人教版高中物理宇宙航行教案

你能根据这一关系，从另一角度求这个速度吗？
投影学生2的解答过程：
这就是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的最小发射速度，叫第一宇宙速度。
（1）第一宇宙速度
大小：v=7.9km/s
意义：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，物体将在贴着地球表面的轨道上做匀速圆周运动。
5.梦想成真
展示图片：杨利伟
师：探索宇宙的奥秘，奔向广阔而遥远的太空，是人类自古以来的梦想，现在已经梦想成真。课前同学们已经分组查找了人类航空的发展历程，制作人已经将资料汇总并做成了课件，下面请我们的讲解人上台来给我们介绍，大家欢迎！
讲解人讲述
教师播放中国嫦娥探月计划视频
结束语：
尽管人类已经跨入太空，登上月球，但是，相对于宇宙之宏大，地球和月亮不过是茫茫宇宙中的两粒尘埃；相对于宇宙之久长，人类历史不过是宇宙年轮上一道小小的刻痕……
教学重点：了解宇宙速度及其物理意义
教学难点：第一宇宙速度的推导、对第一宇宙速度是运行的最大多教案作参考，了解到教学的重点和难点，确定课堂教同学们讲解，给学生视觉上的直观感受。
发射速度越大，能够将卫星送到更高的轨道运行。
运行速度越大，则说明卫星在较低的轨道围绕地球运动。
师生总结
4、人造卫星的发射速度与运行速度
（1）发射速度：
发射速度是指卫星在地面附近离开发射装置的初速度，一旦发射后再无能量补充，要发射一颗人造地球卫星，发射速度不能小于第一宇宙速度。
（2）运行速度：
运行速度指卫星在进入运行轨道后绕地球做圆周运动的线速度。当卫星“贴着”地面飞行时，运行速度等于第一宇宙速度，当卫星的轨道半径大于地球半径时，运行速度小于第一宇宙速度。

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。

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。

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。