教科版必修二第三章《3.4 人造卫星 宇宙速度》教学设计
文档属性
| 名称 | 教科版必修二第三章《3.4 人造卫星 宇宙速度》教学设计 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 350.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2016-09-08 09:19:19 | ||
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文档简介
教 材
普通高中课程标准实验教科书物理必修2 第三章 第四节 教育科学出版社
课 题
四、人造卫星 宇宙速度
教师
前端分析
课标分析：
普通高中物理课程标准明确指出，物理教学的核心任务是培养学生的思维能力、提高学生的科学素养。本节课通过设置一系列学习探究活动，帮助学生理解人造卫星的发射原理，了解我国航天事业的重大成就，激发爱国主义情怀。
教学内容分析：
本节课是万有引力定律在天文学上应用的一个实例，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技知识的一个极好素材。教材不但介绍了人造卫星中一些基本理论，更是在其中渗透了很多研究实际物理问题的物理思考的方法。因此，本节课是“万有引力定律”中的重点内容，是学生进一步学习研究天体物理问题的理论基础。
学情分析：
学生已学过抛体运动、匀速圆周运动、万有引力定律等基本理论，具备解决卫星环绕问题、推导第一宇宙速度的基础。
教学目标
知识
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，会推出第一宇宙速度。
（3）知道卫星环绕过程中物理量之间的关系。
（4）理解同步地球卫星的特点。
过程方法
（1）通过学生讨论、交流，采取推导法、归纳法得出第一宇宙速度及卫星轨道平面的特点。
（2）利用课件，把抽象的问题直观化，引导学生建立物理模型，得出卫星轨道平面的特点以及环绕过程中物理量之间的关系。
情感价值观
（1）通过对我国航天成就的了解，激发学生的爱国热情。
（2）感受到科学技术是第一生产力，科技改变着人类生活。
教学重点
（1）第一宇宙速度的推导 （2）卫星的环绕特点
教学难点
（1）卫星轨道平面特点。 （2）发射速度与环绕速度的区别。
教学过程：
环节
教学意图
教师活动
学生活动
媒体
环节1 创设情境
视频引课。
了解的我国航天成就，激发学生学习热情和爱国情感。
播放“神七问天”视频，卫星发射视频，展示中国国家航天计划示意图。
提出问题：你知道我国的航天成就吗？请列举一二。
观看视频，回顾我国的航天成就，感受科技的力量。
演示视频课件
环节2
活动探究
活动探究之一：
初步建立卫星的运动模型。利用助学课件呈现直观、鲜明的图景，为学生的思考搭台阶。
提问1：怎样才能让原本在地面上的物体成为绕地球运动的人造卫星呢？
学生思考回答。
学生观看课件“卫星发射原理”，在头脑中初步建立卫星的运动模型。
助学课件
活动探究之二：
推导第一宇宙速度。引导学生用物理模型的方法，调动已有的知识储备处理问题。通过先定性、后定量的办法，让学生的认知逐步提升。
提问2：在地面上，至少要用多大的速度将物体抛出，它就不会再落回到地面上，而成为一颗卫星呢？
两种方法：
→
→
提问3：这两组同学的结论有什么联系？
提问4：已知地球半径6400km,地球表面重力加速度是9.8m/s2。估算第一宇宙速度的大小.
第一宇宙速度：v1=7.9km/s是成为地球卫星的最小发射速度。
提问5：如果想发射一个高轨道的人造地球卫星，需要的发射速度是更大还是更小？
学生思考完成学案中的问题
学生交流汇报
学生思考交流，根据已有知识进行说明
学生完成学案
展示课件
学案导学
板图板书
板书
环节
教学意图
教师活动
学生活动
媒体
环节2
活动探究
活动探究之二：
提问6：更高轨道上环绕的地球卫星，线速度比它（7.9km/s）大还是比它小呢？
问题5和问题6所得的结论矛盾吗？区别发射速度和环绕速度。
学生思想碰撞，讨论交流，分析
展示课件
学案
活动探究之三：
人造地球卫星的运动。由简单到复杂，层层递进，提高学生的推理思维能力，联系实际，使物理知识的意义建构更加优化。
想一想：如果卫星的速度大于第一宇宙速度，卫星将怎样运动呢？
当7.9km/s当v >11.2km/s时
第二宇宙速度11.2km/s
第三宇宙速度16.7km/s
提问7：判断发射速度的范围
1、我国嫦娥二号卫星的发射速度范围。
2、2011年，我国与俄罗斯联合开展火星探测项目，任务是发射我国的“萤火一号”探测器登陆火星。请判断 “萤火一号”的发射速度范围。
观看课件，结合圆周运动所学知识思考
展示课件
问题引领，加深学生对卫星运动模型的理解，学会用运动模型分析运动物体各物理量之间的关系。区分发射速度和环绕速度，呈清模糊认识。
提问8：两颗人造地球卫星，都在圆形轨道上运行，它们的轨道半径不同。
比较它们的向心加速度a向、线速度v、角速度ω 、周期T。
利用运动模型，结合圆周运动所学知识推导，总结规律，完成学案
观看课件
展示课件
学案导学
活动探究之四
分析地球同步卫星问题，通过问题串引领，逐步深化学生对宇宙航行的理解。
展示各类卫星运转
提问7：分析卫星轨道特点。
这些轨道有什么共性？
高轨道卫星的一类----地球同步卫星
提问8：地球同步卫星必须是与地球相对静止的，根据这一特征你认为它应具有哪些特点呢？
高轨道卫星的发射是怎样实现的？
展示课件---变轨过程
提问9：怎样计算地球同步卫星距地面的高度？
若要使得卫星的直线电波能覆盖全球有人居住的绝大部分区域，构成全球通讯网，则至少需要几颗同步卫星？
学生分析，得出结论：轨道平面的圆心与地心重合。
观察思考，学生思考讨论交流
展示课件
学案
课件
环节
教学意图
教师活动
学生活动
媒体
环节3
学后反思
反思回顾
让学生在反思中提高，指导学习方法，培养质疑的习惯，提高学习品质。
引导学生反思
1、这节课的学习，你有什么收获？
2、还想知道什么？
学生回顾反思，质疑
环节4
拓展学习
强化学生对宇宙航行的认识，引导学生用规律解决实际问题，实现学以致用的目的。
布置课后任务：
1、某国家报纸报道：该国发射了一颗周期是80分钟的人造地球卫星。请你判断该新闻的正确性。
2、上网查阅我国的航天成就
思考，写作业
学生文献检索，整理交流
作业
互联网
课后反思：
本节课取得较好的教学效果。通过设疑→思考→启发→引导这样一条主线，鼓励学生积极参与，让学生通过自己的分析研究来掌握获取相关的知识和方法，突出“自主、引导、合作”的教学理念，教学难点的突破办法：课件助学、师生互动、生生互动。设置系列的学习活动，问题引领，为学生搭建学习的脚手架，培养学生物理学思维能力。通过文献检索我国的航天成就，拓展学习，激发学生的爱国情怀，提高学生的科学素养和人文素养。
普通高中课程标准实验教科书物理必修2 第三章 第四节 教育科学出版社
课 题
四、人造卫星 宇宙速度
教师
前端分析
课标分析：
普通高中物理课程标准明确指出，物理教学的核心任务是培养学生的思维能力、提高学生的科学素养。本节课通过设置一系列学习探究活动，帮助学生理解人造卫星的发射原理，了解我国航天事业的重大成就，激发爱国主义情怀。
教学内容分析：
本节课是万有引力定律在天文学上应用的一个实例，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技知识的一个极好素材。教材不但介绍了人造卫星中一些基本理论，更是在其中渗透了很多研究实际物理问题的物理思考的方法。因此，本节课是“万有引力定律”中的重点内容，是学生进一步学习研究天体物理问题的理论基础。
学情分析：
学生已学过抛体运动、匀速圆周运动、万有引力定律等基本理论，具备解决卫星环绕问题、推导第一宇宙速度的基础。
教学目标
知识
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，会推出第一宇宙速度。
（3）知道卫星环绕过程中物理量之间的关系。
（4）理解同步地球卫星的特点。
过程方法
（1）通过学生讨论、交流，采取推导法、归纳法得出第一宇宙速度及卫星轨道平面的特点。
（2）利用课件，把抽象的问题直观化，引导学生建立物理模型，得出卫星轨道平面的特点以及环绕过程中物理量之间的关系。
情感价值观
（1）通过对我国航天成就的了解，激发学生的爱国热情。
（2）感受到科学技术是第一生产力，科技改变着人类生活。
教学重点
（1）第一宇宙速度的推导 （2）卫星的环绕特点
教学难点
（1）卫星轨道平面特点。 （2）发射速度与环绕速度的区别。
教学过程：
环节
教学意图
教师活动
学生活动
媒体
环节1 创设情境
视频引课。
了解的我国航天成就，激发学生学习热情和爱国情感。
播放“神七问天”视频，卫星发射视频，展示中国国家航天计划示意图。
提出问题：你知道我国的航天成就吗？请列举一二。
观看视频，回顾我国的航天成就，感受科技的力量。
演示视频课件
环节2
活动探究
活动探究之一：
初步建立卫星的运动模型。利用助学课件呈现直观、鲜明的图景，为学生的思考搭台阶。
提问1：怎样才能让原本在地面上的物体成为绕地球运动的人造卫星呢？
学生思考回答。
学生观看课件“卫星发射原理”，在头脑中初步建立卫星的运动模型。
助学课件
活动探究之二：
推导第一宇宙速度。引导学生用物理模型的方法，调动已有的知识储备处理问题。通过先定性、后定量的办法，让学生的认知逐步提升。
提问2：在地面上，至少要用多大的速度将物体抛出，它就不会再落回到地面上，而成为一颗卫星呢？
两种方法：
→
→
提问3：这两组同学的结论有什么联系？
提问4：已知地球半径6400km,地球表面重力加速度是9.8m/s2。估算第一宇宙速度的大小.
第一宇宙速度：v1=7.9km/s是成为地球卫星的最小发射速度。
提问5：如果想发射一个高轨道的人造地球卫星，需要的发射速度是更大还是更小？
学生思考完成学案中的问题
学生交流汇报
学生思考交流，根据已有知识进行说明
学生完成学案
展示课件
学案导学
板图板书
板书
环节
教学意图
教师活动
学生活动
媒体
环节2
活动探究
活动探究之二：
提问6：更高轨道上环绕的地球卫星，线速度比它（7.9km/s）大还是比它小呢？
问题5和问题6所得的结论矛盾吗？区别发射速度和环绕速度。
学生思想碰撞，讨论交流，分析
展示课件
学案
活动探究之三：
人造地球卫星的运动。由简单到复杂，层层递进，提高学生的推理思维能力，联系实际，使物理知识的意义建构更加优化。
想一想：如果卫星的速度大于第一宇宙速度，卫星将怎样运动呢？
当7.9km/s
第二宇宙速度11.2km/s
第三宇宙速度16.7km/s
提问7：判断发射速度的范围
1、我国嫦娥二号卫星的发射速度范围。
2、2011年，我国与俄罗斯联合开展火星探测项目，任务是发射我国的“萤火一号”探测器登陆火星。请判断 “萤火一号”的发射速度范围。
观看课件，结合圆周运动所学知识思考
展示课件
问题引领，加深学生对卫星运动模型的理解，学会用运动模型分析运动物体各物理量之间的关系。区分发射速度和环绕速度，呈清模糊认识。
提问8：两颗人造地球卫星，都在圆形轨道上运行，它们的轨道半径不同。
比较它们的向心加速度a向、线速度v、角速度ω 、周期T。
利用运动模型，结合圆周运动所学知识推导，总结规律，完成学案
观看课件
展示课件
学案导学
活动探究之四
分析地球同步卫星问题，通过问题串引领，逐步深化学生对宇宙航行的理解。
展示各类卫星运转
提问7：分析卫星轨道特点。
这些轨道有什么共性？
高轨道卫星的一类----地球同步卫星
提问8：地球同步卫星必须是与地球相对静止的，根据这一特征你认为它应具有哪些特点呢？
高轨道卫星的发射是怎样实现的？
展示课件---变轨过程
提问9：怎样计算地球同步卫星距地面的高度？
若要使得卫星的直线电波能覆盖全球有人居住的绝大部分区域，构成全球通讯网，则至少需要几颗同步卫星？
学生分析，得出结论：轨道平面的圆心与地心重合。
观察思考，学生思考讨论交流
展示课件
学案
课件
环节
教学意图
教师活动
学生活动
媒体
环节3
学后反思
反思回顾
让学生在反思中提高，指导学习方法，培养质疑的习惯，提高学习品质。
引导学生反思
1、这节课的学习，你有什么收获？
2、还想知道什么？
学生回顾反思，质疑
环节4
拓展学习
强化学生对宇宙航行的认识，引导学生用规律解决实际问题，实现学以致用的目的。
布置课后任务：
1、某国家报纸报道：该国发射了一颗周期是80分钟的人造地球卫星。请你判断该新闻的正确性。
2、上网查阅我国的航天成就
思考，写作业
学生文献检索，整理交流
作业
互联网
课后反思：
本节课取得较好的教学效果。通过设疑→思考→启发→引导这样一条主线，鼓励学生积极参与，让学生通过自己的分析研究来掌握获取相关的知识和方法，突出“自主、引导、合作”的教学理念，教学难点的突破办法：课件助学、师生互动、生生互动。设置系列的学习活动，问题引领，为学生搭建学习的脚手架，培养学生物理学思维能力。通过文献检索我国的航天成就，拓展学习，激发学生的爱国情怀，提高学生的科学素养和人文素养。