《宇宙航行》说课稿
祁东县育贤中学物理组 王海文
各位专家、老师：大家好！
我能将《宇宙航行》一课的教学设计向大家汇报，感到很荣幸。现在我从七个方面来阐述我对本节课的教学设想：
一、教材分析
《宇宙航行》是新课程人教版《高中物理》必修2第六章第五节的内容，重点推导第一宇宙速度。本节课的核心内容是牛顿第二定律与万有引力定律在天文学上的综合应用，是学生进一步学习研究天体物理问题的理论基础。因此，本节课是本章的重点，更是高考的热点。
二、学情分析
学生已经学习了平抛运动、匀速圆周运动、万有引力定律，具有了学习本节课的基础。但是，现阶段的学生处于由“形象思维”向“抽象思维”过渡期。为此，我在对教材处理的过程中通过提供相关的感性材料，设计问题，简化“模型”，从而降低了难度。
三、教学目标
（一）知识目标
①了解人造卫星的有关知识；
②知道三个宇宙速度含义、会推导第一宇宙速度；
③理解卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。
（二）能力目标
培养学生科学探索能力；构建物理模型能力；运用知识分析解决实际问题的能力。
（三）情感目标
激发学生学习物理的热情；增强民族自信心和自豪感。
四、教学重点、难点
重点：
①第一宇宙速度的推导；
②掌握人造卫星运行的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。
难点：
①卫星的发射速度与运行速度的关系；
②人造卫星运行的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。
五、教学方法
探究法 、比较归纳法、讨论法等
六、教学过程
（一）创设情境，激发情感，引入新课
情境1：
通过播放《人造卫星发射》视频的形式，来介绍航天史，很快地调动了学生的学习兴趣，同时，也使学生油然而生了一种责任感与使命感。
为了激发学生求知的欲望，提问：
①你想成为宇航员吗？
②人类是怎样将卫星、飞船发射出去，并送入茫茫太空的呢？
学生开始交流，教师导出主题：宇宙航行
情2：
演示（引导学生完成提问②的思考） ：在讲台上先后以不同的水平速度抛出小球（速度依次递增）。
设疑：观察和比较几次不同的演示，你能发现什么？
回答：落地点距抛出点的水平距离变大。
猜想：如果抛出速度很大很大呢？假如我们一起站在高山上，以很大很大的速度平抛物体，物体的水平距离就很大很大，它将不会落回地面，成为绕地球运动的卫星。
设疑：这个速度到底有多大？
（二）、自主探究
自主探究1：第一宇宙速度
利用多媒体展示相关图片和动画演示。
在优美的画面、动态的效果感染下，学生的求知热情逐渐高涨。在这样的氛围中，我适时的提出问题：①物体成为卫星的条件是什么？ ②卫星运动轨迹是什么？ ③谁提供做圆周运动所需的向心力？
借此引发学生的探究意识和学习动机。学生认真观察后，可以很轻松的得出结论：“卫星运动轨迹为圆周。” “卫星运动的条件是具有一定的速度，而且受地球的引力作用。”
再“以题目的形式把问题1”展示：
问题1：至少以多大的速度抛出某一物体，它才会绕地球表面运动不会落下来？（已知地球质量为5.89×1024Kg，半径R=6.37×106m，G=6.67×10-11N·m2/Kg2）
在学生思考过程中，启发学生建立模型，“卫星在地表附近做匀速圆周运动，
万有引力提供向心力”
并引导学生列式、计算得出结果，在投影学生解答后，再展示参考解答。
最后我来归纳小结发射卫星的条件，并定义第一宇宙速度。
利用这样的教学设计，真正的体现学生的主体地位和老师的主导作用，强调学生自己探究、自行分析的能力，并且培养学生在处理实际问题时，构建物理模型的能力（即在天体运动中，万有引力提供做圆周运动所需的向心力），自然而然的完成了重点①的教学。
自主探究2：第二、第三宇宙速度 （比较归纳法）
在这里我主要采取比较归纳法，有效的利用学生已有的知识形成新的认识，从而引发学生主动思考，提高学习兴趣。
我首先引导学生回忆“离心运动”有关知识：当所能提供的向心力等于所需要的向心力时，物体做匀速圆周运动；当所能提供的向心力小于所需要的向心力时，物体做离心运动，半径越来越大。
再提问：当卫星的速度从7.9km/s逐渐增大时 ，会出现什么情况？运动轨迹是什么？它会逃离地球吗？
学生很自然的会想到，速度增加时卫星做离心运动，当达到一定程度时将会脱离地球的束缚。
学生讨论并引出第二宇宙速度：v2=11.2km/s
引导学生进一步思考：
当卫星的速度从11.2km/s逐渐增大时 ，会出现什么情况？它会逃离太阳吗？
学生讨论并引出第三宇宙速度：v3=16.7km/s
?动画演示，我再总结三种宇宙速度与物体运动轨迹的关系。
自主探究3：探究卫星运行的线速度、角速度、周期与其轨道半径的关系。
目前为止，人类发射的人造地球卫星已经有上千颗了，这些卫星运行的快慢不同，那么卫星运行的快慢与什么因素有关呢？
学生可能的答案：质量、轨道半径……
引导学生构建模型：“卫星绕地球运动都看成是匀速圆周运动，万有引力提供做圆周运动所需的向心力。”
再请同学们推一推“卫星运行的线速度、角速度、周期与其轨道半径的关系并得出结论。
投影学生的推导过程。
播放动画：不同轨道上运行的卫星 （让学生感悟到各量的关系，并享受到成功的喜悦）
这些结论都是由学生在学习小组中探究得到的，学生的自信心得到极大的满足，更主要使他们从被动接受变为主动探索，使学生乐学，好学。通过动画演示弥补了无法在实验室完成的实验，同时帮助学生形成鲜明的情境，提升了学生学习的兴趣。
自主探究4：卫星的发射速度与运行速度区别
先讲授两个速度的定义
再播放“神六发射”视频，通过“控制键”把画面停留在箭船分立的状态，指明该状态时的速度为发射速度。
最后通过表格形式进行比较，达到突破难点②的目的。
自主探究5：地球同步卫星 （讨论法）
先播放《地球同步卫星》视频，再讨论几分钟，然后由学生代表概括“地球同步卫星”的定义、特点和应用领域。(其他学生再做补充)
总之，自主探究是培养能力，训练思维的过程，这节课我通过多媒体教学、动画演示，弥补了我们无法在实验室完成的缺陷，通过感性材料为学生营造了很好的学习氛围，提升了学生学习的兴趣，激发了他们强烈的求知欲望。
（三）课堂巩固
1、巩固训练：：
典型例题1：
?设计意图：应用物理模型解题，既突破教学重点、难点，又培养学生综合应用能力。
?典型例题2：
设计意图：引导学生学以致用，加深对难点的理解和应用。
2、课堂小结：
引导学生积极思考，归纳总结出板书中的要点，养成提纲挈领的学习习惯。
3、板 书 设 计：
设计意图：将本节课的重点内容呈现给学生，让学生一目了然 。
4、布置作业：
①教科书44页问题与练习的1、2
②42和43页的科学漫步和STS。
七、教学设计评价
本堂课中，我能始终以学生为主体，教师为主导的教学理念来精心设计教学活动，通过创设教学情境，激发学生学习的兴趣和科学献身精神，并结合我的启发、诱导、点拨等方法来促进学生大胆猜想，积极思维， 让学生始终处于亢奋状态中，进行自主探究、质疑解题，从而获得了知识、提升了能力。
课件25张PPT。5.宇宙航行 新课标人教版高中物理必修二 选送单位：衡阳市教育技术装备站
选送学校：祁 东 县 育 贤 中 学
参赛教师：王 海 文 二、学情分析 四、重点、难点 三、 教学目标 五、 教法与学法 一、教材分析 七、教学设计评价 六、教学过程 《宇宙航行》是新课程人教版《高中物理》
必修2第六章第五节的内容，重点推导第一宇宙
速度。本节课的核心内容是牛顿第二定律与万有
引力定律在天文学上的综合应用，是学生进一步
学习研究天体物理问题的理论基础。因此，本节
课是本章的重点，更是高考的热点。一、教材分析 二、学情分析 学生已经学习了平抛运动、匀速圆周运动、万有引力定律，具有了学习本节课的基础。
但是，现阶段的学生处于由“形象思维”向“抽象思维”的过渡期。
为此，我在对教材处理的过程中通过了提供相关的感性材料，设计问题，简化“模型”，从而降低了难度。
①了解人造卫星的有关知识；
②知道三个宇宙速度含义、会推导第一宇宙速度；
③理解卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。知识目标能力目标情感目标培养学生科学探索能力；构建物理模型能力；运用知识分析解决实际问题的能力。
激发学生学习物理的热情；增强民族自信心和自豪感。
三、教学目标设计 四、教学重点、难点重点：
（1）第一宇宙速度的推导；
（2）掌握人造卫星运行的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。
难点：
（1）卫星的发射速度与运行速度的关系；
（2）人造卫星运行的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。
1 、教师为主导：创设情境、启发、诱导、点拨2、 学生为主体，学生探究的流程为：观察思考 演示启发探究质疑解题3、探究法 、比较归纳法、讲授法五、 教学方法得出结论 情境1. 利用多媒体通过播放<<人造卫星发射>>视频的形式，来介绍航天史.
提问：①你想成为宇航员吗？
②人类是怎样将卫星、飞船发射出去，并送入太空的呢？
六
教
学
过
程
设
计
1演示→ 设疑 →回答 →猜想 →再设疑 情境2 提问：以多大的速度抛出才能使物体不再落回地面，而成为地球的一颗卫星呢？
（从而自然而然引出第一宇宙速度）六
教
学
过
程
设
计
1六
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过
程
设
计
2 提问：①物体成为卫星的条件是什么？
②卫星运动轨迹是怎样的？
③谁提供做圆周运动所需的向心力？
（借此引发学生的探究意识和学习动机。学生认真观察后，可以很轻松的得出结论）再“以题目的形式把问题1”展示展示相关图片和动画（万有引力）（圆）（需要一定速度）六
教
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程
设
计
2引导学生构建模型：卫星在地表附近做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，并引导学生列式、计算得出结果，在投影学生解答后，再展示参考解答。 问题1：至少以多大的速度抛出某一物体，它才会绕地球表面运动不会落下来？（已知 地球质量为5.89×1024Kg，半径为R=6.37×106m，G=6.67×10-11N·m2/Kg2） 和学生共同归纳并定义第一宇宙速度六
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过
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2 利用这样的教学设计，真正的体现学生的主体地位和老师的主导作用，强调学生自己探究、自行分析的能力，并且培养学生在处理实际问题时，构建物理模型的能力（即在天体运动中，万有引力提供做圆周运动所需的向心力），自然而然的完成了重点①的教学。 六
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2引导学生思考：
当卫星的速度从7.9km/s逐渐增大时 ，会出现什么情况？它会逃离地球吗？
学生讨论并引出第二宇宙速度：v2=11.2km/s引导学生进一步思考：
当卫星的速度从11.2km/s逐渐增大时 ，会出现什么情况？它会逃离太阳吗？
学生讨论并引出第三宇宙速度：v3=16.7km/s
六
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2引导学生构建模型：卫星绕地球运动都看成是匀速圆周运动，由万有引力提供向心力。 学生动笔推一推：V 随r↑而↓；W随 r↑而↓；T随r↑而↑地球六
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2 这些结论都是由学生在学习小组中探究得到的，学生的自信心得到极大的满足，更主要使他们从被动接受变为主动探索，使学生乐学，好学。通过动画演示弥补了无法在实验室完成的实验，同时帮助学生形成鲜明的情境，提升了学生学习的兴趣。六
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2视频：神六发射过程 发射速度与运行速度的比较：讲授两个速度定义 定义：
特点：
应用：
六
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2 总之，自主探究是培养能力，训练思维的过程，这节课我通过多媒体教学、动画演示，弥补了我们无法在实验室完成的缺陷，通过感性材料为学生营造了很好的学习氛围，提升了学生学习的兴趣，激发了他们强烈的求知欲望。
例题1：已知地球的半径是6400km，地球自转的周期24h，地球的质量5.89×1024kg，引力常量Ｇ=6.67×10-11Nm2/kg2 ，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六
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程
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3 设计意图：应用物理模型解题，既突破教学重点难点，又培养学生综合应用能力。六
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3?例题2. 对于绕地球运动的人造卫星：
（1）离地面越高，向心力越 （ ）
（2）离地面越高，线速度越 （ ）
（3）离地面越高，周期越 （ ）
（4）离地面越高，角速度越 （ ）
（5）离地面越高，向心加速度越（ ） 设计意图：引导学生学以致用，突破教学重点难点。课堂小结： 六
教
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过
程
设
计
3 设计意图：引导学生积极思考，归纳总结出本节要点，养成好的学习习惯。 板 书 设 计六
教
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程
设
计
3设计意图：将本节课的重点内容呈现给学生。让学生
一目了然 。布置作业：
①教科书44页问题与练习的 2、3
②42和43页的科学漫步和STS。
在本课的教学设计中，我始终坚持以学生为主体，以
教师为主导，通过创设教学情境来激发学生的兴趣，同时
采用启发、诱导、点拨和学生自主探究的方法，促进学生
大胆猜想、积极思维，既获得了知识，又提升了能力 。 感谢各位指导！我的说课到此结束
