必修二 人教版第六章——万有引力与航天单元设计
文档属性
| 名称 | 必修二 人教版第六章——万有引力与航天单元设计 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 190.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2012-12-27 08:07:14 | ||
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文档简介
表3-1 主题单元设计模板
主题单元标题
万有引力与航天
作者姓名
所属单位
联系地址
联系电话
电子邮箱
邮政编码
学科领域 （在内打√ 表示主属学科，打+ 表示相关学科）
思想品德
音乐
化学
√ 信息技术
劳动与技术
语文
美术
生物
√ 科学
数学
外语
历史
社区服务
体育
√ 物理
地理
社会实践
其他（请列出）：
适用年级
高一
所需时间
6课时+活动1课时
主题学习概述(简述单元在课程中的地位和作用、单元的组成情况，解释专题的划分和专题之间的关系，主要的学习方式和预期的学习成果，字数300-500)
从知识结构上看，本单元教材是应用牛顿运动定律对曲线运动的研究。牛顿运用其运动定律研究天体运动，在此基础上诞生的万有引力定律更是树立了人们对物理学的尊敬和兴趣。本章在教材中的地位可说是承前启后，承前是针对本模块第二主题“圆周运动”而言，是其涉及的基本概念和规律在天体运动中的应用，启后是指它是解决后续许多万有引力问题的理论依据。
在本专题单元中，分为四个专题来组织学生活动。专题一：万有引力定律的发现历程。通过问题引领和设置情景等活动，体会定律的发现过程，掌握开普勒行星运动三定律；专题二：万有引力定律的成就。万有引力定律不仅能解释重力产生的原因，也能够解释行星和卫星的运动规律。它是天文学上研究各种天体运动规律的依据，它所揭示的万有引力是自然界中四种基本相互作用之一，要理解和掌握万有引力定律，并能用它解决一些有关天体质量、密度等的实际问题，掌握其重点公式。专题三：宇宙航行及我国航天事业的发展。引导学生用万有引力定律解释人造地球卫星绕地球的航行，推导出第一宇宙速度，并查阅、交流我国及世界航天事业的发展状况。专题四：万有引力定律的局限性。是本单元的终结性内容，也属于介绍性质的内容。
主题学习目标（描述该主题学习所要达到的主要目标）
知识与技能：
1、知道地心说和日心说的基本内容。了解人类对行星运动规律的认识历程，了解人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的。
知道开普勒行星三定律的内容
3、知道行星绕太阳运行的原因，知道太阳与行星间存在着引力作用。
4、能根据开普勒行星运动定律和牛顿第三定律推导出太阳与行星间的引力表达式。
5、了解万有引力得出的思路和过程。理解万有引力定律的含义并会解决简单的引力计算问题。
6、了解万有引力定律在天文学上的重要应用。
7、会用万有引力定律计算天体质量，掌握处理天体问题的思路和方法。
8、了解人造地球卫星的最初构想，会解决涉及人造地球卫星运动的较简单的问题。
9、知道三个宇宙速度的意义和数值，会推导第一宇宙速度。
过程与方法：
1、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。
2、通过创设行星绕太阳做圆周运动模型，推导太阳与行星间的引力公式，体会逻辑推理在物理学中的重要性。
3、通过开展收集、整理牛顿的“月――地”检验资料的活动，初步体验信息技术手段在物理学中生物应用。
4、经历万有引力定律的发现历程，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。
情感态度与价值观：
1、感悟科学是人类进步不竭的动力。
2、感受太阳与行星间的引力关系，从而体会大自然的奥秘。
3、通过学习认识和借鉴科学的实验方法，充实自己的头脑，更好地去认识世界，提高科学的价值观
对应课标
1、通过有关史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、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，认识经典力学的使用范围和局限性。
5、体会科学研究方法对人们认识自然的重要作用，举例说明物理学的进展对于自然科学的促进作用。
主题单元问题设计
科学宇宙观的建立是得益于人类科学的进步还是得益于人类思想的解放？
2、为什么说万有引力定律的发现过程犹如一部壮丽的科学史诗？
3、为什么说科学真是迷人？——万有引力理论的有哪些成就？
4、人类航天事业的发展是如何影响了我们的生活？
5、为什么说“科学总从正确走向错误”？
专题划分
专题一： 万有引力定律的发现历程 （2 课时）
专题二： 万有引力理论的成就 （ 2 课时）
专题三：宇宙航行及人类航天事业的发展（ 2 课时）
专题四： 经典力学的局限性 （ 1 课时）
专题三
所需课时
2课时
专题三概述 (介绍本专题在整个单元中的作用，以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
前两个主题分别介绍了人类在行星运行方面的探索过程以及牛顿万有引力定律得出和应用。本专题的核心是进一步运用万有引力定律得出宇宙速度以及卫星绕地球运行的一些规律，在此基础上进一步让学生自己搜集资料总结中外航天事业的发展历程和目前的状况，激发学生的自信心、斗志和强烈的民族自豪感。本专题计划两个课时。第一课时是推理性的内容，着重得出绕地卫星的运行规。第二课时，是学生活动内容，学生分组找资料，得出人类航天事业的发展历程并畅想人类未来的航天成就。
本专题学习目标 （描述该学习所要达到的主要目标）
知识与技能
1、能推导出地球的第一宇宙速度，了解第二、第三宇宙速度。
2、得出卫星绕地运行的规律。
3、知道人类航天事业发展的历程和目前状况。
4、知道航天事业的发展对人类生活的影响。
过程与方法
通过牛顿的抛体理论，体会逻辑推理在科学发展中的重要作用。
体会科学研究方法对人们认识自然的重要作用。
情感态度与价值观
1、感受人类对客观世界不断探究的精神和情感。
2、通过对人类航天事业发展的了解，激发学生的爱国主义情感。
本专题问题设计
根据牛顿的抛体理论，物体具有什么样的速度时会绕地球飞行而不再落到地球上？
第一宇宙速度的含义和数值?
地球同步卫星有那些特点？
人类的飞天梦想是如何一步步实现的？
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源
电子白板、PPT、学生电脑
常规资源
学案导学
教学支撑环境
多媒体实验室
其 他
学习活动设计（针对该专题所选择的活动形式及过程）
第一课时：
播放视频：宇宙苍穹，嫦娥奔月，万户飞天探索，
问：人类由来已久的飞天梦想实现了吗？
活动一：第一宇宙速度的推导
提出问题：
我们抛一个物体怎样才能抛得远？
根据牛顿的抛体理论，当物体具有多大的速度时才能绕地飞行？
推导出第一宇宙速度
4、第一宇宙速度的含义是什么？
5、第二、第三宇宙速度的含义与数值？
活动二：
? 1．迄今我国共发射了多少颗人造卫星？
2．不同卫星的其运行轨道相同吗？
? 3．不同的卫星运行时有什么规律？
? 4．你能试着用你学过的知识解释为什么有这样的规律吗？
归纳：卫星绕地运转轨道半径越大，速度越小、角速度越小、周期越大；
活动三:地球同步卫星
1、问：什么是地球同步卫星？
2、由牛顿运动定律和开普勒第三定律推导同步卫星的轨道半径
归纳：地球同步卫星的周期、轨道、轨道半径、高度、运转方向均一定。
第二课时：
活动四：（分组活动）
搜集资料，了解中国航天事业的发展历程。
了解当前我国及国外航天事业的发展状况。
要求：将收集到的资料做成PPT，以备发布和交流。
活动五：（分组活动）
查找资料，了解航天事业的发展对人类生活的改变。
要求：将收集到的资料做成PPT，以备发布和交流。
教学评价
可评价的学习要素：
1、用万有引力定律推导第一宇宙速度
评价方法：现场评价
评价指标：①书写推导过程
②推广到任何一个星球的第一宇宙速度
2、掌握卫星的运行规律：
评价方法：现场评价
评价指标：完成相应学案上的练习
分组活动任务
评价方法：现场评价
评价指标：事例和数据是否充分、详实，PPT的呈现方式是否规范、清新。
……
主题单元标题
万有引力与航天
作者姓名
所属单位
联系地址
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邮政编码
学科领域 （在内打√ 表示主属学科，打+ 表示相关学科）
思想品德
音乐
化学
√ 信息技术
劳动与技术
语文
美术
生物
√ 科学
数学
外语
历史
社区服务
体育
√ 物理
地理
社会实践
其他（请列出）：
适用年级
高一
所需时间
6课时+活动1课时
主题学习概述(简述单元在课程中的地位和作用、单元的组成情况，解释专题的划分和专题之间的关系，主要的学习方式和预期的学习成果，字数300-500)
从知识结构上看，本单元教材是应用牛顿运动定律对曲线运动的研究。牛顿运用其运动定律研究天体运动，在此基础上诞生的万有引力定律更是树立了人们对物理学的尊敬和兴趣。本章在教材中的地位可说是承前启后，承前是针对本模块第二主题“圆周运动”而言，是其涉及的基本概念和规律在天体运动中的应用，启后是指它是解决后续许多万有引力问题的理论依据。
在本专题单元中，分为四个专题来组织学生活动。专题一：万有引力定律的发现历程。通过问题引领和设置情景等活动，体会定律的发现过程，掌握开普勒行星运动三定律；专题二：万有引力定律的成就。万有引力定律不仅能解释重力产生的原因，也能够解释行星和卫星的运动规律。它是天文学上研究各种天体运动规律的依据，它所揭示的万有引力是自然界中四种基本相互作用之一，要理解和掌握万有引力定律，并能用它解决一些有关天体质量、密度等的实际问题，掌握其重点公式。专题三：宇宙航行及我国航天事业的发展。引导学生用万有引力定律解释人造地球卫星绕地球的航行，推导出第一宇宙速度，并查阅、交流我国及世界航天事业的发展状况。专题四：万有引力定律的局限性。是本单元的终结性内容，也属于介绍性质的内容。
主题学习目标（描述该主题学习所要达到的主要目标）
知识与技能：
1、知道地心说和日心说的基本内容。了解人类对行星运动规律的认识历程，了解人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的。
知道开普勒行星三定律的内容
3、知道行星绕太阳运行的原因，知道太阳与行星间存在着引力作用。
4、能根据开普勒行星运动定律和牛顿第三定律推导出太阳与行星间的引力表达式。
5、了解万有引力得出的思路和过程。理解万有引力定律的含义并会解决简单的引力计算问题。
6、了解万有引力定律在天文学上的重要应用。
7、会用万有引力定律计算天体质量，掌握处理天体问题的思路和方法。
8、了解人造地球卫星的最初构想，会解决涉及人造地球卫星运动的较简单的问题。
9、知道三个宇宙速度的意义和数值，会推导第一宇宙速度。
过程与方法：
1、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。
2、通过创设行星绕太阳做圆周运动模型，推导太阳与行星间的引力公式，体会逻辑推理在物理学中的重要性。
3、通过开展收集、整理牛顿的“月――地”检验资料的活动，初步体验信息技术手段在物理学中生物应用。
4、经历万有引力定律的发现历程，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。
情感态度与价值观：
1、感悟科学是人类进步不竭的动力。
2、感受太阳与行星间的引力关系，从而体会大自然的奥秘。
3、通过学习认识和借鉴科学的实验方法，充实自己的头脑，更好地去认识世界，提高科学的价值观
对应课标
1、通过有关史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、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，认识经典力学的使用范围和局限性。
5、体会科学研究方法对人们认识自然的重要作用，举例说明物理学的进展对于自然科学的促进作用。
主题单元问题设计
科学宇宙观的建立是得益于人类科学的进步还是得益于人类思想的解放？
2、为什么说万有引力定律的发现过程犹如一部壮丽的科学史诗？
3、为什么说科学真是迷人？——万有引力理论的有哪些成就？
4、人类航天事业的发展是如何影响了我们的生活？
5、为什么说“科学总从正确走向错误”？
专题划分
专题一： 万有引力定律的发现历程 （2 课时）
专题二： 万有引力理论的成就 （ 2 课时）
专题三：宇宙航行及人类航天事业的发展（ 2 课时）
专题四： 经典力学的局限性 （ 1 课时）
专题三
所需课时
2课时
专题三概述 (介绍本专题在整个单元中的作用，以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
前两个主题分别介绍了人类在行星运行方面的探索过程以及牛顿万有引力定律得出和应用。本专题的核心是进一步运用万有引力定律得出宇宙速度以及卫星绕地球运行的一些规律，在此基础上进一步让学生自己搜集资料总结中外航天事业的发展历程和目前的状况，激发学生的自信心、斗志和强烈的民族自豪感。本专题计划两个课时。第一课时是推理性的内容，着重得出绕地卫星的运行规。第二课时，是学生活动内容，学生分组找资料，得出人类航天事业的发展历程并畅想人类未来的航天成就。
本专题学习目标 （描述该学习所要达到的主要目标）
知识与技能
1、能推导出地球的第一宇宙速度，了解第二、第三宇宙速度。
2、得出卫星绕地运行的规律。
3、知道人类航天事业发展的历程和目前状况。
4、知道航天事业的发展对人类生活的影响。
过程与方法
通过牛顿的抛体理论，体会逻辑推理在科学发展中的重要作用。
体会科学研究方法对人们认识自然的重要作用。
情感态度与价值观
1、感受人类对客观世界不断探究的精神和情感。
2、通过对人类航天事业发展的了解，激发学生的爱国主义情感。
本专题问题设计
根据牛顿的抛体理论，物体具有什么样的速度时会绕地球飞行而不再落到地球上？
第一宇宙速度的含义和数值?
地球同步卫星有那些特点？
人类的飞天梦想是如何一步步实现的？
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源
电子白板、PPT、学生电脑
常规资源
学案导学
教学支撑环境
多媒体实验室
其 他
学习活动设计（针对该专题所选择的活动形式及过程）
第一课时：
播放视频：宇宙苍穹，嫦娥奔月，万户飞天探索，
问：人类由来已久的飞天梦想实现了吗？
活动一：第一宇宙速度的推导
提出问题：
我们抛一个物体怎样才能抛得远？
根据牛顿的抛体理论，当物体具有多大的速度时才能绕地飞行？
推导出第一宇宙速度
4、第一宇宙速度的含义是什么？
5、第二、第三宇宙速度的含义与数值？
活动二：
? 1．迄今我国共发射了多少颗人造卫星？
2．不同卫星的其运行轨道相同吗？
? 3．不同的卫星运行时有什么规律？
? 4．你能试着用你学过的知识解释为什么有这样的规律吗？
归纳：卫星绕地运转轨道半径越大，速度越小、角速度越小、周期越大；
活动三:地球同步卫星
1、问：什么是地球同步卫星？
2、由牛顿运动定律和开普勒第三定律推导同步卫星的轨道半径
归纳：地球同步卫星的周期、轨道、轨道半径、高度、运转方向均一定。
第二课时：
活动四：（分组活动）
搜集资料，了解中国航天事业的发展历程。
了解当前我国及国外航天事业的发展状况。
要求：将收集到的资料做成PPT，以备发布和交流。
活动五：（分组活动）
查找资料，了解航天事业的发展对人类生活的改变。
要求：将收集到的资料做成PPT，以备发布和交流。
教学评价
可评价的学习要素：
1、用万有引力定律推导第一宇宙速度
评价方法：现场评价
评价指标：①书写推导过程
②推广到任何一个星球的第一宇宙速度
2、掌握卫星的运行规律：
评价方法：现场评价
评价指标：完成相应学案上的练习
分组活动任务
评价方法：现场评价
评价指标：事例和数据是否充分、详实，PPT的呈现方式是否规范、清新。
……