人教版第6章万有引力与航天教材分析
高中物理第六章万有引力与航天5宇宙航行(2)教案必修2
万有引力的两大疑难问题一、【教材分析及在高考中的地位】本节课有两个模块，卫星的变轨和同步卫星、近地卫星、赤道上的物体的线速度，加速度的比较，学生在之前已经学习了平抛运动、圆周运动和向心力等知识以及万有引力定律为本节课的学习做好铺垫，重点讲述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运行问题。
人造卫星是万有引力定律在天文学上应用的一个实例，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近年来我国的航天事业取得了辉煌的成绩，所以本节课具有广泛的现实意义和科研价值，而且也很有可能在近三年的高考中成为热点。
二、【学情分析】1、学生已经基本掌握万有引力定律和圆周运动的知识；2、学生的综合分析能力还比较的弱。
3、设计重趣味性与知识性的结合。
三、【教学重点】1、卫星变轨原理。
2、近地卫星、同步卫星、赤道上的物体的比较。
四、【教学难点】打破原来的供需关系，让卫星实现离心运动或近心运动，从而达到变轨的目的。
五、【学习目标】1、通过新课引入，调动起学生的学习兴趣和积极性。
2、通过教师精讲与小组合作学习知道卫星变轨的基本思路和应用。
3、通过小组讨论和总结掌握分析近地卫星，同步卫星，赤道上的物体的比较。
六、【探究案】新课引入探究一、卫星变轨卫星变轨概念：由于技术上的需要，有时要在适当的位置短时间启动卫星上的发动机，使卫星的速度发生突变，让其运行轨道发生改变，最终到达预定的目标。
小组合作学习（一）问题1、卫星从轨道1上的P点转移到轨道2上做的是（）运动，需要改变卫星的（），所以经过P点的速度V p1、速度V p2的大小关系是（）。
问题2、卫星从2轨道上的近地点P点向远地点Q点运动的过程中，卫星的速度（），经过P点的速度V p2和经过Q点的速度V Q2的大小关系是（）。
高中物理_万有引力与航天教学设计学情分析教材分析课后反思
万有引力与航天（复习课）复习目标知识与技能1、了解万有引力定律在天文学上的应用2、会用万有引力定律计算天体的质量和密度（两种方法）3、会用万有引力定律结合圆周运动知识分析双星或多星系统相关问题4、能应用万有引力定律及其它知识认识并分析卫星各类问题5、掌握综合运用万有引力定律和圆周运动学知识分析具体问题的方法过程与方法通过求解太阳、地球的质量及各类卫星相关问题，培养学生理论联系实际的运用能力情感态度与价值观通过介绍用万有引力定律发现未知天体的过程，使学生懂得理论来源于实践，反过来又可以指导实践的辨证唯物主义观点教学重点1、强化四种本部分必须掌握的运动模型2、应用四种模型分析解决各类问题教学难点1、自转模型及应用2、卫星变轨问题课时安排1课时教学方法讲授法讨论法教学过程一、引入教师活动：1、本部分内容高考分析（考点分布、考点考试频率）2、针对高频考点提炼模型（公转、自转、双星与椭圆轨道模型）（同时强化重点知识体系）二、讲解情景一：四颗地球卫星a、b、c、d的排列位置如图所示,其中a是静止在地球赤道上还未发射的卫星,b是近地轨道卫星,c是地球同步卫星,d是月球,已知地球半径R，同步卫星轨道半径r,地球表面重力加速度为g，第一宇宙速度为V1，万有引力常量为G,地球自转周期为T.问题1：卫星绕地球做圆周运动，圆心在哪一位置，请用G、M、轨道半径r，表示卫星的线速度v,角速度ω,周期T，向心加速度a n。
问题2：设近地卫星轨道半径为R，试求a与b的线速度之比，向心加速度之比。
（用R、r表示）问题3：请用题干中的已知量表示a、b、c的重力加速度与向心加速度。
（用G、M、R、r、g表示）问题4：在上述情景中，可用哪些量来表示地球质量和密度？（用G、T、R、r、V表示）问题5：若某一时刻，b、c相距最近，从此时开始计时，b、c相距最近和最远需经多长时间？(若T b和T 已知)问题6：地月系统可看作双星系统，设地球和月球质量分别为M、m，地月距离为L,试求地球、月球的轨道半径之比，线速度之比，向心加速度之比，请用已知量表示地球、月球的周期和轨道半径。
高中物理：第六章 万有引力与航天知识点分析 新人教版必修2
新人教版高中物理必修二 文本素材第六章 万有引力与航天1. 新、旧教材章节结构对比·新教材大体继承了原教材的知识线索，在关于“万有引力与航天”方面的知识要求没有大的变化。
新教材在“行星的运动”与“万有引力定律”之间增加一节课文“太阳与行星间的引力”，旨在放缓万有引力定律发现历程的展现，为学生学习万有引力定律的发现奠定更充分的知识基础；·“经典力学的局限性”是共同必修模块的最后一节课，在“万有引力理论的成就”后面，用“经典力学的局限性”来作为必修教材力学的结尾，是对学生所学经典力学的一次总结。
2. 对具体教材的分析（1）充分展现万有引力定律发现的科学过程，发展科学思维能力。
教科书在尊重历史事实的前提下，通过一些逻辑思维的铺垫，让学生以自己现有的知识基础处身于历史的背景下，经历一次自己“发现”万有引力定律的过程。
教科书的线索和思路如下：2. 增进科学与生活、社会的联系教科书在“STS”栏目“航天事业改变着人类生活”列举了诸多事例：从气象卫星到天气预报，从卫星定位系统到自动导航的出租车，从地球资源卫星到我国西部开发整体规划，从军用卫星到现代防务，从失重现象到微重力实验室，从太空辐射到太空育种，等等。
它引导学生进行科学跟生活、跟社会联系的思考，即使像“万有引力定律”这种抽象、纯理论的物理知识，也能体会到物理学就在我们的身边。
3. 注重科学文化、科学精神的熏陶新教材通过人类对行星运动规律认识的介绍，让学生领略前辈科学家不屈不饶的探索精神和一丝不苟的科学态度，感悟到科学结论总是在顽强曲折的科学实践中悄悄地来临；通过对“黑洞”的介绍，开阔学生的视野，激励学生对未知的探索；本章在各场合下引用了诸多名家的言论，开普勒、牛顿、爱因斯坦、霍金，马克·吐温、萧伯纳、梁启超等科学家、文豪、学者，他们在不同视角下所说出的经典语句，道出了深刻的哲理，是体现情感、态度与价值观目标的生动素材；本章的最后一节课，教材从高速、微观、强引力三个方面陈述经典力学的局限性，其中的重要目的，就是让学生知道科学结论的普适性总是相对的，科学总是在探索更广泛适用的理论中得到发展。
最新人教版高中物理必修2第六章《万有引力与航天》教材特点
第七章万有引力与航天教材特点
1、本教材注意充分展示万有引力定律发现的科学过程，发展学生的科学思维能力
本章第1节讲开普勒的行星运动定律，这是万有引力定律发现的基础。
紧接着，用了两节的篇幅讲述万有引力定律的发现过程，而定律本身所占的篇幅并不大，这是与以住教材不同的。
万有引力定律的发现过程犹如一部壮丽的科学史诗，它歌颂了前辈科学家的科学精神，也展现了科学发展过程中科学家们富有创造而又严谨的科学思维，是发展学生思维能力难得的好材料，本章教科书充分利用这些材料发展学生的科学思维能力。
教科书在尊重历史事实的前提下，通过一些逻辑思维的铺垫，让学生以自己现有的知识基础处身于历史的背景下，经历一次自己“发现”万有引力定律的过程。
教科书的线索和思路如下：
2、本章注意科学、技术与社会关系的教育
本章的第4节和第5节都是关于万有引力定律应用方面的内容，注意讲述物理学的发展对人类认识世界的作用，也讲述了对航天事业发展所起的作用，使人类进入一个直接探索太空的时代。
这一部分内容富有时代气息，有利于激发学生热爱科学、勇于探索的优秀品质，对学生辩证唯物主义世界观的形成会起到良好的作用。
3、本章介绍了很多位物理学家，讲述了较多的科学史实，引用了不少具有哲理的至理名言，甚至诙谐的名句，既让学生对物理内容的进一步的理解，又对学生进行了美的教育。
4、本章的最后一节是“经典力学的局限性”，对经典力学进行了总结，既肯定了它的伟大成就，也通过初步介绍相对论力学的时空观和微观世界的量子化现象，认识到经典力学的局限性，对学生进行“未知的世界总是大于已知的世界”、“科学总是在原来的基础上继续前进”等方面的教育。
人教版高中物理《万有引力与航天》单元教材教学分析
万有引力的发现过程，月-地检验的意义和方法，万有引力定律的成就，万有引力处理天体问题，三种宇宙速度，卫星的发射、变轨。
教学方法和手段的设计
微课，短视频，多媒体课件。教师讲授与学生讨论相结合，听、议、讲、练相结合。
学生思想教育和行为习惯的培养及学习方法
科学精神的培养：通过日心说和地心说的争论，牛顿得出万有引力的过程，培养学生的科学精神和实事求是的科学态度。
说明
学情分析：由于太空遥远，也难予通过实验验证完成理论证实，学生难予通过感性现象获取知识。
人教版高中物理《万有引力与航天》单元教材教学分析
学段及学科
高中物理
教材版本
人教版
单元名称
《万有引力与航天》
单元教材主题内容与价值作用
体会万有引力的发现过程，万有引力的巨大成就，人造卫星和宇宙航行
单元目标
通过万有引力与航天的讲解，使学生能熟练运用万有引力处理天体问题；
经历万有引力的发现过程，体会科学探究的意义和价值；人造卫星、宇宙航行、我国在太空探索的巨大成就讲解，培养学生的爱国情感。
爱国主义的培养：通过我国火星探测，在北斗导航，探月工程，空间站的建立等太空活动，培养学生热爱祖国，投身祖国建设的爱国情感。
课时安排
第一课时：行星的ห้องสมุดไป่ตู้动
第二课时：太阳与行星之间的引力
第三课时：万有引力定律
第四课时：万有引力定律的成就
第五课时：万有引力定律的成就
第六课时：人造卫星和宇宙航行
第七课时：人造卫星和宇宙航行
高中物理_第六章 万有引力与航天教学设计学情分析教材分析课后反思
楞次定律（教学设计）设计实验制定方案——用试触方法电流从电流计的正接线柱流入，指针向正接线柱方向偏转，电流从电流计的负接线柱流入，指针向负接线柱方向偏转。
（2）弄清电流方向与线圈绕向之间的关系。
指导学生根据实际线圈绕向（学生线圈绕向有两种），画出实验装置草图，以正确判断电流方向。
〖进行实验，收集证据〗条形磁铁运动情况N极插入N极抽出S极插入S极抽出原磁场（B 原）方向（“向上”或“向下”）原磁通变化（Δφ原）利用“中介”的思维方法互动——“阻碍”的含义：谁在阻碍？——“感应电流的磁场”阻碍什么？——“引起感应电流的原磁通量的变化”如何阻碍？——“增反减同”，“反抗”和“补偿”。
能否阻止？——不能。
阻碍只是使原磁通量的变化减慢。
〖应用规律，体验成功〗【板书】三、楞次定律的应用投影：例题 1：法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。
软铁上绕有 M、N 两个线圈，当 M 线圈电路中的开关断开的瞬间，线圈 N 中的感应电流沿什么方向？［解析］——首先明确，我们用楞次定律研究的对象是线圈 N 及电流表组成的闭合电路。
——开关断开前，线圈 M 中的电流在线圈 N 中产生的磁场方向向哪？（向下）——开关断开瞬间，线圈 N 中磁通量如何变化?（减少）——线圈 N 中感应电流的磁场方向如何？（向下——根据楞次定律，阻碍磁通量减少）。
——线圈 N 中感应电流的方向如何？（根据右手螺旋定则，线圈 N 中电流由下向上，整个回路是顺时针电流。
）投影：利用楞次定律判定感应电流方向的思路可以概括为以下框图。
交流深化理解应用〖灵活应用，拓展延伸〗【板书】四、楞次定律与右手定则当闭合电路的一部分做切割磁感线的运动时，如何应用楞次定律判定感应电流的方向呢？投影：如图所示，光滑金属导轨的一部分处在匀强磁场中，当导体棒 AB 向右匀速运动切割磁感线时，判断 AB 中感应电流的方向。
（1）我们研究的对象是哪个电路？（ABEF）（2）穿过这个闭合电路的磁通量是增大还是减小？（增大）（3）感应电流的磁场沿什么方向？（垂直纸面向外）（4）导体棒 AB 中的感应电流沿什么方向？（由 A 指向 B）磁场、导体的运动和导体中的电流都是有方向的，它们方向之间的关系能否用一种简便的方法描述呢？投影：右手定则的内容：伸开右手，使拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导体运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。
最新人教版高中物理必修2第六章《宇宙航行》教材分析
宇宙航行教材分析
本节讲述万有引力定律在科学技术上的另一方面应用，即在航天领域中的一些问题。
在星际航行中，起决定作用的就是万有引力。
人类要进入太空，第一步就是要克服地球的引力。
这就引出了三个宇宙速度的问题。
对于第一宇宙速度，要求会计算，课本上不但给出过程，而且计算出结果，其数值是7.9km/s。
对第二和第三宇宙速度，则只是介绍概念，没有过程，直接给出结果。
接着教材用较大篇幅介绍了人类探索太空的简单过程，也包括我国航天事业的发展情况，特别是近来我国航天事业取得重大突破，成为世界上第三个能完成载人航天活动的国家，从而对学生进行科学、技术、社会关系的教育，以及进行爱国主义的教育。
在“科学漫步”栏目里，介绍了黑洞，在“STS”栏目里，介绍了航天事业与人类生活的关系，它们也是本教材有机的组成部分。
高中物理_万有引力与航天教学设计学情分析教材分析课后反思
关系式总结规律：例题3：卫星A、B的运行方向相同，其中B为近地卫星，某时刻，两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上)，已知地球半径为R，卫星A离地心O的距离是卫星B离地心的距离的4倍，地球表面重力加速度为g，则()A．卫星A、B的运行周期的比值为T AT B＝41B．卫星A、B的运行线速度大小的比值为v Av B＝12C．卫星A、B的运行加速度的比值为a Aa B＝14D．卫星A、B至少经过时间t＝16π7Rg，两者再次相距最近总结：例4、如图所示是我国发射的“嫦娥三号”卫星被月球俘获的示意图，“嫦娥三号”卫星先绕月球沿椭圆轨道Ⅲ运动，在P点经两次制动后最终沿月球表面的圆轨道Ⅰ做匀速圆周运动，已知圆轨道半径为r，椭圆Ⅲ的半长轴为4r，卫星沿圆轨道Ⅰ运行的周期为T，则下列说法中正确的是()A．“嫦娥三号”卫星在轨道Ⅱ上运行的机械能大于在轨道Ⅲ上通过题来巩固学情分析本学年所带班级成绩较好，物理的学习也比较让人满意。
对万有引力与航天的接受能力相对来说比较好一点，但总来说，学生对于圆周运动的认识还不是很深刻，同时对圆周运动的认识局限性也很大，仅仅认为地面上的物体在满足圆周运动规律的时候做圆周运动，天体运动的神秘性使学生并没有直观的感受和想象力。
我们国家是航天大国、航天强国。
对学生更要进行爱国主义的教育，激发学生的学习热情。
由于学生学习过本章后，对万有引力有关内容有了初步的了解，这时的学生已经认识到了天体运动的大致模型，但是对于相关的计算，以及特殊卫星和天体的认识不到位。
这是本节课需要加强的，同时，需要建立起学生的知识网络。
以及纠正学生的一些错误观念，拓宽学生对一些常见天文现象的认识。
尤其是我们国家在航天事业上在国际上处于领先地位，因此更应该培养学生们的这种为国奉献的精神。
效果分析在学习万有引力与航天的过程中，学生具备了一定的知识基础，因此章末复习中要注重让学生形成知识网络，同时巩固学生的计算能力。
在本科的设计过程中，我注重对学生知识生成性的培养，同时鼓励学生大胆尝试、团队合作等充分调动学生学习的积极性。
人教版高一物理必修2第六章万有引力与航天：6.1 行星的运动 教案设计设计
行星的运动【教学目标】1．知道地心说和日心说的基本内容。
2．知道所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。
3．知道所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，且这个比值与行星的质量无关，但与太阳的质量有关。
4．理解人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的，真理是来之不易的。
5．通过托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、开普勒等几位科学家对行星运动的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性并加深对行星运动的理解。
6．澄清对天体运动神秘模糊的认识，掌握人类认识自然规律的科学方法。
7．感悟科学是人类进步不竭的动力。
【教学重点】开普勒行星运动定律【教学难点】对开普勒行星运动定律的理解和应用【教学方法】教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。
【教学过程】一、引入新课在浩瀚的宇宙中有着无数大小不一、形态各异的天体。
白天我们沐浴着太阳的光辉，夜晚，仰望苍穹，繁星闪烁，美丽的月亮把我们带入无限的遐想中。
由这些天体所组成的宇宙始终是人们渴望了解又不断探索的领域。
经成百上千年的探索，伟大的科学家们对它已经有了一些初步的了解。
本节我们就共同来学习前人所探索到的行星的运动情况。
二、进行新课1．对行星运动的认识例1．关于地球和太阳，下列方法正确的是（）A．太阳是围绕地球做匀速圆周运动的B．地球是围绕太阳运转的C．太阳总是从东边升起，从西边落下，所以太阳围绕地球运转D．由于地心说符合人日常经验，所以地心说是正确的解析：我们现在得到结论是地球绕着太阳运转，太阳绕着地球运转只是我们的日常经验，地球和其它的行星一样都绕太阳运行，故选项B正确。
答案：B2．开普勒定律例2．已知木星绕太阳公转的周期是地球绕太阳公转周期的12倍。
则木星绕太阳公转轨道的半长轴为地球公转轨道半长轴的 倍。
解析：由开普勒第三定律k Ta =23可知： 对地球：k T a =2131 对木星k T a =2232 所以113212224.5)/(a a T T a =⋅=答案： 5．24点拨：在利用开普勒第三定律解题时，应注意它们的比值k Ta =23中的k 是一个与行星运动无关的常量。
人教版高中物理必修2第6章万有引力与航天 6
学生主体地位明显
• 分小组合作探究、交流，教师只是穿针引 线地引导，体现了新课标形势下学生的主 体地位，学生亲身体验、感受深刻。
教师业务素质高
• 教态大方得体，激情四射，表现出良好精 神面貌，对学生亲切，欣赏和激励学生， 语言简洁流畅，多媒体制作和应用娴熟， 动画设计制作精美，立体效果很好，学生 如身临其境，教师展现了较高的业务素质。
充分挖掘利用了教材中的素材
• 以猜想的形式追寻牛顿当年的足迹，体验伟人高 超的思维，令人脑洞打开，促进了学生思维训练。 应用动画模拟卫星的发射，直观形象地帮学生跨 越了思维障碍，教材中有较大篇幅的介绍航天发 展史，是很有用处的却常常被许多老师忽视，本 节课充分教材的这一教育内容，观测爱国主义教 育，激发学生探索宇宙、献身科学的热情。以 《嫦娥一号的发射》这一很震撼的视频来结束本 节课，学生的心灵和情感得到了提升和超越。
课标要求把我准确、教材内容分析透彻
• 课标把握准确，内容分析透彻，在教学过 程中能重视教材内容，新课教学部随意扩 展，不超越拔高盲目增加学生难度，符合 学生认知规律。
有效解决本节重点内容
• 第一宇宙速度的推导；三个宇宙速度的理 解；卫星运行的规律等，通过七个小问题 的探讨,层层有序推进，学生学习顺理成章， 水到渠成。
高中物理第6章《万有引力与航天》教材分析(新人教版必修2)
2010年石家庄市高中物理“套餐式”系列教研活动项目（之八）第六章 万有引力与航天---教材分析（必修二模块）一、教材的整体把握 （一）课程目标1．通过有关事实了解万有引力定律的发现过程。
知道万有引力定律。
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．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3．初步了解经典时空观和相对论时空观，知道相对论对人类认识世界的影响。
4．初步了解微观世界中的量子化现象，知道宏观物体和微观粒子能量变化的特点，体会量子论的建立深化了人类对于物质世界的认识5．通过实例，了解经典力学的发展历程和伟大成就，体会经典力学创立的价值与意义，认识经典力学的适用范围和局限性 （二）、教材框架结构的设计经典力学的局万有引力理论宇宙航行行星的运二、新、旧教材对比及分析的变化。
●新教材在“行星的运动”与“万有引力定律”之间增加一节课文“太阳与行星间的引力”，旨在放缓万有引力定律发现历程的展现，为学生学习万有引力定律的发现奠定更充分的知识基础；●“经典力学的局限性”是共同必修模块的最后一节课，在“万有引力理论的成就”后面，用“经典力学的局限性”来作为必修教材牛顿力学的结尾，是对学生所学经典力学的一次总结。
三、新教材的特点●新教材充分展现万有引力定律的发现过程，发展学生的科学思维能力：万有引力定律的发现过程犹如一部壮丽的科学史诗，它歌颂了前辈科学家的科学精神，也发现了科学发展过程中科学家们富有创造而有严谨的科学思想，是发展学生思维能力难得的好材料。
教科书在尊重历史事实的前提下，通过一些逻辑思维的铺垫，让学生以自己现有的知识基础处身于历史的背景下，经历一次自己发现万有引力定律的过程。
●注重科学文化教育科学意识、科学精神、科学价值观等都是在科学发展的过程中形成的。
牛顿时代的科学家们围绕万有引力的研究，经历了大量曲折顽强而又闪烁智慧的科学实践。
这些科学发展过程中的事例都是实现“情感、态度、价值观”目标的好材料。
高中物理第6章《万有引力与航天》教材分析(新人教版必修2)
2010年石家庄市高中物理“套餐式”系列教研活动项目（之八）第六章 万有引力与航天---教材分析（必修二模块）一、教材的整体把握 （一）课程目标1．通过有关事实了解万有引力定律的发现过程。
知道万有引力定律。
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．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3．初步了解经典时空观和相对论时空观，知道相对论对人类认识世界的影响。
4．初步了解微观世界中的量子化现象，知道宏观物体和微观粒子能量变化的特点，体会量子论的建立深化了人类对于物质世界的认识5．通过实例，了解经典力学的发展历程和伟大成就，体会经典力学创立的价值与意义，认识经典力学的适用范围和局限性 （二）、教材框架结构的设计经典力学的局万有引力理论宇宙航行行星的运二、新、旧教材对比及分析的变化。
●新教材在“行星的运动”与“万有引力定律”之间增加一节课文“太阳与行星间的引力”，旨在放缓万有引力定律发现历程的展现，为学生学习万有引力定律的发现奠定更充分的知识基础；●“经典力学的局限性”是共同必修模块的最后一节课，在“万有引力理论的成就”后面，用“经典力学的局限性”来作为必修教材牛顿力学的结尾，是对学生所学经典力学的一次总结。
三、新教材的特点●新教材充分展现万有引力定律的发现过程，发展学生的科学思维能力：万有引力定律的发现过程犹如一部壮丽的科学史诗，它歌颂了前辈科学家的科学精神，也发现了科学发展过程中科学家们富有创造而有严谨的科学思想，是发展学生思维能力难得的好材料。
教科书在尊重历史事实的前提下，通过一些逻辑思维的铺垫，让学生以自己现有的知识基础处身于历史的背景下，经历一次自己发现万有引力定律的过程。
●注重科学文化教育科学意识、科学精神、科学价值观等都是在科学发展的过程中形成的。
牛顿时代的科学家们围绕万有引力的研究，经历了大量曲折顽强而又闪烁智慧的科学实践。
这些科学发展过程中的事例都是实现“情感、态度、价值观”目标的好材料。
高中物理_宇宙航行双星问题教学设计学情分析教材分析课后反思
高中物理必修二第六章万有引力与航天第5 节宇宙航行一、教学目标确立的依据（一）课标分析1.课标要求：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。
体会科学研究方法对人们认识自然的作用。
举例说明物理学的进展对自然科学的促进作用。
2.课标分析：课程标准第一个行为动词是“计算”，属于知识技能目标里的“理解”的层次，通过对万有引力定律的认识，让学生自己动手推导得出双星运动的特点。
第二个行为动词是“知道”，属于知识技能目标里“了解”的层次，通过阅读课本及课下搜集资料，让学生知道第二宇宙速度和第三宇宙速度的数值及物理意义。
第三个行为动词是“体会”，通过对双星问题的分析和总结，让学生感受科学对人类认识自然的巨大推动作用，提高科学学习的兴趣。
（二）教材分析1.教材地位和作用：“双星问题”属于人教版—普通高中《物理》教材·必修2—第六章“万有引力与航天”的第五节“宇宙航行”中的一个补充内容。
本节课是以学生之前中已掌握的平抛运动、圆周运动和向心力等知识以及万有引力定律为基础，主要复习了了万有引力定律的成就，分析了双方法。
因此，本节课是“万有引力与航天”中的重点内容，是学生进 重点：双星运动过程中各个物理量的比较及计算难点：对双星系统问题的分析思路的灵活运用，培养学生的建模星的特点和相关运算。
双星问题的分析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。
本节课不但介绍了双星问题中一些基本知识，更是在其中渗透了很多研究实际物理问题的物理一步学习研究天体物理问题的理论基础。
2.本节课属于航天部分的重要知识，主要通过学生对双星问题的分析，进一步熟练万有引力定律解决问题的思路，提高建立物理模型的能 力，并通过课堂例题及目标检测掌握学生的学习情况，由“三星问 题”引发学生的思考，进一步加深对本节课的认识。
3.在思维方法上，主要让学生学会知识点的类比，双星问题和之前所学圆周运动中的某些题目具有较大的相似性，通过知识的迁移，将不同章节的知识建立联系，提高学生构建知识脉络的能力。
人教版高中物理必修2第六章 万有引力与航天6. 经典力学的局限性 教案(6)
6.5 宇宙航行一、教材分析“宇宙航行”是人教版—普通高中《物理》教材·必修2—第六章“万有引力与航天”的第五小节。
主要介绍了万有引力定律的实践成就，及航天事业的发展及其巨大成果。
教材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。
人造卫星是万有引力定律在天文学上应用的一个实例，是学生学习、了解现代科技知识的一个极好素材。
通过对人造卫星原理、宇宙速度等宇宙航行知识的学习，学生不仅可以对万有引力定律有个更全面、更深入的认识，对人类进行宇宙航行有一个更为系统的了解，还有助于培养学生利用所学知识分析、解决实际问题的能力。
同时，也会让学生产生对航天科学的热爱，增强民族自豪感和自信心。
二、教学设计思路1.本节课是一节知识应用与扩展的课程，所以设计时注意加大知识含量，引起学生兴趣。
同时注意方法的培养，让学生养成用万有引力是天体运动的向心力这一基本方法研究问题的习惯，避免套公式的不良习惯。
围绕第一宇宙速度的讨论，让学生形成较正确的卫星运动图景。
2. 本课的教学设计中教师的主导作用表现为：积极创设问题情境、启发学生思维；学生的主体作用为：动脑、动口、动手。
而电教媒体则为这一切提供丰富的信息资源和交互平台。
3.运用现代教育技术能够扩展可视性，实现对现实的形象模拟。
本电教设计精心挑选了多媒体素材，对媒体的运用，力求体现引导认知性、体现逻辑性和现实模拟的真实性。
在每个环节，先用媒体让学生形成感性认知，以问题为中心，学生在观察与体验中思考，自觉地由浅入深，由感性到理性分层探索，再通过师生的讨论、分析、概括及应用，实现由感性认识上升为理性认识的飞跃。
将思维的发展贯穿于知识认知的全过程，是本课的一条主线。
多媒体素材的使用：图片（由嫦娥奔月、飞天壁画、神舟七号飞船等图片切入课题，增强学生对物理学科的亲切感，诱发学习动机）；Flash课件（1：牛顿关于人造卫星的猜想；2：在动态变化过程中认知三种宇速；3：卫星的运动特征）；视频录像（神七出仓、“嫦娥一号”发射全程：激发学生热情和兴趣，实现对现实的形象模拟，让学生体验科学的整体感）。
人教版高中物理必修2第六章 万有引力与航天2. 太阳与行星间的引力教案(3)
《万有引力定律的应用---人造卫星》教学设计一、设计基本理念与特点学科教学活动要以学生为主体，促进学生知识、技能、品德三维一体的全面发展。
在本节课之前，学生已掌握了平抛运动、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。
教材中把理解人造卫星的发射原理作为重点与难点，但是根据新课程的教学理念主要是培养学生分析为题解决问题的能力，而且近几年的高考也将人造卫星的运动特点分析作为重点。
所以在本届课的教学设计中，笔者大胆的改变传统的教材思路，先分析人造卫星的运行特点，在解释人造卫星的发射原理。
因此课堂中对人造卫星的运动规律的认识主要采取：分析现象──发现规律──思考原理──解释问题的思路，对于人造卫星的发射原理主要采取：设疑→思考→启发→引导这样一条主线，在设计中突出发挥学生的主体作用，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、教学背景分析（1）教材分析《万有引力定律的应用-----人造卫星》系新课程鲁科版必修2第五章第二节内容，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非常重要实例，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技知识的一个极好素材。
教材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。
学生通过前面的学习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，近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，增强学生的民族自信心和自豪感。
（2）学情分析学生已掌握了运动的合成与分解、牛顿运动定律、圆周运动等章节的理论。
最新人教版高中物理必修2第六章《万有引力与航天》教材梳理
物理大视野同步卫星发射的两种方法一是直线发射，火箭把卫星发射到36 000 km的赤道上空，然后做90°的转折飞行，使卫星进入轨道．这种方法在整个发射过程中，火箭都处于动力飞行状态，要消耗大量燃料，还必须在赤道上设置发射场，有一定的局限性．另一种方法是变轨发射，即先把卫星发射到高度为200 km—300 km的圆形轨道上，这条轨道叫停泊轨道．当卫星穿过赤道平面时，末级火箭点火工作，使卫星进入一条大的椭圆轨道，其远地点恰好在赤道上空36 000 km处．这条轨道叫转移轨道．当卫星到达远地点时，再开动卫星上的发动机，使之进入同步轨道，也叫静止轨道．这种方法运载火箭消耗的燃料较少，发射场的位置也不受限制，但这种方法在操作和控制上都比较复杂．如图所示，先将卫星发射到近地轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点.发射时，要清楚点火指瞬时加速，这样F供＜F需，卫星就要向更高的轨道上运动，在运动的过程中，卫星要克服引力做功，动能减少，势能增加．因此卫星越高，动能越小，这并不矛盾．还要清楚在轨道3上的P点和轨道2上的P点，二者的加速度相同，因为它们在同一地点，所受的力只有万有引力．人类对宇宙的新探索茫茫宇宙，无边无沿，无始无终．清晨，太阳从东方升起，到了黄昏又从西方落下；夜晚，繁星点点，月亮或圆或缺．生活在地球上的人们，遥望苍穹，面对那神奇的天体，怎能不浮想联翩，遐思万种?在人类还没有撩开宇宙那厚厚面纱的时候，人们对太阳、月亮和星星，有着丰富的想象，创作了许多脍炙人口的神话故事，诸如“夸父追日”“嫦娥奔月”．然而，神话只能是神话，它无法揭开宇宙的奥秘．宇宙究竟是怎么回事?地球在宇宙的位置是怎样的?在太阳、月亮和星星的上面有什么，它们与地球有什么关系?如此等等，这些难解的问题，始终困扰着人类．千百年来，人们十分渴望揭开天体的秘密，有臆想，也有实实在在的科学研究．自从1961年4月12日苏联宇航员加加林首次乘坐“东方1号”宇宙飞船绕地球一圈后，人类踏入太空已经43年了，在这40多年的时间里，人类不但踏上了月球，而且还在太空建起了空间站．然而毫无疑问，太空探索是一条充满荆棘的不平坦之路，在这条道路上，人类依然任重道远，还会遇到各种坎坷，但只要有坚定的信念，人类必将在太空探索过程中取得更大的成就．宇宙探测的发展从古代起，人们就幻想穿过地球大气层，飞上太空．1957年10月，原苏联用火箭把第一颗人造地球卫星送上了天，开创了从太空观测、研究地球和整个宇宙的新时代．例如，各种科学卫星和空间探测器上天后，发现了地球大气层外还有磁层；宇宙中存在着大量的X 射线、γ射线．还测量了许多行星A面的物理特性和化学成分．20世纪60年代以来，各种载人飞船、航天站、航天飞机先后进入太空，实现了在没有地球大气干扰的情况下，人类对月球、大行星的逼近观测和直接取样观测，以及对宇宙空间环境的直接探测，极大地充实和丰富了人类对于太阳系和宇宙的知识．宇宙探测的发展，不仅使人们进一步了解了地球的宇宙环境，而且还影响和改变着人们的社会生活．例如，人们利用卫星进行军事侦察、空间通信、气象观测，以及寻找资源、为飞机导航等，从中获得了许多实际利益．开发宇宙从1957年世界第一颗人造卫星上天，到1981年世界第一架航天飞机试航成功，在这短短的24年中，人类对宇宙的认识，已经从空间探索阶段逐步进入到了空间开发利用的新阶段．我国的航天事业起步于20世纪50年代中期，现在已经步入世界上航天技术先进国家的行列．人类进入宇宙空间并开始适应、研究、认识、开发和利用空间环境，这是人类文明史上的一次大飞跃．宇宙环境蕴藏着丰富的自然资源．空间资源．利用极其辽阔的宇宙空间，人造卫星可以从距离地球数万千米的高度观测地球，迅速、大量地收集有关地球的各种信息：利用高真空、强辐射和失重等地面实验室难以模拟的物理条件，可以在卫星上进行各种科学实验．例如在生物卫星上研究失重对昆虫、微生物、植物的生长、发育和代谢的影响．太阳能资源．太阳能是地球上最重要的能源．但是，其绝大部分能源不能穿透地球大气层到达地表．如何最大限度地利用太阳能，是摆在科学家面前的科研课题．矿产资源．科学家们对航天员从月球上带回的月岩标本进行了分析，发现月岩中含有地壳里的全部元素和约60种矿藏，还富含地球上没有的能源氦3，它是核聚变反应堆理想的燃料．此外，在火星和木星之间的轨道上运行着成千上万颗小行星，其中不少小行星富含矿体．空间开发活动，无论规模和技术，还是经济投入，都已不是一个国家所能独立完成的．因此，空间资源开发的一个趋向是日益走上国际合作的道路．。
高三物理《万有引力与航天》教材分析
高三物理《万有引力与航天》教材分析高三物理《万有引力与航天》教材分析考点16 万有引力与航天考点名片考点细研究：要点：以万有引力定律为基础的行星、卫星匀速圆周运动模型及其应用；双星模型、估算天体的质量和密度等；以开普勒三定律为基础的椭圆运行轨道及卫星的发射与变轨、能量等相关内容；万有引力定律与地理、数学、航天等知识的综合应用。
备考正能量：高考对本考点的命题比较固定，基本是一个选择题，个别省份有填空题和计算题出现。
考点内容与人造卫星、载人航天、探月计划等热点话题密切联系，考查的频率也越来越高，应密切关注。
一、基础与经典1．火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知( )A．太阳位于木星运行轨道的中心B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积答案 C解析由开普勒第一定律(轨道定律)可知，太阳位于木星运行轨道的一个焦点上，A错误。
火星和木星绕太阳运行的轨道不同，运行速度的大小不可能始终相等，B错误。
根据开普勒第三定律(周期定律)知所有行星轨道的半长轴的三次方与它的公转周期的平方的比值是一个常数，C正确。
对于某一个行星来说，其与太阳连线在相同的时间内扫过的面积相等，不同行星在相同的时间内扫过的面积不相等，D错误。
2．关于万有引力定律，下列说法正确的是( ) A．牛顿提出了万有引力定律，并测定了引力常量的数值B．万有引力定律只适用于天体之间C．万有引力的发现，揭示了自然界一种基本相互作用的规律D．地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点和远日点受到太阳的万有引力大小是相同的答案 C解析万有引力存在于一切物体间，B错误；牛顿提出万有引力定律，卡文迪许测定了万有引力恒量，A 错误；万有引力是自然界的一种基本相互作用，它与距离的平方成反比，故C正确，D错误。
3．a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星。
高中物理_万有引力与航天教学设计学情分析教材分析课后反思
（三）学情分析经过高二的学习之后，学生对万有引力定律及其应用有了一定的认识，但由于时间较长，学生不仅在知识上有所遗忘，更重要的是规律的生疏和方法经验的缺失、遗忘，致使学生对这部分知识又成陌路。
所以在一轮复习时，回顾知识，用一些做过的问题作为引子，唤醒学生记忆，并在此基础上有针对性地加强经验、方法、模型的小结（针对考试），可更有效地提升做题的效率。
（四）教学目标1、知识与技能（1）复习回顾《万有引力》。
（2）小结回顾归纳万有引力定律在实际中的应用及典型模型，指出各类问题解决的方法思路。
提高学生做题的技巧和能力。
（3）通过适量练习，小结方法经验，指出需要注意的事项。
提高解题技巧和估算能力。
2、过程与方法（1）能够应用万有引力定律解决简单的引力计算问题。
（2）掌握计算天体质量与密度方法。
（3）掌握天体运动规律与宇宙速度的概念。
3、情感、态度与价值观（1）航空与航天，是多少优秀中华儿女的梦想，通过学习掌握万有引力定律及其应用，促使学生热爱航空航天事业，激发学生的深厚兴趣，为我国航空航天事业贡献力量。
（2）通过本单元教学，可以培养学生热爱生活的态度和实事求是的精神，培养学生唯物史观和探索宇宙兴趣和爱好。
（五）教学重难点教学重点：万有引力在天体运动中的应用教学难点：万有引力与重力的关系应用（六）教学方法1、小结归纳、难点透析；2、例题归类、方法点拨；3、联系实际、激发兴趣。
（七）教学手段1、多媒体呈现主要内容和主要过程；2、板书内容要点和演练过程。
（八）教学过程一复习回顾基本知识【知识储备】1、开普勒行星运动第一定律：____________________________________.第二定律：_________________________________________________.第三定律：___________________________________________________.2 、有两个质量均匀分布的小球，质量分别为M和m，半径为r，两球间距离也为r，则两球之间的万有引力为________。
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人教版第6章万有引力与航天教材分析
（西北师范大学教育学院刘立宏甘肃兰州 730070）
一.整体分析
“万有引力定律”是高中物理必修二第五章的内容。
这一章的知识内容与学生在必修一和必修二第四章的知识联系非常紧密。
既有运动学也有动力学。
特别是与第四章曲线运动中匀速圆周运动的知识联系紧密。
在曲线运动之后再学万有引力定律，这样的安排，使得知识的学习环环相扣，水到渠成。
万有引力定律的学习，对学生以后学习库仑力和带电粒子在磁场中的运动是一个基础。
二.章节分析
1.知识地位：本章内容包括六小节，分别是行星的运动，太阳与行星间的引力，万有引力定律，万有引力的理论成就，宇宙航行，经典力学的局限性。
下面将对前面四节内容进行分析。
本章知识在整个高中物理知识中起到承上启下的作用，承上，是在学生学习了相互作用力，牛顿运动定律，曲线运动之后安排的；启下，为学生以后学习库仑力和带电粒子在磁场中的运动打下一定的基础。
在整个教材中所占比例较大，在高考中属于必考内容，就近几年的高考情况来看，这一部分内容一般以选择题的形式出现，主要考查学
生的理解推理能力，所占分值为6分左右。
随着我国航天事业的飞速发展，这一部分内容成为热点知识，与现代科学技术的联系非常紧密，关于这一部分的科学素材也较多，如我国神州系列飞船的发射，北斗卫星的绕地球运行等。
通过了解学习这些素材更能使学生产生学习知识的浓厚兴趣，激发他们探索未知宇宙知识的热情，对学生以后的发展有一定的导向作用。
2.知识结构体系：这四节内容，按照万有引力定律的发现过程，以及万有引力定律的发现在人类自然科学中的地位和作用的顺序编排。
先讲开普勒三定律，再讲太阳与行星间的引力，接着讲万有引力定律，最后讲万有引力定律的理论成就，课程编排由浅入深，由知识的获得到知识的应用，逻辑条理分明，使得学生易于接受。
三.每小节分析
第一节，行星的运动，先是讲到古代的“地心说”和“日心说”两种学说从这两种学说出发，并提出科学家“观测数据与这些学说之间的矛盾”，引发学生进行思考，并给出开普勒三定律的内容。
书中的“做一做”，即“画椭圆”的方法，使得学生便于操作，能加强学生的动手能力，并能加强他们对于椭圆上的一点到两个焦点间距离关系的理解，后面对于卫星’
椭圆运动”向“圆周运动”模型的近似，处理较好，并且配有插图，使学生容易理解。
课后的“科学的足迹”，主要讲万有引力定律的发现历程，使学生知道科学探究的严谨与伟大意义，激发他们探索科学的兴趣，培养他们对于宇宙自然的好奇心，并知道一定的物理历史。
这一节的重点知识，就是开普勒三定律的得出过程以及知识内容，难点知识：关于椭圆的知识，因为椭圆知识要到高二才学，所以“焦点”，“半长轴”等概念对学生理解较困难，关于三定律的应用，开普勒第三定律中比例系数k 的问题，课本中只是针对以太阳为中心天体的行星说“比值k 是一个对所有行星都相同的常量”，但实际上行星对应的中心天体不同，比例常数k 是不同的。
第二节，太阳与行星间的引力，从“是什么原因使行星绕太阳运动”这样一个问题开始，使学生产生想知道问题答案的好奇心，接下来推导太阳队行星的引力。
由于在前一章已经学习了匀速圆周运动的知识，这一部分知识学生自己推导起来也比较容易。
这一节内容的重难点：太阳对行星的引力的推导过程，由“太阳对行星的引力”与“行星对太阳的引力”向“太阳与行星间引力”的转化，即由F ∝2r m ,F ∝2r M 向F ∝2r m M 的转化，会使得一些学生难理解。
后面的“说一说”是
这一节内容的迁移，由太阳与行星间的规律拓展到其它的行星和所对应的卫星上，是知识的升华。
这一节知识，以第一节的内容为基础，又为后面“万有引力定律”的学习打下了一定的基础。
整个一节的编排，由特殊的物理现象，物理问题，物理规律，再推广到普遍的物理现象，物理问题，物理规律，遵循学生的认知特点。
这一部分内容学生在日常生活中常常遇到，但在课堂上几乎不能用实验的方法去演示，所以对学生的想象力，思维力，推导能力的要求较高，能更好得培养学生提问题，解决问题，分析与归纳的思维能力。
第三节，万有引力定律，万有引力定律的核心地位：万有引力定律是本章的核心，是自然科学最伟大的成果之一，它为研究天体运动提供了理论依据，彻底使人们对宇宙的探索从被动描述走向主动发现。
万有引力定律起到承上启下的作用，承上，圆周运动，启下，宇宙航行。
掌握好本节课，能加深对前面知识的理解，对后面问题的顺利解决，将会起到重要的作用。
重难点：万有引力定律的推导、应用。
它既是前面匀速圆周运动知识的拓展，又是后面卫星运动知识的基础，万有引力定律综合了开普勒三定律、圆周运动知识、牛顿第三定律，涉及知识面较多；而且一般物体间的
引力极小，学生对此缺乏感性认识，又无法进行演示实验。