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 教学内 容 教师的活动 学生的活动 教学设计意图 引入新 课 教师：我们知道自古以来 人类就存在飞天的梦想， 如我国流传的嫦娥奔月 的故事，国外有飞天揽月 的传说。如今，梦想已经 变成现实。那么，人们是 怎样一步步实现这一梦 想的呢？就让我们一起 来学习“宇宙航行”吧。 牛顿的思考： 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？ 学生讨论回答 复习前一阶段 的学习内容， 导入宇宙速度 宇 宙 速 度 探究问题一：以多大的速 度抛出这个物体，它才会 绕地球表面运动不会落 下来？（已知 地球质量 为 5.89×1024Kg，半径为 R=6.37×106m，G=6.67 ×10-11N·m2/Kg2） 引导学生：万有引力提供 向心力 第一宇宙速度：人造卫星 在地面附近绕地球做匀 速圆周运动所必须具有 的速度 1 7.9 /v km s 利用万有引力定律推导求这一速度 r vm r GMm 2 2   r GMv  6 2411 1 1037.6 1089.51067.6    R GMv m/s =7.9Km/s 2vmg m R  6 1 9.8 6.37 10 / 7.9 / v gR m s km s      学习第一宇宙 速度的推导 探究问题二：把卫星送入 更高的轨道速度是更大 还是更小？为什么？ 引导学生思考： 实际情况、理论 探究问题三：发射速度与 卫星绕地运行速度是不 是同一速度？不同轨道 上的卫星的运行速度有 何关系？ 学生讨论：更大 归纳：第一宇宙速度是最小的发射速度 学生讨论：不是同一速度 归纳：第一宇宙速度是最大的运行速度 理解第一宇宙 速度的内涵 探究问题四：在地面发射 飞行器，如果它的速度大 于 7.9km/s 其轨道会怎 样呢？ 展示图片讲解 第二宇宙速度： 卫星挣脱地球的引力的 束缚，成为绕太阳运行的 人造行星的最小发射速 度 2 11.2 /v km s 第三宇宙速度： 卫星挣脱太阳的引力的 学生讨论：速度越大远地点离地球越远 讨论黑洞问题： 2 2GMv cR   学习第二宇宙 速度、第三宇 宙速度 束缚的最小发射速度 3 16.7 /v km s 人类探 索太空 的历程 回顾人类探索太空过程 中的一些重大事件： 人类迈向太空的技术解 决方案：齐奥尔科夫斯基 提出的多级喷气式火箭 第一颗人造地球卫星： 1957 年 10 月 4 日前苏联 第一艘载人宇宙飞船： 1961 年前苏联 第一次登月： 1969 年阿波罗号飞船第 一次登上月球，阿姆斯特 朗在月球上留下了人类 的足迹 我国航天事业的发展： 我国第一颗人造地球卫 星： 1970 年 4 月 24 日发射的 东方红一号 1992 年启动载人航天工 程 2003 年 10 月 15 日发射 神舟 5 号将第一位航天 员杨利伟送上太空 2007 年 10 月 24 日发射 回顾与分享 了解人类探索 太空的历史 嫦娥一号 2017 年 4 月 20 日天舟一 号货运飞船成功发射，并 实现与天宫二号空间实 验室的无人交会对接以 及推进剂的补加，为我国 空间站在轨长期载人飞 行奠定了基础。 八、布置作业 上网查找学习航天方面的知识