(共19张PPT)
第五单元 人文地理环境
跨学科主题学习2——探索太空,
逐梦航天
导语:宇宙是人类永恒的梦想和追求之地,探索宇宙的征程充满无限的可能和未知。下面我们将开展一次综合实践活动,让大家感受太空探索的乐趣,并了解到水火箭与我国载人航天的相关技术和知识。
时政链接:2023年7月,中国载人航天工程办公室公布了中国载人登月初步方案,计划在2030年前实现载人登陆月球,并开展月球科学考察及相关技术试验。中国已全面启动新一代载人飞船和火箭的研发工作,包括新一代载人运载火箭(长征十号)、新一代载人飞船、月面着陆器、登月服等飞行产品的研制,发射场相关测试发射设施设备的建设等。
关联学科:地理、物理、历史、科学。
探究主题一:人类太空探索的重要事件及时间顺序
1.查阅资料,绘制人类太空探索时间轴,标注重要事件、时间并简要说明。
1.范例:
1957年:苏联发射首颗人造地球卫星上天。
1961年:苏联宇航员尤里·加加林乘坐东方1号载人飞船成为首位进入太空的人类。
1963年:苏联宇航员瓦莲京娜·捷列什科娃搭乘东方6号载人飞船,成为首位进入太空的女性。
1969年:美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林乘坐阿波罗11号飞船登上月球,实现了人类首次月球漫步。
1971年:苏联发射了礼炮1号空间站,成为世界上首个空间站。
1977年:旅行者1号和旅行者2号探测器发射,开始了对太阳系外行星的探索。
1981年:美国发射航天飞机,首次实现可重复使用的航天器。
1990年:哈勃太空望远镜发射,用于观测宇宙。
1998年:国际空间站正式建站。
2003年:中国发射神舟五号载人飞船,杨利伟成为中国首位进入太空的宇航员。
2012年:好奇号火星车登陆火星,开始对火星的探索。
2020年:中国天问一号探测器发射,开启火星探测任务。
2022年:中国空间站全面建成。
2.小组讨论:太空探索的成本巨大,人类每年投入巨资进行太空探索是否值得。
小知识:太空探索的成本是极其高昂的。发射一枚运载火箭的成本可能就高达数亿甚至数十亿美元。研发航天器、建设航天发射基地、维持地面控制中心等都需要巨额的资金投入。例如,美国国家航空航天局(NASA)的一些大型太空任务,如阿波罗计划等,花费了数百亿美元。国际空间站的建设和运营成本更是惊人,累计花费超过千亿美元。此外,长期的太空任务还需要考虑宇航员的培训、生活物资供应、航天器的维护和更新等一系列持续的开销。而且随着太空探索技术的不断发展和任务的日益复杂,成本还可能继续上升。但尽管成本高,人类依然不断投入,因为太空探索带来的科学价值、技术进步以及对人类未来的意义是不可估量的。
略。
探究主题二:水火箭探索之旅
实验目的:
1.了解水火箭的制作过程和发射原理。
2.培养动手能力和科学探究精神。
3.体验火箭发射的过程和乐趣。
实验工具:两个大容量塑料瓶、剪刀、美工刀、电工胶带、气门芯、打气筒、水等。
实验原理:当水火箭中装入一定量的水并打气后,瓶内气压 (选填“增大”或“减小”)。打开开关瞬间,高压气体迅速将水从火箭尾部喷出,水向后喷出时对火箭产生一个向前的 (选填“反作用”或“作用”)力,推动火箭向前飞行。同时,火箭内部的空气也会在压力作用下从尾部喷出,进一步增加火箭的 (选填“压力”或“动力”)。水火箭就是利用这种反冲作用实现升空的。(注:水火箭的原理主要基于牛顿第三定律,即相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,且作用在同一条直线上)
反作用
增大
动力
实验步骤:
1.取一个塑料瓶作为火箭主体,在瓶身中部平均画出四条尾翼定位线。
2.用硬纸板或塑料片制作四个尾翼,用胶带固定在定位线上。
3.另取一个塑料瓶,切下其头部作为火箭头,用胶带与主体连接。
4.在火箭主体的顶部安装气门芯。
5.向火箭主体内注入约1/3到1/2的水。
6.用打气筒通过气门芯向火箭内打气,直到达到一定压力。
7.迅速打开气门芯,水火箭受反作用力发射升空。
实验总结:
1.在水火箭制作过程中,安装和密封这两个步骤十分关键。因为如果安装不牢固,在水火箭发射过程中可能会出现部件 (选填“融合”或“分离”)的情况,导致发射失败甚至造成危险;而密封不好的话,会使得气体 (选填“增加”或“泄露”),无法产生足够的压力推动水喷出,进而大大影响水火箭的 (选填“动力”或“阻力”)和飞行效果,可能导致水火箭无法正常升空或者飞行距离很短等问题。只有确保了安装和密封的良好,才能为水火箭的成功发射和良好性能提供坚实的基础。
泄漏
分离
动力
2.制作水火箭的过程中遇到的困难和解决方法。
表1
序号 遇到的困难 解决方法
1 如:水火箭发射后飞行不稳定 调整尾翼角度或形状
2
3
4
5
略。
项目主题 探索太空,逐梦航天(了解中国探索太空史、制作水火箭、中国载人航天精神)
项目背景 北京时间2025年4月24日下午,搭载“神舟二十号”载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。利用“五一”假期,广州某中学的学生为了解中国航天故事、中国的航天史、中国载人航天精神,进行了一次“探索太空,逐梦航天”的活动。
跨学科主题学习2 探索太空,逐梦航天
任务一 认识中国太空探索史
材料一 传说第一个想到利用火箭飞天的人是中国人——明朝的士大夫万户,他坐在绑着47支自制火箭的椅子上,双手举着风筝,设想利用火箭的推力,加上风筝的力量起飞,然后利用风筝平稳着陆。不幸火箭爆炸,万户也为此献出了宝贵的生命。人们称他为“世界航天第
一人”。
材料二 中国载人航天从无人飞行到载人飞行,从一人一天到多人多天,从舱内实验到出舱活动,从单船飞行到太空站巡天,中国载人航天从无到有,用三十年跨越了发达国家半个世纪的发展历程(如下图
所示)。
(1)结合自己的理解,说说中国航天的发展的意义。
参考答案:为共建“一带一路”的推进提供助力;促进产业优化;对于国防安全有重大意义;等等。
任务二 火箭设计我在行
通过制作水火箭了解太空航天器,从而了解导弹、运载火箭的发射、回收过程等。
制作材料:两个2.5升饮料瓶、尼龙绳、塑料袋、电工胶带、双面胶、马克笔、剪刀等。
制作步骤:
①组装火箭头,
用胶带固定
②美化
水火箭
③切割饮料瓶,
制作火箭头
④在饮料瓶上平均画
出四条尾翼定位线
⑤制作降落伞
(2)请你按照制作水火箭的正确顺序对上面几幅图片进行排序:
。
任务三 弘扬航天精神,做新时代奋斗者
(3)某中学生参加了“铸就航天梦想,弘扬航天精神”的主题班会活动,通过电视转播观看了“神舟二十号”载人飞船发射盛况。若你是该学生,请发表你的感言。
④③①⑤②
参考答案:①看着火箭徐徐升起,我激动不已,我深感莘莘学子的使命与担当。我们要珍惜青春年华,为强国建设发奋图强。
②火箭点火发射的那一刻,看着冉冉升起的“小太阳”,听着火箭的轰鸣声,我心潮澎湃、激动万分。我感受到了祖国的强大!