(新教材)统编人教版高中物理必修二第七章第4节《宇宙航行》优质说课稿

（新教材）统编人教版高中物理必修二第七章第4节《宇宙航行》优
质说课稿
今天我说课的内容是新人教版高中物理必修二第七章第4节《宇宙航行》。

第七章是力学，讲述万有引力与宇宙航行。

这一章我们将学习对人类智慧影响至为深远、在天体运动中起着决定性作用的万有引力定律，并了解它的发现历程和在人类开拓太空中的作用。

《宇宙航行》一节主要讲解宇宙航行的物理知识，是对前面所学知识的重要补充，是对运动和力的关系的进一步理解和完善。

本课教学承担着实现本单元教学目标的任务，为了更好地教学，下面我将从课程标准、教材分析、教学目标和学科核心素养、教学重难点、学情分析、教学方法、教学准备、教学过程等方面进行说课。

一、说课程标准
普通高中物理课程标准（2017版2020年修订）【内容要求】：“2.2.5 会计算人造地球卫星的环绕速度。

知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。

例 5 了解牛顿力学对航天技术发展的重大贡献。

”
二、说教材分析
本课教材主要内容有三个方面：宇宙速度、人造地球卫星、载人航天与太空探索。

教材一开始以牛顿的设想引入，让学生思考人造地球卫星如何才能不落回地面；紧接着从运动和受力分析入手，用万有引力
定律和牛顿第二定律讲解了宇宙速度理论知识；在此基础上，教材介绍了人类探索太空的活动：人造地球卫星、载人航天与太空探索。

教材安排有思考与讨论、科学漫步，以提高学生理解、探究分析解决问题的能力。

三、说教学目标
1.能从运动和受力分析入手，用万有引力定律和牛顿第二定律求解第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度。

2.了解人类运用万有引力理论的巨大成就。

四、说核心素养：
1.物理观念：通过学习宇宙航行知识，能从物理学视角形成运动与相互作用认识和观念；能从物理学视角解释自然现象和解决实际问题。

2.科学思维：能从物理学视角认识宇宙航行；能基于经验事实建构物理模型，抽象概括；运用分析综合、推理论证等方法；能基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑和批判，进行检验和修正，进而提出创造性见解的能力与品格。

3.科学探究：培养基于观察和实验提出物理问题、形成猜想和假设、设计实验与制订方案、获取和处理信息、基于证据得出结论并作出解释，以及对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。

4.科学态度与责任：在认识宇宙航行知识，认识科学•技术•社会•环境关系的基础上，逐渐形成的探索自然的内在动力，严谨认真、实事求是和持之以恒的科学态度。

五、说教学重难点
（一）教学重点：用万有引力定律和牛顿第二定律求解第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度。

（二）教学难点：用万有引力定律和牛顿第二定律求解宇宙速度。

六、学情分析
学生已经学习了曲线运动知识，对力学有了较多的认识。

但本节是学习万有引力定律的运用，学生首次接触，旨在要引导学生建立起运动的观点。

学生的理解能力有限，需要教师进一步耐心培养。

师要依托学生的经验、通过实验让学生感悟万有引力理论在人类探索太空中的重要作用。

七、说教学方法
讲授、讨论、练习、小组合作探究法。

八、说教学准备：师制作多媒体课件,实验仪器。

九、说教学过程
我的教学过程分为以下几个环节。

环节一：问题导入。

1.师出示在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中，牛顿的设想。

生思考问题：把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远;抛出速度足够大时，物体就不会落回地面，成为人造地球卫星。

你知道这个速度究竟有多大吗?
2.生思考讨论。

3.师：我们可以从运动和受力分析入手，用万有引力定律和牛顿第二定律进行求解。

板书课题：宇宙航行
环节二：讲授新课。

（一）宇宙速度
1.生阅读教材第一部分内容，思考探究问题：①什么是第一宇宙速度？怎样推导出第一宇宙速度？②什么是第二宇宙速度？③什么是第三宇宙速度？
2.生小组内交流分享。

3.师讲解：
（1）我们可以从运动和受力分析入手，用万有引力定律和牛顿第二定律进行求解。

（2）物体在地球附近绕地球运动时，太阳的作用可以忽略。

在简化之后，物体只受到指向地心的引力作用，物体绕地球的运动可视作匀速圆周运动。

设地球的质量为m地，物体的质量为m,速度为V，它到地心的距离为r。

万有引力提供物体运动所需的向心力，所以能推导出V=7.9 km/s.这就是物体在地球附近绕地球做匀速圆周运动的速度,叫作第一宇宙速度。

（3）地球引力像一根无形的“绳子”，牵引着月球和人造地球卫星环绕地球转动。

在地面附近发射飞行器，如果速度等于7.9 km/s,这一飞行器只能围绕地球做圆周运动，还不能脱离地球引力的束缚，飞离地球实现星际航行。

（4）理论研究指出，在地面附近发射飞行器，如果速度大于7.9 km/s，又小于11.2 km/s,它绕地球运行的轨迹就不是圆，而是椭圆。

当飞
行器的速度等于或大于11.2 km/s时,它就会克服地球的引力，永远离开地球。

我们把11.2 km/s叫作第二宇宙速度。

（5）达到第二宇宙速度的飞行器还无法脱离太阳对它的引力。

在地面附近发射飞行器，如果要使其挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系外，必须使它的速度等于或大于16.7 km/s,这个速度叫作第三宇宙速度。

4.生思考与讨论：见教材。

（二）人造地球卫星
1.生阅读教材第二部分内容，思考探究问题：①人造地球卫星发射成功需要什么样的速度？②说说我国发射人造地球卫星的经历？
2.生小组内交流分享。

3.师讲解。

（三）载人航天与太空探索
1.生阅读教材第三部分内容，思考探究问题：①说说载人航天与太空探索的物理知识？②说说人类载人航天与太空探索的经历？从这个过程中你能明白什么？
2.生小组内交流分享。

3.师讲解。

环节三：全课总结。

十、说板书设计。

4.宇宙航行
宇宙速度
人造地球卫星
载人航天与太空探索。