课件16张PPT。宇 宙 航 行中国航天事业1992年载人航天工程正式启动
2003年10月15日，“神州5号”飞船载着中国第一位航天员杨利伟成功升空，标志着我国进入了载人航天时代。中国成为世界上第三个独立开展载人航天活动的国家。 在地球上抛出的物体，当它的速度足够大时，物体就永远不会落到地面上，它将围绕地球旋转，成为一颗人造地球卫星。简称人造卫星。 这个速度有多大呢？
设地球的质量为M，绕地球做匀速圆周运动的飞行器的质量为m，飞行器的速度为v，它到地心的距离为r。飞行器运动所需要的向心力由地球对它的万有引力提供 r≈R能用別的方法推导第一宇宙速度吗？二、宇宙速度 1、第一宇宙速度 v1=7.9km/s（１）第一宇宙速度是发射卫星的最小速度，发射速度低于它，卫星将落回地面而不能绕地球运转；
（２）等于这个速度，卫星刚好能在地球表面附近作匀速圆周运动；是最大绕行速度。
（3）不同的星体第一宇宙速度不同，但推导方法相同。概念辨析 发射速度和绕行速度1、发射速度：是将卫星送入轨道，在地面上所必须获得的速度。2、绕行速度：是指卫星进入轨道后绕地球做匀速圆周运动的速度。发射速度越大，轨道半径越大，环绕速度越小。思考：在地面附近发射飞行器，如果发射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，那么它绕地球运动的轨道怎样？如果速度继续增加，达到或大于11.2km/s时，它就会怎样呢？当飞行器的速度等于或大于16.7km/s时，又会怎样？ 第二宇宙速度： 当物体的速度等于或大于11.2km/s时，它就会克服地球的引力，成为围绕太阳运动的人造行星，或飞到其它行星上。我们把11.2km/s叫做第二宇宙速度（脱离速度）。
第三宇宙速度：当物体的速度等于或大于16.7km/s时，物体可以挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间。我们把16.7km/s叫做第三宇宙速度（逃逸速度）。
探究问题：（1）如图所示，a、b、c三轨道中可以作为卫星轨道的是哪一条？提示：卫星作圆周运动的向心力必须指向地心（2）这三条轨道中哪一条轨道中的卫星可能和地球自转同步？三、同步卫星1、地球同步卫星相对于地面静止，其周期与地球自转周期相同，T=24h,即和地球自转同步，具有相同的角速度，也叫通信卫星。
2.同步卫星的轨道平面均在赤道平面内。 已知地球的半径是6400km，地球自转的周期24h，地球表面的重力加速度g=9.8m/s2 ，若要发射一颗地球同步卫星，试求：
（1）地球同步卫星的离地面高度h
（2）地球同步卫星的环绕速度v同步卫星特点：
（1）定点：在赤道上空
（2）定周期：周期与地球自转周期相同
（3）定高度（约距地面36000km）
（4）定线速度大小 （约为3.1km/s）
人造卫星的运动规律可见：v、ω、T 与 r 为 一 一对应关系小 结1、宇宙速度
7.9km/s 11.2km/s 16.7km/s
第一宇宙速度是卫星发射的最小速度，是在轨道上运行的最大速度
2、人造地球卫星
3、同步卫星
定点在赤道上空，周期T、高度h、线速度v一定。T=24h h=36000km v=3.1km/s教学设计
教学主题
宇宙航行
一、教材分析
本节是人教版高中《物理》必修2第六章第5节 内容，主要介绍了万有引力定律的实践成就，及航天事业的巨大成果和发展。是上一节万有引力定律的应用。教材不但介绍了人造卫星的一些基本理论，更是在其中 渗透了许多研究物理问题的方法。因此，本节课是“万有引力与航天”的重点内容，是学生进一步学习航天理论的基础。同时，还是近几年高考的热点问题，在高考 中常有涉及。另外，学生通过对人造卫星的了解，也将潜移默化地产生对航天科学的热爱，增强民族自信心和自豪感。
二、学生分析
学生已学过平抛运动、匀速圆周运动、万有引力定律等基本理论，具备了解决问题的基本能力。并且，在课前，学生已通过网络等手段查阅了有关资料。对本课的内容已产生了浓厚的兴趣。因此，运用“自主、合作、探究”的学习方式较合适。
三、教学目标
1、知识与技能
（1）了解人造地球卫星的最初构想。
（2）会解决涉及人造地球卫星运动的较简单的问题。
（3）知道三个宇宙速度的含义和数值，会推导第一宇宙速度。
2、过程与方法
（1）在学习牛顿对卫星发射的思考过程的同时，培养学生科学探索能力；培养学生在处理实际问题时，如何构建物理模型的能力。
（2）通过对卫星运行的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系的讨论，培养学生运用知识分析解决实际问题的能力。
3、情感态度与价值观
（1）通过展示人类在宇宙航行领域中的伟大成就，激发学生学习物理的热情。
（2）通过介绍我国在航天方面的成就，激发学生的爱国热情，增强民族自信心和自豪感。
（3）感知人类探索宇宙的梦想，促使学生树立献身科学的人生观和价值观。
四、教学环境
□√简易多媒体教学环境?? □交互式多媒体教学环境?? □网络多媒体环境教学环境?? □移动学习? ?□其他
五、信息技术应用思路（突出三个方面：使用哪些技术？在哪些教学环节如何使用这些技术？使用这些技术的预期效果是？）200字
（1）多媒体PPT课件；神六发射全程动画模拟视频欣赏；?
（2）动画：卫星的发射，宇宙速度；变轨发射；同步卫星，卫星变轨等
使用情境激趣、设疑引导、适时点拨的方式引领学生的学习；学生在教师的引领下，通过观察现象、自主探究、交流讨论等方式参与到课堂中来，体验求知乐趣，成为学习的主人。学生的日常生活感知经验少，更缺少有意识的用物理知识去思考情景问题，做出合理的解释！
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六、教学流程设计（可加行）
教学环节
（如：导入、讲授、复习、训练、实验、研讨、探究、评价、建构）
教师活动
学生活动
信息技术支持（资源、方法、手段等）
一、设置情景、引入新课
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首先，播放神州六号发射回收全过程动画模拟视频赏就此提出问题。
问题：请同学们观看视频，总结神六整个发射过程总共分为几个步骤？学生带着问题进入课堂，既引起了他们的兴趣，又为他们的学习指明了方向。
播放神州六号发射回收全过程动画模拟视频欣赏
二、设疑引导、自主探究
?这一部分集中了本节的重点和难点，我从以下三个部分组织教学：1.发射原理??沿着前人的足迹，大胆猜想（1）苹果成熟，从树上掉下，将做何种运动？什么原因？（2）若将苹果水平抛出，做何种运动？（3）若将水平初速度增大，水平位移如何变化？（4）水平初速度增大到一定的程度，苹果将如何运动，此时万有引力又是什么作用？2．卫星在轨道上的运行规律（重点）（1）计算人造卫星的运行速度？（2）近地卫星速度？（3）地球同步卫星？
3．卫星变轨 （难点）（1）卫星从低轨道变到高轨道需加速，还是减速？（2）卫星从高轨道变到低轨道需加速，还是减速？
学生观看并思考教师提出的问题。
情景一：动画播放：卫星发射，宇宙速度，思考探究问题。
情景二：动画播放卫星变轨发射，思考探究问题。
情景三：动画播放发射同步卫星，思考探究问题。
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展示视频、动画，PPT课件和自制教具、图片等
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情景一：动画播放：卫星发射，宇宙速度，引入探究问题。
情景二：动画播放卫星变轨发射，引入探究问题。
情景三：动画播放发射同步卫星，引入探究问题。
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三、总结方法规律、知识
利用本节课所学知识详细解说神六发射回收过程，总结本节知识规律
?学生小组讨论，回答展示，板书例题
?展示视频、动画，PPT课件
四、?作业检测
?老师分发实时作业检测题
巩固知识，加强练习
?作业检测题学案
五、布置作业、课后拓展
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课后作业是学生再学习的重要途径，本节课后我安排了两项作业。让学生巩固知识的同时，认识物理与社会的联系，将对学生的知识教育和情感教育引向课外。?
?课后巩固练习学案
?课后巩固练习学案
七、教学特色（如为个性化教学所做的调整，为自主学习所做的支持、对学生能力的培养的设计，教与学方式的创新等）200字左右
?通过PPT课件向学生展示一些航天类的图片和卫星发展史，以激发学生的学习兴趣。播放卫星发射原理视频和动画以及同步卫星原理和特点，并向学生提出问题。学生可以利用微视频对内容进行预习，课堂学习探究等。将抽象的原理转变成形象生动的现实画面，寓教于乐，融会贯通。播 放视频，使同学们的思想延伸到浩瀚的宇宙空间，顺利导出本课主题。充分发挥了多媒体的视听效果，体现了新课标所倡导的理科教学中应该渗透人文教育的精神， 优化了课堂教学，深受学生的欢迎。教学中通过“动画课堂”所提供的“卫星发射”、“宇宙速度”、“不同轨道卫星”的动画模拟，将遥不可及的卫星生动活泼地 展现在课堂上，拓展了学生的视野，有效地突破了教学重点。另外，采用类比的方法来突破?“变 轨问题”这一教学难点，效果也较为明显，加深了学生对知识的理解。特别是“不同轨道的卫星”动画的使用上，先让学生观察不同轨道卫星的角速度、线速度的特 点，并适时质疑动画模拟是否正确，要同学们运用所学理论推导验证，起到培养学生的质疑品质，激发了学生的探索热情的良好效果，实现情感态度与价值观的培养 目标。运用多媒体再现“神七”航天员出舱过程及我国航天的成就，增强学生热爱科学、献身科学的信念。很好地激发了学生的爱国热情，增强了学生的民族自豪感 和自信心。实现了情感态度与价值观的培养目标。通过课堂教学反馈及课后教学调查，现代教育技术与课堂教学得到了很好的整合，教学形式深受学生欢迎，课堂教 学目标得到了很好的实现。
