星观测方法、星系分类和红移概念。
教学活动：观察恒星和星系的图像，进行模拟观测活动。
第五章：宇宙的未来5.1 宇宙膨胀与暗能量学习目标：了解宇宙膨胀的证据和暗能量的概念。
教学内容：介绍宇宙膨胀的观测数据和暗能量的性质。
教学活动：观察宇宙膨胀的图像，进行小组讨论。
5.2 宇宙终结的命运学习目标：了解宇宙终结的可能命运和人类的前景。
5.宇宙航行-人教版必修2教案
宇宙航行-人教版必修2教案一、课程目标1.掌握宇宙航行的基本概念和相关专业术语；2.理解宇宙探索的意义和目的；3.熟悉宇宙航行中的各种运载工具和装置，了解其优缺点和运行原理；4.探究人类在宇宙航行中遇到的困难及解决方法；5.培养学生的科学探究和动手实践能力。
二、教学重难点1.教学重点：宇宙探索的意义和目的，宇宙航行中的各种运载工具和装置及其运行原理；2.教学难点：人类在宇宙航行中遇到的困难及解决方法，培养学生的科学探究和动手实践能力。
三、教学内容及方法1. 知识点1.了解宇宙航行的基本概念和相关专业术语；2.探究宇宙探索的意义和目的；3.熟悉宇宙航行中的各种运载工具和装置，了解其优缺点和运行原理；4.探究人类在宇宙航行中遇到的困难及解决方法。
2. 教学方法1.介绍法：通过PPT或手绘板块，向学生介绍宇宙探索的意义和目的，宇宙航行的基本概念和相关专业术语等基础知识；2.演示法：通过多媒体演示或实物演示，向学生展示宇宙航行中的各种运载工具和装置，帮助学生了解其优缺点和运行原理；3.实验法：设置宇宙航行模拟实验，让学生动手实践，提高其科学探究和动手实践能力。
四、教学过程1. 知识点讲解1.介绍宇宙探索的意义和目的，引导学生思考为什么要探索宇宙，宇宙探索有什么重要意义；2.介绍宇宙航行的基本概念和相关专业术语，如太空舱、卫星、火箭、地球同步轨道等；3.演示各种运载工具和装置，让学生认识各种运载工具和装置的外形、构造和作用；4.探究人类在宇宙航行中遇到的困难及解决方法，如太空环境、重力失效、飞行器与地球的连通等；2. 实验连接1.学生小组合作设计一个能够在太空环境中自主运行的探测器，并在实验室进行模拟实验；2.老师带领学生观察实验现象，分析实验结果，讨论实验结果的意义和可能引发的问题。
五、作业布置1.同步：完成课本上与宇宙航行相关的习题；2.锻炼：选取一个人类在宇宙航行中遇到的问题，自行设计解决方案并进行模拟实验。
4宇宙航行-人教版高中物理必修第二册(2019版)教案
4 宇宙航行-人教版高中物理必修第二册（2019版）教案一、教学目标通过学习本节课的内容，学生应该能够：1.理解天体运动的基本规律；2.掌握众多的测量天体距离和质量的方法；3.理解探测器和卫星的工作原理以及其在探测地球和宇宙的应用；4.理解人类在航行宇宙中所遇到的问题，并掌握解决这些问题的方法；5.增强对宇宙探索的兴趣和好奇心，对未来航空航天领域的发展有初步了解。
二、教学内容和时长本节课的教学内容和时长如下：•天体运动的基本规律（20分钟）；•测量天体距离和质量的方法（30分钟）；•探测器和卫星的工作原理以及在探测地球和宇宙的应用（40分钟）；•宇宙航行中的问题和解决方法（30分钟）；•宇宙探索的前景和未来（20分钟）。
三、教学方法和手段本节课的教学方法和手段如下：•课堂讲解，通过PPT、黑板、手写板等方式进行；•影片欣赏，让学生更加深入的了解天文学和宇航科学的前沿知识；•活动和讨论，让学生更好的理解实验原理和规律；•实际操作，让学生亲手操作科学仪器，感受科学的魅力。
四、教学重点和难点本节课的教学重点和难点如下：1.理解天体运动的基本规律，并能够根据规律解决实际问题；2.掌握众多的测量天体距离和质量的方法，并在实际操作中熟练掌握；3.理解探测器和卫星的工作原理，并结合实际案例进行深入探究；4.理解人类在航行宇宙中所遇到的问题，并结合工程领域的实践进行讨论。
五、教学过程本节课的教学过程如下：1. 天体运动的基本规律（20分钟）1.介绍天体运动的基本规律；2.通过图例展示地球、月球、太阳等天体的运动轨迹；3.依次介绍行星、开普勒定律、牛顿万有引力定律的概念与应用。
2. 测量天体距离和质量的方法（30分钟）1.介绍测量天体距离的方法，包括巨星法、赤道坐标法、三角视差法等；2.介绍测量天体质量的方法，包括牛顿万有引力定律、开普勒定律等；3.示范如何实际操作天文望远镜进行观测和测量。
3. 探测器和卫星的工作原理以及在探测地球和宇宙的应用（40分钟）1.介绍探测器和卫星的基本构造和工作原理；2.介绍卫星在地球和宇宙探索中的应用，如人造卫星、深空探测器等；3.利用影片等展示实际探测器和卫星的应用和相关数据。
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。
人教版高一物理必修二教案-6.5宇宙航行
课题：§6.5 宇宙航行
一、教材分析
《宇宙航行》为人教版必修2第六章第五节。
本节介绍了人造卫星的发射原理，推导了地球第一宇宙速度,并介绍了第二、第三宇宙速度以及人类探索太空的历程。
人造卫星是万有引力定律在航天领域方面的应用，通过本节的学习学生可以初步了解航天知识。
通过梳理我国在航天领域取得的成就以激发学生探索太空的兴趣，促进学生增强民族自信心和自豪感。
二、教学目标
1.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
（3）了解人类探索太空的历程
2.过程与方法：
（1）体验建模的过程与方法
（2）学习科学的思维方法
3.情感态度与价值观：
通过梳理我国在航天领域取得的成就以激发学生探索太空的兴趣，促进学生增强民族自信心和自豪感
三、教学重点
第一宇宙速度的概念及其推导
四、教学难点
对第一宇宙速度的理解
五、教学方法
通过讲解与探究相结合的方法组织教学
六、教具
摆球、课件
七、教学过程
八、布置作业
上网查找学习航天方面的知识。
人教版高中物理宇宙航行教案
人教版高中物理宇宙航行教案一、教学目标1. 让学生了解和掌握宇宙航行的基本概念，如星系、恒星、行星等。
2. 让学生理解宇宙航行的意义和人类对宇宙的探索历程。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，提高学生的科学素养。
二、教学内容1. 宇宙的基本组成：星系、恒星、行星等。
2. 人类对宇宙的探索历程：从地月系到太阳系，再到银河系和宇宙。
3. 宇宙航行的基本原理：引力、动力学、相对论等。
三、教学重点与难点1. 教学重点：宇宙的基本组成，人类对宇宙的探索历程，宇宙航行的基本原理。
2. 教学难点：宇宙航行的动力学原理，相对论在宇宙航行中的应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生思考和探索宇宙的奥秘。
2. 利用多媒体手段，展示宇宙航行的图像和视频，增强学生的直观感受。
3. 结合实际案例，让学生了解宇宙航行的应用和发展。
五、教学过程1. 引入新课：简要介绍宇宙的基本概念，引发学生对宇宙的兴趣。
2. 讲解宇宙的基本组成：星系、恒星、行星等，让学生掌握宇宙的基本知识。
3. 介绍人类对宇宙的探索历程：从地月系到太阳系，再到银河系和宇宙，让学生了解人类的探索成果。
4. 讲解宇宙航行的基本原理：引力、动力学、相对论等，让学生理解宇宙航行的科学基础。
5. 结合实际案例，讲解宇宙航行的应用和发展，激发学生的学习兴趣和创新思维。
6. 课堂小结：回顾本节课的主要内容，加深学生对宇宙航行知识的理解。
7. 布置作业：让学生运用所学知识，分析实际问题，提高学生的实践能力。
六、教学评估1. 课堂问答：通过提问学生，了解他们对宇宙航行基本概念的理解程度。
2. 小组讨论：让学生分组讨论宇宙探索历程和宇宙航行的应用，收集他们的观点和见解。
3. 作业批改：评估学生对课堂所学知识的掌握，以及对实际问题的分析能力。
七、拓展与延伸1. 组织学生进行天文观测活动，增强他们对宇宙的直观认识。
2. 推荐学生阅读关于宇宙航行的科普书籍，拓宽他们的知识视野。
人教版 高中物理宇宙航行教案
人教版高中物理宇宙航行教案一、教学目标1. 让学生了解和掌握宇宙的基本概念，如星系、恒星、行星等。
2. 让学生了解宇宙航行的基本原理，如相对论、引力定律等。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，提高学生的科学素养。
二、教学内容1. 宇宙的基本概念：介绍星系、恒星、行星等的基本特征和分类。
2. 宇宙航行的基本原理：介绍相对论、引力定律等在宇宙航行中的应用。
3. 宇宙探测器：介绍各种宇宙探测器的工作原理和应用实例。
4. 人类宇宙航行历史：介绍人类宇宙航行的重大事件和发展趋势。
5. 宇宙航行中的问题与挑战：探讨宇宙航行中可能遇到的问题和解决方法。
三、教学重点与难点1. 宇宙的基本概念：星系、恒星、行星等的分类和特征。
2. 宇宙航行的基本原理：相对论、引力定律等在宇宙航行中的应用。
3. 宇宙探测器：各种宇宙探测器的工作原理和应用实例。
四、教学方法1. 采用多媒体课件，直观地展示宇宙的各种现象和原理。
2. 结合现实例子，让学生更好地理解和掌握宇宙航行的原理。
3. 组织学生进行小组讨论，培养学生的合作能力和思维能力。
4. 设置问题情境，引导学生运用所学知识解决实际问题。
五、教学步骤1. 引入：通过展示宇宙星空图片，引导学生思考宇宙的奥秘。
2. 讲解宇宙的基本概念：介绍星系、恒星、行星等的分类和特征。
3. 讲解宇宙航行的基本原理：介绍相对论、引力定律等在宇宙航行中的应用。
4. 介绍宇宙探测器：讲解各种宇宙探测器的工作原理和应用实例。
5. 讲解人类宇宙航行历史：介绍人类宇宙航行的重大事件和发展趋势。
6. 探讨宇宙航行中的问题与挑战：引导学生思考宇宙航行中可能遇到的问题和解决方法。
8. 作业布置：布置一些有关宇宙航行的问题，让学生课后思考和解答。
六、教学评估1. 课后作业：检查学生对宇宙基本概念、宇宙航行原理和宇宙探测器的理解程度。
2. 课堂讨论：评估学生在小组讨论中的参与程度和问题解决能力。
3. 口头提问：检查学生对宇宙航行历史和宇宙航行问题的了解。
人教版 高中物理宇宙航行教案
人教版高中物理宇宙航行教案一、教学目标1. 让学生了解和掌握宇宙航行的基本概念和原理，如星系、恒星、行星、宇宙速度等。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，如计算宇宙飞行器的轨道、速度等。
3. 提高学生对宇宙探索和航天技术的兴趣和认识，培养学生的创新精神和科学素养。
二、教学内容1. 宇宙的基本组成：星系、恒星、行星等。
2. 宇宙速度：第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度。
3. 宇宙飞行器的轨道：椭圆轨道、圆形轨道、抛物线轨道。
4. 宇宙飞行器的发射和返回：发射原理、返回技术。
5. 航天技术的发展和应用：卫星、航天器、载人航天等。
三、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生主动探究宇宙航行的基本概念和原理。
2. 利用多媒体课件和实物模型，帮助学生直观地理解宇宙航行的相关知识。
3. 组织学生进行小组讨论和实验操作，培养学生的团队协作能力和实践能力。
4. 邀请相关领域的专家或从业人员进行讲座，拓宽学生的知识视野。
四、教学评价1. 课堂问答：检查学生对宇宙航行基本概念和原理的理解。
2. 课后作业：布置相关的计算题和思考题，检验学生对宇宙航行的掌握程度。
3. 小组讨论和实验报告：评估学生在团队协作和实践操作中的表现。
4. 期末考试：全面测试学生对宇宙航行的理解和应用能力。
五、教学资源1. 多媒体课件：介绍宇宙航行的基本概念、原理和实例。
2. 实物模型：展示恒星、行星、宇宙飞行器等。
3. 相关教材和参考书：提供宇宙航行的详细知识。
4. 网络资源：介绍航天技术的发展和应用。
5. 实验设备：进行宇宙航行相关的实验操作。
六、教学安排1. 第1-2课时：介绍宇宙的基本组成，星系、恒星、行星等概念。
2. 第3-4课时：讲解宇宙速度的定义和计算，第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度。
3. 第5-6课时：讲解宇宙飞行器的轨道类型及其特点，椭圆轨道、圆形轨道、抛物线轨道。
4. 第7-8课时：讲解宇宙飞行器的发射和返回原理，发射技术、返回技术。
【人教版】高中物理必修二教案：6.5宇宙航行
6. 5宇宙航行教课目的一、知识和能力目标1．认识人造地球卫星的相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虑过程的同时，培育学生科学探究能力；培育学生在处理实质问题时，怎样建立物理模型的能力。
2．经过对卫星运转的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系的议论，培育学生运用知识剖析解决实质问题的能力。
三、感情、态度与价值观目标1．经过展现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忱。
2．经过介绍我国在航天方面的成就，激发学生的爱国热忱，加强民族自信心和骄傲感。
3．感知人类探究宇宙的梦想，促进学生建立献身科学的人生观和价值观。
教课要点1．第一宇宙速度的推导。
2．卫星运转的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。
教课难点卫星的发射速度与运转速度的关系。
教课过程一、导入新课经过前方的学习我们知道了，人类经过站在地球上的观察，认识到了天体做什么样的运动，并进一步弄清了天体为何要做这样的运动。
但是人类其实不知足于只站在地球上探究宇宙的神秘。
本节课，我们就来学习人类是怎样走出地球，飞向宇宙，进行宇宙航行的。
（利用幻灯片，向学生展现一些航天类的图片，以激发学生的学习兴趣。
）二、新课教课（一）宇宙速度1.第一宇宙速度①推导：问题：牛顿实验中，炮弹起码要以多大的速度发射，才能在地面邻近绕地球做匀速圆周运动？地球半径为6370km 。
剖析：在地面邻近绕地球运转，轨道半径即为地球半径。
由万有引力供给向心力：G Mm m v2，R2RGM得： vR又∵ mg MmGR2∴ ν gr7.9km / s结论：假如发射速度小于7 . 9km/s ，炮弹将落到地面，而不可以成为一颗卫星；发射速度等于 7. 9km/s ，它将在地面邻近作匀速圆周运动；要发射一颗半径大于地球半径的人造卫星，发射速度一定大于 7. 9km/s 。
人教版 高中物理宇宙航行教案
人教版高中物理宇宙航行教案第一章：宇宙的奥秘1.1 宇宙的起源学习目标：了解宇宙的起源和演化过程。
教学内容：宇宙大爆炸理论、宇宙的膨胀。
1.2 宇宙的组成学习目标：了解宇宙的组成和结构。
教学内容：星系、恒星、行星、黑洞等。
第二章：航天技术的发展2.1 火箭原理学习目标：掌握火箭原理和航天器发射的基本知识。
教学内容：牛顿运动定律、火箭推进原理、航天器发射过程。
2.2 航天器类型与结构学习目标：了解不同类型的航天器及其结构。
教学内容：卫星、载人飞船、探测器等。
第三章：卫星与应用3.1 卫星轨道学习目标：掌握卫星轨道的类型和计算方法。
教学内容：圆形轨道、椭圆轨道、地球同步轨道等。
3.2 卫星应用学习目标：了解卫星在不同领域的应用。
教学内容：通信卫星、导航卫星、地球观测卫星等。
第四章：载人航天4.1 载人飞船与航天飞机学习目标：了解载人飞船和航天飞机的原理与特点。
教学内容：飞船结构、航天飞机的发射与返回过程。
4.2 太空行走与太空站学习目标：了解太空行走和太空站的相关知识。
教学内容：太空行走的原理与技术、太空站的构造与功能。
第五章：探索宇宙5.1 宇宙探测器学习目标：了解宇宙探测器的种类和任务。
教学内容：探测器的工作原理、火星探测、月球探测等。
5.2 暗物质与暗能量学习目标：了解暗物质和暗能量的概念及其对宇宙的影响。
教学内容：暗物质与暗能量的性质、探测方法及其宇宙学意义。
第六章：航天器的发射与控制6.1 航天器发射场学习目标：了解航天器发射场的重要性和构成。
教学内容：发射场的作用、发射设施、发射流程。
6.2 航天器控制系统学习目标：掌握航天器控制系统的基本原理。
教学内容：航天器姿态控制、轨道控制、飞行动力学。
第七章：宇宙物理现象7.1 宇宙射线学习目标：了解宇宙射线的性质和来源。
教学内容：宇宙射线的种类、探测方法、对航天器的影响。
7.2 宇宙膨胀学习目标：理解宇宙膨胀的理论及其观测证据。
教学内容：哈勃定律、宇宙背景辐射、宇宙膨胀的证据。
人教版 高中物理宇宙航行教案
人教版高中物理宇宙航行教案一、教学目标1. 让学生了解和掌握宇宙航行的基本概念和原理，如宇宙、恒星、行星、彗星等。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，如航天器的轨道计算、速度计算等。
3. 提高学生对科学研究的兴趣，培养科学思维和创新能力。
二、教学内容1. 宇宙的基本概念：宇宙、星系、恒星、行星、彗星等。
2. 航天器的轨道计算：椭圆轨道、圆形轨道、轨道转移等。
3. 航天器的速度计算：第一宇宙速度、第二宇宙速度、轨道速度等。
4. 航天器的发射和返回：发射原理、返回方式、再入大气层等。
5. 人类航天历史和未来发展趋势：航天技术的发展、火星探测、太空旅游等。
三、教学重点与难点1. 重点：宇宙的基本概念、航天器的轨道计算和速度计算、航天器的发射和返回。
2. 难点：轨道转移的计算、再入大气层的原理、航天技术的未来发展。
四、教学方法1. 讲授法：讲解宇宙的基本概念、航天器的轨道计算和速度计算。
2. 案例分析法：分析人类航天历史和未来发展趋势。
3. 小组讨论法：探讨航天器的发射和返回问题。
4. 实践操作法：引导学生运用所学知识解决实际问题。
五、教学过程1. 导入新课：通过展示宇宙星空的图片，引导学生思考宇宙的奥秘。
2. 讲解宇宙的基本概念：介绍宇宙、星系、恒星、行星、彗星等。
3. 航天器的轨道计算：讲解椭圆轨道、圆形轨道、轨道转移等。
4. 航天器的速度计算：讲解第一宇宙速度、第二宇宙速度、轨道速度等。
5. 航天器的发射和返回：讲解发射原理、返回方式、再入大气层等。
6. 案例分析：介绍人类航天历史和未来发展趋势。
7. 小组讨论：让学生探讨航天器的发射和返回问题。
8. 实践操作：引导学生运用所学知识解决实际问题。
9. 总结课堂内容：回顾本节课所学知识，进行巩固。
10. 布置作业：让学生通过练习题，进一步掌握课堂内容。
六、教学评价1. 评价方式：采用课堂讲解、案例分析、小组讨论、实践操作、作业练习等多种方式进行。
人教版 高中物理宇宙航行教案
人教版高中物理宇宙航行教案一、教学目标1. 让学生了解和掌握宇宙的基本概念，如星系、恒星、行星等。
2. 使学生理解宇宙的起源和演化过程，包括大爆炸理论和宇宙膨胀等。
3. 让学生掌握人类宇宙航行的方式和技术，如火箭推进、航天器设计等。
4. 培养学生的科学思维能力和创新意识，激发学生对宇宙探索的兴趣。
二、教学内容第一章：宇宙的基本概念1.1 星系1.2 恒星1.3 行星第二章：宇宙的起源和演化2.1 大爆炸理论2.2 宇宙膨胀2.3 暗物质和暗能量第三章：人类宇宙航行的方式和技术3.1 火箭推进原理3.2 航天器设计3.3 宇宙探测器第四章：我国宇宙探索的发展4.1 我国航天史4.2 我国航天技术成就4.3 我国航天未来展望第五章：宇宙探索的挑战与机遇5.1 太空垃圾问题5.2 宇宙辐射对人体的影响5.3 太空资源开发与利用三、教学方法1. 采用讲授法，讲解宇宙的基本概念、起源和演化、人类宇宙航行的方式和技术等。
2. 运用演示法，通过图片、视频等展示星系、恒星、行星等宇宙现象和航天器发射过程。
3. 采用案例分析法，介绍我国宇宙探索的发展和宇宙探索的挑战与机遇。
4. 开展小组讨论，让学生分享自己对宇宙探索的思考和观点。
四、教学评价1. 课堂问答：检查学生对宇宙基本概念、起源和演化、人类宇宙航行方式和技术等的掌握。
2. 小组讨论：评价学生在讨论中的参与程度和思考深度。
3. 课后作业：布置相关练习题，巩固学生对宇宙探索相关知识的理解。
五、教学资源1. 教材：《人教版高中物理》2. 参考书籍：《宇宙探索手册》、《航天技术概论》3. 网络资源：相关宇宙探索的网站、新闻报道等4. 视频资源：宇宙探索纪录片、航天器发射实况等5. 教具：星空图、航天器模型等教学计划：第一章：2课时第二章：2课时第三章：2课时第四章：1课时第五章：1课时总计：8课时六、教学内容第六章：宇宙探测器与航天任务6.1 宇宙探测器的类型与功能6.2 航天任务与航天器6.3 著名宇宙探测任务介绍第七章：恒星的一生7.1 恒星的诞生7.2 恒星的生命周期7.3 恒星的死亡与超新星爆炸第八章：星系与宇宙结构8.1 星系的类型与特征8.2 星系团与超星系团8.3 宇宙的大尺度结构第九章：宇宙的膨胀与暗物质9.1 宇宙膨胀的证据9.2 暗物质的存在与性质9.3 暗物质与暗能量的影响第十章：未来的宇宙探索10.1 人类火星探索计划10.2 太空旅游与商业航天10.3 宇宙探索的科技发展趋势七、教学方法1. 采用讲授法，讲解宇宙探测器与航天任务、恒星的一生、星系与宇宙结构、宇宙的膨胀与暗物质、未来的宇宙探索等。
人教版 高中物理宇宙航行教案
第六章万有引力与航天第五节宇宙航行一、教案背景：1、面向学生：高中2、学科：物理3、课时：1课时4、课前准备：提前两天布置学习任务(1)通过网络查阅有关“牛顿对发射人造卫星的理论设想”。
(2)通过网络查阅有关“人类航天事业的发展史”。
(3)通过网络查阅有关“神州五号、六号、七号载人飞船”的发射和运行情况。
二、教材分析：《宇宙航行》为高中物理人教版必修2第七章的第五节，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重要实例，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学知识的一个极好素材。
教材不但介绍了人造卫星中的一些基本理论，更在其中渗透了很多研究实际物理问题的物理方法。
学生通过行星的运动一节已经知道了行星的运动规律，因此在分析人造卫星的运动学特点和动力学特点可采取类比的方法，从而进一步理解应用万有引力定律分析天体运动的方法。
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、探索天体物理动，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。
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1、知识与技能
（1）能够用万有引力定律和圆周运动的知识推导第一宇宙速度，了解第二、第三宇宙速度及其意义。
（2）理解卫星的运行速度、周期与半径的关系，了解同步卫星的特点。建立起关于各种卫星运行状况的正确图景。
2、过程与方法
（1）经历探究人造卫星由设想变成现实的过程，体会猜想、外推的科学方法，培养学生的科学思维。
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jkwMzY=.html
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。
（2）感知人类探索宇宙的梦想及巨大成就，激发学生学习物理的热情，促使学生树立献身科学的人生观和价值观。
（3）认识到天体运动问题实质是牛顿第二定律的应用，能对已有知识进行组织和归类，学会构建知识体系。
四、教学方法：“问题-探究”教学，启发式教学，多媒体辅助教学。
五、教学重点
（1）第一宇宙速度的推导，了解第二、第三宇宙速度。
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。
（2）通过用万有引力定律和圆周运动的知识推导第一宇宙速度，提高学生运用所学知识分析和解决问题的能力，培养学生科学探究能力。
（3）通过对卫星运动规律的研究，培养学生归纳、分析、推导及表达能力。
3、情感态度与价值观
（1）了解人类探索太空的过程，感受科技发展对人类进步的巨大促进作用，通过对我国航天事业的了解，参透爱国主义教育。
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）
教学过程：
一、引入新课
教师：仰望星空，浩瀚的宇宙苍穹给人以无限遐想，千百年来，人类一直向往能插上翅膀飞出地球，去探索宇宙的奥秘。随着科技的发展，这一飞天梦想终于变成现实，我国航天员也第一次在飞船舱外的茫茫太空留下了中国人的足迹。
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地球可近似看成个球体，如果抛出的速度很大，地面还能看成是水平面吗？学生：不能？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。
那么，如何使物体的速度达到7.9㎞／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，撑握好科学知识，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？
（2）卫星运行速Biblioteka 与轨道半径之间的关系。六、教学难点
人造卫星运行速度与卫星发射速度的区别。
七、教学思路
以学生为主体，促进学生知识、能力、品德三维一体的全面发展，这是本教案设计的基本理念。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。因此教案设计上采用“问题-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。
宇宙航行教案
一、教案背景：
1、面向学生：高中2、学科：物理3、课时：1课时
4、课前准备：提前两天布置学习任务
(1)通过网络查阅有关“牛顿对发射人造卫星的理论设想”。
(2)通过网络查阅有关“人类航天事业的发展史”。
(3)通过网络查阅有关“神州五号、六号、七号载人飞船”的发射和运行情况。
二、教材分析：
《宇宙航行》为高中物理人教版必修2第七章的第五节，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重 要实例，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学知识的一个极好素材。教材不但 介绍了人造卫星中的一些基本理论，更在其中渗透了很多研究实际物理问题的物理方法。学生通过行星的运动一节已经知道了行星的运动规律，因此在分析人造卫星的运动学特点和动力学特点可采取类比的方法，从而进一步理解应用万有引力定律分析天体运动的方法。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、探索天体物理问题的理论基础。另外，学生通过对人类在宇宙航行领域中的伟大成就及我国在航天领域成就的了解，也将潜移默化地产生对航天科学的热爱，增强学生的民族自信心和自豪感。
播放神舟七号出舱视频片段：[搜索]：/show/wqqaBvziYu53hC41.html
本节课，我们就来学习人类如何走出地球，飞上宇宙，进行宇宙航行的。
二、新课教学
1、引导学生猜想、提出“牛顿的设想”。
教师：我们知道，地球对周围的一切物体都有引力的作用，因此我们抛出的物体会落回地面，在地面抛出一个物体，抛出的速度越大，落地点与抛出点的水平距离越大。