第六章第五節(jié)宇宙航行教學(xué)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)思想本節(jié)內(nèi)容是萬有引力定律應(yīng)用的重點(diǎn)內(nèi)容，是勻速圓周運(yùn)動(dòng)和萬有引力定律的結(jié)合。在宇宙速度的教學(xué)部分，教師合理的為學(xué)生搭建臺(tái)階，學(xué)生建立物理模型應(yīng)用已知的圓周運(yùn)動(dòng)和萬有引力定律推導(dǎo)人造衛(wèi)星的環(huán)繞速度，培養(yǎng)學(xué)生解決物理問題的能力。高一年級(jí)的學(xué)生學(xué)習(xí)興趣濃厚，但是學(xué)習(xí)上比較有依賴性，本節(jié)課程除了宇宙速度部分需要老師的引導(dǎo)，大部分都可以讓學(xué)生參與課堂教學(xué)中進(jìn)行自學(xué)互學(xué)，這正是一個(gè)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)方法的好機(jī)會(huì)。學(xué)生通過搜集、整理、匯報(bào)的形式完成這一部分的學(xué)習(xí)，真正成為課堂的主體，培養(yǎng)自學(xué)能力的同時(shí)，增強(qiáng)了同學(xué)間的合作互助能力。教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能：了解人造地球衛(wèi)星的最初構(gòu)想知道三個(gè)宇宙速度的含義和數(shù)值，會(huì)推倒第一宇宙速度掌握人造地球衛(wèi)星的處理方法,會(huì)求軌道半徑、角速度、線速度、周期。了解人類發(fā)展對(duì)航天事業(yè)的貢獻(xiàn)過程與方法：通過萬有引力定律推導(dǎo)第一宇宙速度，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力。通過人造衛(wèi)星的加速度、速度、角速度、周期跟軌道半徑的關(guān)系的討論，進(jìn)一步理解衛(wèi)星的有關(guān)規(guī)律。通過學(xué)生自己搜集報(bào)告航天事業(yè)及相關(guān)科學(xué)的過程，補(bǔ)充學(xué)生相關(guān)知識(shí)同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)和應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)資源的能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過介紹和多媒體展示牛頓對(duì)于人造地球衛(wèi)星的最初構(gòu)想，使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探索的過程。通過介紹我國在衛(wèi)星發(fā)射方面的情況，激發(fā)學(xué)生的愛國熱情。感知人類探索宇宙的夢(mèng)想，促使學(xué)生樹立獻(xiàn)身科學(xué)的人生價(jià)值觀。教學(xué)重點(diǎn)第一宇宙速度的推導(dǎo)和理解教學(xué)難點(diǎn)第一宇宙速度的推導(dǎo)；環(huán)繞速度與發(fā)射速度的區(qū)分教學(xué)資源教材、網(wǎng)絡(luò)教法設(shè)計(jì)教師啟發(fā)引導(dǎo)輔助以多媒體演示，學(xué)生閱讀、網(wǎng)絡(luò)自學(xué)，交流學(xué)習(xí)成果。教學(xué)過程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖一、導(dǎo)入新課提問1：在高山上用不同的水平初速度拋出一個(gè)物體，不計(jì)空氣阻力，它們的落地點(diǎn)相同嗎？（搜集學(xué)生答案，并引導(dǎo)）提問2：你來猜想，隨著拋出物體速度的增大，物體的運(yùn)動(dòng)情形會(huì)發(fā)生什么樣的變化呢？總結(jié)，并用多媒體模擬.如果地面上空有一個(gè)相對(duì)于地面靜止的物體，它只受重力的作用，那么它就做自由落體運(yùn)動(dòng)，如果物體在空中具有一定的初速度，且初速度的方向與重力的方向垂直，那么它將做平拋運(yùn)動(dòng)，牛頓曾設(shè)想過：從高山上用不同的水平速度拋出物體，速度一次比一次大，落地點(diǎn)也一次比一次離山腳遠(yuǎn)，如果沒有空氣阻力，當(dāng)速度足夠大時(shí)，物體就永遠(yuǎn)不會(huì)落到地面上來，它將圍繞地球旋轉(zhuǎn)，成為一顆繞地球運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星，簡(jiǎn)稱人造衛(wèi)星。二、新課教學(xué)1、通過圖片展示及解說，使學(xué)生對(duì)人造衛(wèi)星有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)。2、提問：如果忽略空氣的阻力，地球的質(zhì)量為M，環(huán)繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星的質(zhì)量為m，它到地心的距離為r，那么它的飛行速度應(yīng)該是多少？3、總結(jié)討論結(jié)果：1）萬有引力充當(dāng)向心力，得出：2）解釋結(jié)論中每個(gè)物理量的意義。4、提問：（1）運(yùn)行速度與衛(wèi)星的質(zhì)量的關(guān)系。（2）從表達(dá)式中得出運(yùn)行速度與哪些物理量有關(guān)。（3）討論加速度、速度、角速度、周期跟軌道半徑的關(guān)系5、邊問邊引導(dǎo)學(xué)生得出：如果衛(wèi)星在“地面附近”飛行，可以用地球半徑R代表衛(wèi)星到地心的距離r。從而得出第一宇宙速度的概念和數(shù)值。6、強(qiáng)調(diào)第一宇宙速度是最小的發(fā)射速度，是最大的環(huán)繞速度。7、教師可啟發(fā)，除了第一宇宙速度，有沒有第二、第三宇宙速度呢？介紹第二宇宙速度是衛(wèi)星掙脫地球束縛的最小發(fā)射速度，第三宇宙速度是衛(wèi)星掙脫太陽束縛的最小發(fā)射速度。8、提前讓學(xué)生利用課余時(shí)間搜集航天事業(yè)的相關(guān)資料，在課堂上展示，老師補(bǔ)充，并對(duì)部分現(xiàn)象加以簡(jiǎn)單的理論解釋?；卮穑核鼈兊穆涞攸c(diǎn)不同，速度越大，落地點(diǎn)離山腳越遠(yuǎn)。學(xué)生猜想并交流想法。學(xué)生根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和萬有引力定律計(jì)算衛(wèi)星的運(yùn)行速度。并進(jìn)行相關(guān)討論。討論回答。討論回答。學(xué)生自由發(fā)揮，展示各自素材。以學(xué)過的平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)引入到人造地球衛(wèi)星知識(shí)的學(xué)習(xí)，不但使學(xué)生了解科學(xué)探索的過程，更讓學(xué)生體會(huì)到尖端科學(xué)的最初設(shè)想都是從已知的簡(jiǎn)單科學(xué)知識(shí)出發(fā)的。激發(fā)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的興趣，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)科學(xué)探索的信心。復(fù)習(xí)圓周運(yùn)動(dòng)及萬有引力的應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)生的探索能力。建立學(xué)生清晰的物理分析思路。學(xué)生常常對(duì)環(huán)繞速度與發(fā)射速度不區(qū)分，因此對(duì)這部分的強(qiáng)調(diào)十分必要。合理利用網(wǎng)絡(luò)資源，提高學(xué)生的自學(xué)能力。現(xiàn)在的學(xué)生對(duì)于這部分知識(shí)都有一定的了解，在他們展現(xiàn)其自身才能的同時(shí)可以達(dá)到知識(shí)的共享，促進(jìn)學(xué)生的溝通與合作。板書設(shè)計(jì)