高一物理《宇宙航行》教学设计

作者:佚名 资料来源:网络 点击数: 更新日期:2018/8/16

高一物理《宇宙航行》教学设计

文 章来源 莲
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高一物理《宇宙航行》教学设计


一、教材分析
本节课是人教版必修二第6章的第5节,是本册和本章的重点和难点之一,也是高考和(各类)考试的重点和难点,本节内容综合性较强,和实际联系较紧密,是了解我国航天事业与理解神州系列火箭的发射与(以及)嫦娥系列的运行和月地车登月的重要知识。对这部分知识掌握的好坏,(直接)关系到学生未来生活中,了解科普知识,关心国防与科技前沿,从容面对未来生活的知识积淀,所以处理好本节内容对今后学生的发展十分重要。
本节知识重点:知道第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度及各种卫星:极地卫星、同步卫星的受力特点、轨道特点、动力学特点。理解发射速度与环绕速度的区别和关系。
本节能力重点:强化探究的过程。
1.进一步理解卫星的轨道特点。
2.第一宇宙速度的思考与计算过程。
3.利用同步卫星的周期进一步理解同步卫星的轨道半径及离地面高度的计算过程。学会计算同步卫星的绕行速度的思路与过程。       
关于教材的处理
1.精心设计探究问题,以落实探究过程。
理由:通过探究问题的设计,解决学生对重难点问题的理解疑惑,最大可能让学生形成一个比较完整的探究能力,并及时解决课后及作业习题问题。
2.重在强化探究过程的思路分析及逻辑推理。
理由:通过探究过程,使学生在学知识的同时,提高分析问题、解决问题的能力,培养学生严谨的科学态度,并建立科学的思维方法。
 
 
二、学情分析
     本节内容是高一年级第二学期的学习内容,但本部分内容对分析能力及计算能力要求较高。如果学生在这部分学习中没有形成基本思路和方法,遇到具体问题时对物理量及物理公式不熟悉,不能选用合适的公式建立方程,就会对本部分问题束手无策。
存在一个普遍性的问题:数学运算基础薄弱的学生,对建立的字母方程,不能很好解出正确答案。
所以对本节的探究问题的设计,要注重学生的基本思路的建立,并通过小组合作探究,学生自己动手完成公式的推导及运算。
在本节及本章知识中,学生往往容易滋生“眼高手低”的想法,但对学生来说,可能是听懂了,但用起来可能比较难,实际中遇到的问题,往往是思维过程不清楚的问题。如何让学生做到既能输入,又能输出,达到这一目标,形成能力,我认为最有效的是:学生通过自己的主观能动性,在老师的指导下,完成这一过程。为此,本节采用小组自主探究课堂教学体系进行教学设计,以图最大限度的激发学生学习的原动力,达到形成能力的过程。
 
三、        教学目标
1.知识目标:
(1) 知道三个宇宙速度的含义,会推导第一宇宙速度。
(2)了解人造卫星的有关知识,掌握人造卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系
(3)了解人类对太空探索的历程及我国卫星发射的情况。
(4)能用所学知识求解卫星基本问题。
2.过程与方法:
过程:(1)课前小组为单位进行预习(10分钟)
培养学生自主学习的能力
      (2)课堂以小组为单位在老师的指导下进行探究(25分钟)
         培养学生探究问题的思维品质。以小组为单位培养学生的团结合作精神。
      (3)课后以小组为单位的巩固提升(10分钟)
方法:小组自主探究学习法
3.情感态度与价值观:
通过视频文件(阿波罗登月及我国航天事业的发展介绍),激发学生科学献身精神;同时拓展学生的科普知识。 以探究问题的提出与解决形成科学探究的思维,养成科学探究的严谨态度,体验物理思想与逻辑推理的科学素养的培养。
 
四、教学重点难点
1.     教学重点:探究人造卫星的轨道特点及第一宇宙速度的计算方法
(类比法)探究地球同步卫星的轨道特点及高度
2. 教学难点: 发射速度与环绕速度的物理意义及人造卫星运转的环绕速度与卫星发射速度的区别;
五、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
1、  课前预习
完成简单的知识识记目标
 
 
2、课堂教学
1)、导课
 
 
 
 
2)课堂探究
 
(1)探究过程
 


(2)课堂探究总结
 
(3)课堂探究检测
 
3、课后拓展
延伸
 
设置预习内容,给出要求平台,指导学生以个人为单位看完,以小组为单位讨论完成预习要求。
 
 
 
以多媒体播放嫦娥奔月的图片及阿波罗登月的视频
 
 
 
探究一:人造卫星
依据多媒体上的问题来探究人造卫星的轨道特点。
 
知识提示:受力特点、运动特点、动力学方程
 
给出任务,指导探究,对学生的结果进行评价且纠正。
 
 
探究二:宇宙速度
推导第一宇宙速度
 
方法指导:
基本模型和思路
 
 
探究三:同步卫星
方法指导:
类比法
 
呈现总结构架
 
 
以多媒体形式呈现检测试题
 
 
以多媒体形式给出拓展延伸试题
自己阅读找出关键部分,并用红笔划出,以小组为单位讨论完成指定任务。
 
 
 
 
学生感受人类登月的梦想及梦想成真的事实
 
 
 
讨论得出小组的共同结论,并呈现结论
 
 
 
 
 
 
 
 
 
讨论得出小组的共同结论,并呈现结论
 
 
 
 
 
 
 
 
 
讨论得出小组的共同结论,并呈现结论
 
学生独立完成
 
 
 
留置课后探究
对于学有余力的学生可设置选修作业,学生可自主探究也可小组合作探究。
 
 
 
 
学生独立完成,小组校对,提出解决不了的问题
培养学生自主建构知识的能力。
 
 
 
 
震撼学生的心灵激发学生的学习兴趣
 
培养学生合作探究能力及逻辑推理能力
 
 
 
 
 
 
 
培养学生合作探究能力
 
 
 
 
 
 
 
 
 
培养学生合作探究能力
 
小组答案统一
 
 
 
培养学生自主探究及合作探究能力
 
 
 
 
培养学生总结概括能力
 
 
检测课堂效果
 
巩固提升
六、板书设计
5    宇宙航行
一 人造卫星
受力特点:万有引力
运动特点:匀速圆周运动
动力学特点:万有引力提供向心力
卫星运动轨道特点:万有引力提供向心力,所以轨道平面一定经过地球中心,卫星围绕地球的中心做匀速圆周运动。
二 宇宙速度
7.9km/s   11.2km/s  16.7km/s
第一宇宙速度推导
方法一:      由此解出
方法二:
三 同步卫星
1.只能分布在一个确定的赤道轨道上。
2.周期与地球自转的周期相同:T=24h。
   角速度ω与地球的自转角速度相同。
   离地面高度:h=36000km
   线速度: v =3.1km/s
 
作业布置
附一:课前自主探究
预习作业:
阅读课本资料:
了解牛顿的有关人造卫星的设想
了解三个宇宙速度及第一宇宙速度的推导
了解世界及我国航天事业的发展
课堂作业:
1.第一宇宙速度是指卫星在____________绕地球做匀速圆周运动的速度,也是绕地球做
匀速圆周运动的____________速度.第一宇宙速度也是将卫星发射出去使其绕地球做圆
周运动所需要的________发射速度,其大小为________.
2.第二宇宙速度是指将卫星发射出去使其克服____________,永远离开地球,即挣脱地
球的________束缚所需要的最小发射速度,其大小为________.
3.第三宇宙速度是指使发射出去的卫星挣脱太阳________的束缚,飞到____________
外所需要的最小发射速度,其大小为________.
4.人造地球卫星绕地球做圆周运动,其所受地球对它的______提供它做圆周运动的向心
力,则有:G =__________=________=________,由此可得v=______,ω=
________,T=________.
5.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,其环绕速度可以是下列的哪些数据(  )
A.一定等于7.9km/s
B.等于或小于7.9km/s
C.一定大于7.9km/s
D.介于7.9 km/s~11.2 km/s
 
附二:课后作业(拓展延伸)
 
卫星变轨问题的分析方法
 
1.发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如图1所示,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是(  )
A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B.卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度
C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度
C:\Documents and Settings\Administrator\桌面\必修2课件\《课时作业与单元检测》Word版文档\X144.TIFD.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度
 
 
2.宇宙飞船在轨道上运行,由于地面指挥人员发现某一火箭残体的轨道与飞船轨道有一交点,通知宇航员某一时间飞船有可能与火箭残体相遇.宇航员随即开动飞船上的发动
机使飞船加速,脱离原轨道,关于飞船的运动,下列说法正确的是(  )
A.飞船高度降低
B.飞船高度升高
C.飞船周期变小
D.飞船的向心加速度变大
 

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