染雾高中物理《宇宙航行》教学设计 篇一
标题：探索太空的奥秘——宇宙航行的原理与应用
引言：
宇宙航行是人类探索太空的重要手段，也是人类科技发展的重要领域之一。通过对宇宙航行的教学设计，可以帮助学生了解宇宙航行的原理与应用，进一步激发他们对太空探索和科学研究的兴趣。本文将介绍一节关于宇宙航行的高中物理课堂教学设计。
一、教学目标：
1. 了解宇宙航行的基本原理，包括行星运动、引力、推力等概念；
2. 了解宇宙航行的应用领域，包括人类登月、太空站建设等；
3. 培养学生的探索精神和科学思维，激发对太空探索的兴趣。
二、教学内容与方法：
1. 教学内容：
（1）行星运动的基本原理：通过PPT展示行星运动的基本规律，如地球绕太阳的公转、月球绕地球的公转等。
（2）引力与推力的概念：讲解引力和推力的基本概念，引导学生理解宇宙航行中的重要作用。
（3）宇宙航行的应用领域：介绍人类登月、太空站建设等宇宙航行的应用领域，展示相关图像和视频。
2. 教学方法：
（1）讲授法：通过PPT和教师讲解的方式，向学生介绍宇宙航行的基本原理和应用领域，重点解释相关概念和原理。
（2）实验法：设计简单的实验，如通过小球模拟行星运动、利用气球和吹风机模拟推力等，让学生亲自参与实验，体验宇宙航行中的基本原理。
三、教学过程：
1. 导入：通过展示一些太空探索的图片和视频，引起学生的兴趣和好奇心，激发学生对宇宙航行的思考。
2. 讲解行星运动的基本原理：通过PPT和讲解，向学生介绍地球绕太阳的公转、月球绕地球的公转等基本原理，帮助学生理解行星运动的规律。
3. 引导学生理解引力和推力的概念：通过实例解释引力和推力的作用，引导学生理解宇宙航行中的重要原理。
4. 展示宇宙航行的应用领域：通过展示相关图像和视频，向学生介绍人类登月、太空站建设等宇宙航行的应用领域，让学生了解宇宙航行的现实意义。
5. 实验演示：设计简单的实验，让学生亲自参与，体验宇宙航行中的基本原理，加深对宇宙航行的理解。
6. 总结与讨论：引导学生总结所学内容，展开讨论，鼓励学生提出问题和思考。
四、教学评价：
1. 课堂表现：观察学生在课堂上的表现，包括参与度、提问和回答问题的能力等。
2. 实验报告：要求学生根据实验内容，撰写实验报告，评价学生对宇宙航行原理的理解和实验操作的能力。
3. 小组讨论：组织学生进行小组讨论，让学生分享彼此的思考和理解，评价学生的合作与交流能力。
通过本次教学设计，学生将对宇宙航行的原理与应用有更深入的了解，培养了学生的科学思维和探索精神，激发了他们对太空探索的兴趣与热情。
高中物理《宇宙航行》教学设计 篇二
标题：激发学生对宇宙航行的兴趣——宇宙探索的未来发展
引言：
宇宙航行是人类探索太空的重要手段，也是人类科技发展的重要领域之一。通过对宇宙航行的教学设计，可以帮助学生了解宇宙航行的未来发展趋势，进一步激发他们对太空探索和科学研究的兴趣。本文将介绍一节关于宇宙航行未来发展的高中物理课堂教学设计。
一、教学目标：
1. 了解宇宙航行的未来发展趋势，包括深空探索、火星殖民等；
2. 了解宇宙航行的挑战和技术需求，培养学生的创新意识和科学思维；
3. 激发学生对太空探索和科学研究的兴趣，引导学生关注宇宙航行的现实意义。
二、教学内容与方法：
1. 教学内容：
（1）宇宙航行的未来发展趋势：介绍深空探索、火星殖民、太空旅游等宇宙航行的未来发展方向，展示相关图像和视频。
（2）宇宙航行的挑战与技术需求：讲解宇宙航行面临的挑战，如重力逃逸、长时间太空生活等，并介绍相关技术需求。
2. 教学方法：
（1）讲授法：通过PPT和教师讲解的方式，向学生介绍宇宙航行的未来发展趋势和面临的挑战，重点解释相关概念和技术需求。
（2）小组讨论：组织学生进行小组讨论，让学生分享彼此的思考和理解，讨论宇宙航行的未来发展方向和可能的解决方案。
三、教学过程：
1. 导入：通过展示一些太空探索的图像和视频，引起学生的兴趣和好奇心，激发学生对宇宙航行的思考。
2. 讲解宇宙航行的未来发展趋势：通过PPT和讲解，向学生介绍深空探索、火星殖民、太空旅游等宇宙航行的未来发展方向，让学生了解宇宙航行的前沿领域。
3. 引导学生关注宇宙航行的挑战与技术需求：通过讲解和小组讨论，引导学生思考宇宙航行面临的挑战和可能的技术需求，培养学生的创新意识和科学思维。
4. 总结与讨论：引导学生总结所学内容，展开讨论，鼓励学生提出问题和思考。
四、教学评价：
1. 课堂表现：观察学生在课堂上的表现，包括参与度、提问和回答问题的能力等。
2. 小组讨论：评价学生在小组讨论中的表现，包括思考和交流的能力等。
3. 个人作业：布置相关的个人作业，要求学生撰写关于宇宙航行未来发展的思考和展望，评价学生对宇宙航行的理解和展望能力。
通过本次教学设计，学生将对宇宙航行的未来发展有更深入的了解，培养了学生的创新意识和科学思维，激发了他们对太空探索和科学研究的兴趣。
高中物理《宇宙航行》教学设计 篇三
高中物理《宇宙航行》教学设计
一、预习目标：
预习人造卫星的发射、第一宇宙速度的计算。
二、预习内容
1、发射人造地球卫星的最初构想是什么？
2、第一宇宙速度的计算方法有几种？
3、你对我国的航空航天知识了解多少？
课内探究学案
一、学习目标
（1）知道人造地球卫星的运行原理，会运用万有引力定律和圆周运动公式分析解答有关卫星运行的原因；
（2）掌握三个宇宙速度，会推导第一宇宙速度；
（3）简单了解航天发展史。
（4）能用所学知识求解卫星基本问题。
学习重难点：
（1）第一宇宙速度的推导；
（2）人造卫星运转的环行速度与卫星发射速度的区别；
二、学习过程
1、抛物演示实验：学生观察落地点的变化，落地点为什么会变化？
2、牛顿的思考与设想：
3、问题的提出：人造卫星为什么不掉下来，人造卫星的线速度有多大。
三、方法步骤：
学生活动：分组讨论，得出结论。
1、由于月球在绕地球沿近似圆周的轨道运转，此时月球受到的地球的引力（即重力），用来充当绕地运转的向心力，故而月球并不会落到地面上来。
2、由平抛物体的运动规律知：
x=v0t ①
h= ②
联立①、②可得： x=v0
即物体飞行的水平距离和初速度v0及竖直高度h有关，在竖直高度相同的情况下，水平距离的大小只与初速度v0有关，水平初速度越大，飞行的越远。
3、当平抛的水平初速度足够大时，物体飞行的距离也很大，由于地球是一圆球体，故物体将不能再落回地面，而成为一颗绕地球运转的卫星。
学生活动：阅读课文，找出相应答案。
1、卫星绕地球运转时做匀速圆周运动，此时的动力学方程是：G
2、向高轨道发射卫星时，火箭须克服地球对它的引力而做更多的功，对火箭的要求更高一些，所以比较困难。
3、人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动时所必须具有的速度叫第一宇宙速度。
人造卫星绕地球做椭圆轨道运动时所具有的最大运转速度叫第二宇宙速度。
人造卫星挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙中去时，所必须具有的速度叫第三宇宙速度。
［例题1］“2003年10月15日9时，我国神舟五号宇宙飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，把我国第一位航天员杨利伟送入太空。飞船绕地球飞行14圈后，于10月16日6时23分安全降落在内蒙古主着陆场。”根据以上消息，近似地把飞船从发射到降落的全部运动看作绕地球的匀速圆周运动，试估算神舟五号绕地球飞行时距地面的高度（已知地球的质量为M =6.0×1024Kg，地球的半径 R =6.4×103Km）
(6700Km)
［例题2］金星的半径是地球的0.95倍，质量是地球的0.82倍，金星表面的自由落体加速度是多大？金星的第一宇宙速度是多大？
(8.9m/s2;7.34Km/s)
4、当堂检测
1、关于宇宙速度，下列说法正确的是（ ）
A.第一宇宙速度是能使人造地球卫星飞行的最小发射速度
B.第一宇宙速度使人造地球卫星绕地球飞行的最小速度
C.第二宇宙速度使卫星在椭圆轨道上运行时的最大速度
D.第三宇宙速度时发射人造地球卫星的最小速度
2、将卫星发射至近地圆轨道1（如图所示），然后再次点火，将卫星送入同步轨道3。轨道1、2相切于Q点，2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是：
A．卫星在轨道3上的速率大于轨道1上的速率。
B．卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度。
C．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度。
D．卫星在轨道2上经过P点的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度。
5、课后练习与提高
1．利用下列哪组数据，可以计算出地球质量：（ ）
A．已知地球半径和地面重力加速度
B．已知卫星绕地球作匀速圆周运动的轨道半径和周期
C．已知月球绕地球作匀速圆周运动的'周期和月球质量
D．已知同步卫星离地面高度和地球自转周期
2．“探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行过程中，发现A、B两颗天体各有一颗靠近表面飞行的卫星，并测得两颗卫星的周期相等，以下判断错误的是
A．天体A、B表面的重力加速度与它们的半径成正比
B．两颗卫星的线速度一定相等
C．天体A、B的质量可能相等
D．天体A、B的密度一定相等
3．已知某天体的第一宇宙速度为8 km/s，则高度为该天体半径的宇宙飞船的运行速度为
A．2 km/s B．4 km/s
C．4 km/s D．8 km/s
4．2002年12月30日凌晨，我国的“神舟”四号飞船在酒泉载人航天发射场发射升空，按预定计划在太空飞行了6天零18个小时，环绕地球108圈后，在内蒙古中部地区准确着陆，圆满完成了空间科学和技术试验任务，为最终实现载人飞行奠定了坚实基础.若地球的质量、半径和引力常量G均已知，根据以上数据可估算出“神舟”四号飞船的
A.离地高度 B.环绕速度
C.发射速度 D.所受的向心力
5．（1998年全国卷）宇航员站在某一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一小球。经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L。若抛出时的初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为 L。已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常数为G。求该星球的质量M。
6．（2004年全国理综第23题，16分）在勇气号火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星表面上，再经过多次弹跳才停下来。假设着陆器第一次落到火星表面弹起后，到达最高点时高度为h，速度方向是水平的，速度大小为v0，求它第二次落到火星表面时速度的大小，计算时不计火星大气阻力。已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r，周期为T。火星可视为半径为r0的均匀球体。
参考答案：
1．A B 2．B 3．C 4．AB
5略
6略
