第一篇：《宇宙單元復習》的教學設計（模版）

教學目標

1.初步清楚宇宙是一個系統的、有大小不同的天體構成的；

2.宇宙中的星系和星體都在不斷的運動，整個宇宙都在不斷變化，也在膨脹（假說）；

3.天體之間的相互運動，會有發生不同的天文現象，這些天文現象都是以地球為觀測點的；

4.更加增強學生對天文的興趣。

一、導入

1、孩子們，你們學完了宇宙單元，你們都學到了些什么?。繉W生發言說說自己學到的科學內容。教師一邊用磁條貼貼出有關的內容。（學生說什么就貼什么,學生說到了，磁鐵上沒有的用粉筆寫在黑板上。包括本單元的所有科學知識）

2、我們通過8節課的學習，學到了很多關于宇宙方面的科學內容，但是孩子們，剛才你們說到科學內容都是零碎的，今天老師帶領大家把這些科學內容進行整理，以便于我們更好的、更有系統地了解這些科學內容。

二、復習天體系統

1、小組能把黑板上這些磁條貼上的內容能進行組合，組成不同的天體系統嗎？

2、小組討論，教師巡視傾聽小組中的討論；

3、交流討論結果，讓學生上臺排序。發表不同意見，最終結果如ppt宇宙體系

太陽

月球（衛星）地球 太陽系

其他行星 銀河系

矮行星 1000-2000億顆恒星 仙女座星系 宇宙

小天體 已發現100億個河外星系

4、復習月球相關知識

（1）月球是離地球最近的一個天體，學了這一單元，你知道了關于月球的哪些知識呢？

（2）老師月球相關的一部分知識羅列了出來了，出示ppt月球的相關知識，你能把這些知識歸歸類嗎？運動方式、月球地形、月球基本數據、人類對月球的探索。

5、識記太陽系的八大行星

（1）月球是地球的衛星，那地球又是太陽系的什么呢？行星在太陽系中，有幾顆如地球一樣的行星呢？

（2）出示太陽系結構圖

用頭一個字記住八大行星的排序。

6、恒星的生生死死

（1）太陽是太陽系中的唯一恒星，他會變化？ppt出示太陽演化示意圖

（2）出示恒星一生圖，恒星怎么演化的？ppt出示

（3）從眾多的觀測證據可以知道，有許多恒星誕生，也有許多恒星消亡，有的在膨脹和收縮，這是一個充滿活力的宇宙。

三、天文現象

天體之間的相互運動，會出現不同的天文現象，這單元我們探究了哪些天文現象呢？

（月相變化、日食、月食ppt出示）

你們能用黑板為太陽、自己作為地球、用黑白球作為月球來演示這些天文現象。

月相變化

你們能給這個月相排排序嗎？ppt

出示整個月的月相圖，總結一個的月相規律：上半月，由缺到圓，亮面在右

下半月，由圓到缺，亮面在左；ppt出示

實驗注意事項：要按照月球逆時針繞地球運動方向；月球亮面始終要朝著太陽，表示月球只能有一半被太陽照亮；月球一個不發光不透明的球體；

（2）月相：月球在圓缺變化過程中出現的各種形狀

四、星座

1、為了便于辨認，把一些看起來相互之間距離保持不變的星星分成一群，劃分成不同的區域，根據形態想象成人、動物或其他物體的形狀，天空中的這些被人們分成的許多區域就成為（星座），2、你在夜晚的星空中觀過星星嗎？認識這幾個星座嗎？ppt出示星座圖片

（1）出示北斗七星和北極星，然后說說它們所在的星座

（2）出示夏季大三角星空圖，學生分別指出這三顆星的名稱和星座名稱

（3）出示天蝎座星空圖，指出星宿二和天蝎座的名稱

（4）考考學生冬季星空的標志獵戶座

3、關于星空的判斷題

五、人類對宇宙的探索歷程

1、我們對月球的探索經歷了哪幾個階段呢？為什么我們對月球了解的這么多呢？ppt對月球的探索歷程：

肉眼觀察——天文望遠鏡——無人探測器——登月考察

2、人類對月球的探索歷程就是人類對宇宙探索歷程的縮影。

人類對太陽系的探索達到上面的上面的哪個歷程？相關探測器接近探測

人類對銀河系和宇宙的探索達到了哪個歷程呢？120億光年怎么知道的？

哪些人對宇宙探索過程中做出了杰出貢獻？愛因斯坦、哈勃等，當然人類在探索的過程中也有巨大的犧牲

簡介中國在探索宇宙方面的努力

六、質疑

通過這一課的學習，你還有哪些疑惑嗎？在你大腦中能構建一個簡單的宇宙體系了嗎？

第二篇：宇宙大家庭教學設計

《宇宙大家庭》教學設計

一、復習導入

親愛的同學們，大家好，非常高興能夠和大家共同度過這難忘的40分鐘。下面我們先來做一個小游戲好不好？游戲規則是：根據我不斷地提示，看誰最先猜出謎底。（課件出示提示）（師板書：地球）

地球有一個大家庭，是什么呢？（板書：太陽系）地球只是太陽系一顆普通的行星，如果讓我們乘坐宇宙飛船來到太陽系，就會看到太陽系的其他成員。（讓學生說說太陽系的其他成員：水星,金星,地球,火星,木星,土星,天王星,海王星。）

如果讓我們繼續乘坐宇宙飛船飛出太陽系，就會來到------？（板書：銀河系）太陽系只是銀河系的一部分，我們的地球也只是銀河系普通的一員。

下面我們就來認識一下銀河系。

二、深入探知

那么關于銀河系大家想知道一些什么呢？

（根據學生的回答相機板書：形狀、組成、大?。?/p>

下面就讓我們帶著這些問題去查閱課前搜集的資料（課件出示問題）。

(學生帶著問題查閱資料)

1、認識銀河系的形狀

首先讓我們來看一下銀河系的形狀，根據課前查閱的資料，你認為銀河系是什么形狀的？（學生匯報，教師相機出現銀河系不同形狀的圖片）

師：關于銀河系的形狀你有什么問題想問嗎？

（教師引導學生進一步提出問題，銀河系的形狀為什么有時候像是鐵餅？有時候像是織布的梭子？進一步激發學生的探究興趣，培養學生的想象力）

教師：你介紹的真詳細，銀河系不管是像一個不斷旋轉地大鐵餅，還是像一個織布的梭子，這都是科學家們在目前的科學技術水平下做出的模擬或猜想。“不識廬山真面目，只緣身在此山中。”也許只有我們有一天真正的走出銀河系，才能一窺銀河系的全貌。但有一點是可以肯定的，當我們站的位置不同，觀察的角度不同時，看到的物體的形狀可能是不一樣的。真所謂是：橫看成嶺側成峰，遠近高低各不同，那么以后在我們觀察事物的時候一定要學會從不同的角度去觀察、去認識。

2、認識銀河系的組成教師：通過剛才的學習，我們知道了銀河系的形狀，那么銀河系是由什么組成的呢？學生匯報，師生交流。（教師出示課件500多億顆恒星,2000多億顆行星）

500億，我們來想象一下500億到底是個什么樣的概念。

現在全世界大約有65億人口，如果把一顆恒星比作一個人的話，那么銀河系恒星的數量將是全世界人口數量的近8倍，這是一個多么龐大的數字啊。

3、認識銀河系的大?。?/p>

那么擁有這么多恒星的銀河系有多大呢？根據你的資料誰能說一說？（學生匯報，教師相機出示課件直徑10萬光年，中心厚度2000光年）

（教師強調：由于銀河系是在不斷地運動著，所以數據會出現一些差異）提問：光年是什么單位？（學生匯報，課件出示什么是光年，計算出1光

年大約等于10萬億千米）

以神7的速度作比較：神7的速度大約8千米每秒，大約需要4萬年！我們所處的銀河系直徑約10萬光年，厚約2000光年。（出示圖片）也就是說光沿銀河系直徑要走10萬年，光穿

過銀河系中心的厚度也要走2000年。如果我們從地球上以光速飛行的話，到銀河系的中心還需要約2.8萬年呢。多么遙遠的距離啊

看到這些，你感到銀河系怎么樣？（學生匯報）

現在讓我們閉上眼睛想象一下銀河系。

教師描述（同時課件出示背景音樂），在晴朗的夏夜，當我們仰望星空，你會看見一條淡淡的光帶橫貫蒼穹，那就是銀河。現在我們坐上光速飛船飛離地球，穿過太陽系，置身于茫茫宇宙中。我們從銀河系的“上”方看下去，銀河系就像一個不斷旋轉的大鐵餅，我們又來到它的“側”面，看過去它又像是一只織布的梭子。銀河系是由500多億顆恒星、2000多億顆行星組成的一個龐大的集團，這么龐大的集團只是宇宙中的滄海一粟!而我們所能觀測到的所有的星系也只是宇宙中極小的一部分。

4、認識宇宙

教師：銀河系之龐大已經令我們震撼，但相對于宇宙來講，這么龐大的銀河系還只是宇宙中極普通的一個成員，那么宇宙是什么？宇宙中除了銀河系還有哪些成員呢？（板書：宇宙）（課件出示問題，學生閱讀科學在線）

1）宇宙是什么

2）認識宇宙的組成3）認識宇宙的大小

4）宇宙既然是無限空間，那么宇宙是什么形狀的呢？

剛才我們在講銀河系的時候，有同學用“龐大”來形容，你能不能也用一個詞來形容一下宇宙呢?（板書：浩瀚的）

5）教師：下面我們來看一段錄像，了解一下現在人類對宇宙的認識。

5、認識地球、太陽系、銀河系和宇宙之間的關系。

教師：通過以上的學習，我們了解了很多有關銀河系和宇宙的知識，那么，你能不能用自己的語言來描述地球、太陽系、銀河系和宇宙之間的關系呢？

或者談談你自己的感受。

三、拓展延伸

教師：關于宇宙你還想知道些什么呢？

（學生可能會提宇宙的起源？宇宙中還有沒有生命？宇宙是怎么誕生的？宇宙中的黑洞是怎么回事？宇宙將來會怎么樣等問題，同時教師引導學生對感興趣的問題如宇宙中還有沒有生命進行爭論）

四、結束語

看來同學們都對浩瀚的宇宙充滿了好奇，希望大家課下繼續查找資料，讓我們共同揭開宇宙神秘的面紗。我們敬愛的溫總理曾經說過：一個民族有一些關注天空的人，他們才有希望；一個民族只是關心腳下的事情，那是沒有未來的。

我希望同學們經常地仰望天空、學會做人，學會思考，做一個關心民族和國家命運的人。

第三篇：宇宙航行教學設計

《宇宙航行》教學設計

江蘇省漣水中學 董存生

一、教材分析

《宇宙航行》系新課程人教版必修2第七章第五節，重點講述了人造衛星的發射原理，推導了第一宇宙速度,并介紹了第二、第三宇宙速度。人造衛星是萬有引力定律在天文學上應用的一個實例，是人類征服自然的見證，體現了知識的力量，是學生學習了解現代科技知識的一個極好素材。教材不但介紹了人造衛星中一些基本理論，更是在其中滲透了很多研究實際物理問題的物理方法。因此，本節課是“萬有引力定律與航天”中的重點內容，是學生進一步學習研究天體物理問題的理論基礎。另外，學生通過對人造衛星、宇宙速度的了解，也將潛移默化地產生對航天科學的熱愛，增強民族自信心和自豪感。

二、教學目標

（一）知識與技能

（1）知道人造地球衛星的運行原理，會運用萬有引力定律和圓周運動公式分析解答有關衛星運行的原因；

（2）掌握三個宇宙速度，會推導第一宇宙速度；（3）簡單了解航天發展史。

（4）能用所學知識求解衛星基本問題。

（二）過程與方法

（1）培養學生科學探索能力；

（2）培養學生在處理實際問題時，如何 構建物理模型的能力；

（3）學習科學的思維方法培養學生歸納、分析和推導及合理表達能力。

（三）情感態度與價值觀

介紹我國航天事業的發展現狀，激發學習科學，熱愛科學的激情，增強民族自信心和自豪感。

課時安排：一節課

教 具：多媒體課件(flash 8制作)、投影儀、計算機

三、設計理念

學科教學活動以學生為主體，促進學生知識、能力、品德三維一體的全面發展，這是本課件設計的基本理念。學生已學過平拋運動、勻速圓周運動、萬有引力定律等基本理論，具備了解決問題的基本工具。本節課的難點在于對人造衛星原理的理解，因此教學設計上采用理論探究法：在設計中突出發揮學生的主體作用，課堂中通過設疑→思考→啟發→引導這樣一條主線，激發鼓勵學生的大膽思考、積極參與，讓學生通過自己的分析研究來掌握獲取相關的知識和方法。

四、教學重點、難點

（1）第一宇宙速度的推導；

（2）人造衛星運轉的環行速度與衛星發射速度的區別；（3）衛星做圓周運動時，各物理量的關系。

五、教學方法

啟發探究式教學、多媒體輔助教學。

六、教學準備：

多媒體制作，月球繞地球轉動演示儀、投影儀、計算機。

七、教學過程

（一）創設情境，激發情感，引入新課

1．利用多媒體播放視頻：（1）人造衛星發射，（2）人造衛星在圓形軌道上的運行。2．演示月亮繞地球轉動。

提出問題：拋出的石頭會落地，為什么衛星、月亮沒有落下來？衛星、月亮沒有落下來必須具備什么條件？

（二）人造地球衛星

1．拋物演示實驗：學生觀察落地點的變化，落地點為什么會變化？ 2．牛頓的思考與設想：

△拋出的速度v越大時，落地點越遠，速度不斷增大，將會出現什么結果？

△牛頓根據自己的設想草擬了一幅極富創意的人造衛星原理圖。

△牛頓的設想由于受技術條件的限制，物體不可能達到這樣的速度，但他的思想啟發了后人，在太空探索中立了頭功。

△動畫展示牛頓的設想過程。

引出人造地球衛星（簡稱人造衛星）的概念。

（三）宇宙速度

1、問題的提出：人造衛星為什么不掉下來，人造衛星的線速度有多大。進行提示想想雜技水流星，水到了最高點為什么不掉來，一起探索原因，直到得出結論。圍繞線速度問題，讓學生猜測高軌道還是低軌道的人造衛星線速度更大。

問題 猜測

如何驗證

利用這樣的教學設計，力求真正的體現學生的主體地位和老師的主導作用。強調學生自己探究、自行分析的能力，得出結論：

GMmv2?m

由此解出v?2rrGM r學生證實了剛才的猜測，在這一基礎上，讓同學們自己研究ω、T 和半徑r的關系，每位同學都能找到：

??GM，隨著半徑增大，ω減小 r32 r3T?2?，隨著半徑增大，T變大

GM接下去的任務就是如何導出第一宇宙速度，在點評公式時，提示學生，半徑是不是有什么特殊的情況，運行的最小半徑為多少？讓學生以小組為單位進行探究。在理想情況下，運行的半徑最小就是靠近地面的人造衛星，半徑近似等于地球半徑，也就是最大的線速度，學生得出：

可以近似認為r=R，將此代入，地球質量為5.89×1024Kg，半徑為R=6.37×106m，G=6.67×10-11N·m2/Kg2

GMv1??R6.67?10?11?5.89?1024m/s=7.9Km/s 66.37?10v1=7.9km/s是人造衛星在地面附近繞地球做勻速圓周運動所必須具有的速度，叫第一宇宙速度。

所以這些結論都是由學生在學習小組中探究得到，學生的自信心得到極大的滿足，更主要使他們從被動接受變為主動索取，使學生樂學，好學。學生思考：

（1）將衛星送入低軌道和送入高軌道哪一個更容易？為什么？（2）所需要的發射速度，哪一個更大？為什么？

（3）發射速度和衛星繞地旋轉的速度是不是同一速度？發射速度大說明什么？衛星運轉速度大又說明什么？

從能的角度，圓周運動的公式引導學生分析二者的不同。學生思考：

我們剛研究過，當衛星的軌道半徑越大時，衛星繞地球旋轉時的速度越小，衛星發射時越難，送入軌道需要消耗的能量越多，發射的速度必須越大，由此我們可以得出要將人造衛星送入軌道的發射速度必須大于多少？學生分析得出v≥7.9km/s 引導：發射速度越大，人造衛星就進入更高的軌道，當速度大到某一值時，衛星就會脫離地球的引力，不再繞地球運動我們把這個速度叫第二宇宙速度，它的大小為v2=11.2km/s。

同時分析飛到太陽系以外的宇宙空間，速度必須等于或大于16.7km/s，這個速度叫第三宇宙速度。

動畫展示三個宇宙速度

（四）讓學生具有振興中華的使命感與責任感

本節課的最后，播放了一段美國登月的視頻，讓學生發現一些奇妙的物理現象，引導學生發現月球的背景是什么顏色，宇航員行走的模樣等等，預計不久的將來，哪個國家也將登上月球，同學們高呼“中國”，那么我們現在能做些什么呢，讓同學感想到：我們是祖國的未來的希望，現在需要努力學習科學文化知識，將來為祖國的航天事業做貢獻。要培養學生堅韌不撥、勇于探索、協力合作的科學精神以及嚴謹求實、謙虛謹慎、勇于質疑科學態度；也要培養學習者熱愛科學、熱愛祖國的情感；努力學習、振興中華的責任感。這些策略在本案例中得到了體現。

（五）練習反饋，拓展延伸：

［題1］“2003年10月15日9時，我國神舟五號宇宙飛船在酒泉衛星發射中心成功發射，把我國第一位航天員楊利偉送入太空。飛船繞地球飛行14圈后，于10月16日6時23分安全降落在內蒙古主著陸場?！备鶕陨舷?，近似地把飛船從發射到降落的全部運動看作繞地球的勻速圓周運動，試估算神舟五號繞地球飛行時距地面的高度（已243知地球的質量為M =6.0×10Kg，地球的半徑 R =6.4×10Km）。

1、學生獨立思考，計算周期T的大小并推導出高度與地球質量、半徑、周期等物理量之間的關系公式，代入相關數據進行計算得到結果。

2、教師檢查，然后師生共同評價、指出問題。使學生學以致用，掌握正確的解題思路和方法。

［題2］金星的半徑是地球的0.95倍，質量是地球的0.82倍，金星表面的自由落體加速度是多大？金星的第一宇宙速度是多大？

1、教師點撥引導學生通過聯想得出解題的兩種方法，將計算結果與正確結果進行比較。

2、拓展：將天體運動的橢圓軌道近似為圓。所有環繞中心天體做圓周運動所需向心力，均由中心天體的萬有引力提供。

（六）小結與作業布置

1．閱讀教科書上P76的科學漫步“黑洞”

2．上網查閱：（1）人造衛星的種類（2）同步衛星的含義及特點

八、綜合評價：

這節課始終以學生為主體精心設計學習活動。沒有讓學生機械的記憶，而且給學生主動探索、自主學習的空間，通過學生的思考、動手、觀察、討論，激發學生的學習熱情，使學生由被動接受知識轉化為主動的獲取知識，讓學生真正學會如何學習，使學生的創新潛能得到最大發揮。

2006-11-12

第四篇：《宇宙之旅》教學設計

《宇宙之旅》教學設計

教學目標：

1.了解宇宙飛船的主要結構。2.用繪畫的方式設計和表現宇宙飛船。

3.培養學生對科學的探究精神以及愛國主義精神。教學重、難點：

1.培養學生在課前學會自己收集有關宇宙飛船的資料并整理吸收知識的技能。

2.了解和掌握宇宙飛船的主要結構。

3.能夠通過繪畫的方式將自己的設計展現在大家面前。教學用具準備：

教師：宇宙飛船相關資料、PPT課件、宇宙飛船圖片?? 學生：記號筆、水彩筆等顏料、大白紙??

教學過程：

一． 檢查學生用具準備情況，組織教學。師生問好，準備上課。二． 談話式導入新課：

師：“2012年6月16日晚6點37分，在中國酒泉衛星發射中心發生了一件驚天動地的大事情，隨著激動人心的倒數：‘3、2、1??發射！’神州九號載人飛船沖上了蔚藍的太空！”（課件播放《衛星發射》圖片）

師：“這也代表著我們的航天事業再一次沖上了一個新的高峰！中國，離太空越來越近了！”

（課件播放《宇宙中的國旗》圖片）

師：“當你看到火箭載著宇宙飛船騰空而起，尾端長長的火焰劃過天際的時候，你想到了什么？當你看到中國的宇航員在飛船艙外揮動著五星紅旗的時候，你又想到了什么？你的心中有什么樣的感受呢？ 小結：作為一名中國人，我自豪，我驕傲！我們要向這些航天英雄學習，從小樹立遠大的理想，長大了站在科技的前沿，為國爭光！【設計理念：從家喻戶曉的神九上天入手，引發學生的學習興趣，并充分激發其愛國主義精神和對科學的探究精神！】

師：“今天，就讓我們在教室里開展一次宇宙之旅，大家一起來遨游太空！”

（出示課題——《宇宙之旅》）三． 講授新課： 師：“誰能告訴老師，什么叫宇宙飛船？”

小結：宇宙飛船，又叫載人飛船，即用多級火箭做運載工具，從地球發射到太空中飛行并進行一定生活后能夠安全返回的一次性航天器。（播放電腦課件《飛船》圖片。）

師：“想一想，飛船一般是由哪幾部分組成的？”

小結：一般是由三部分組成的，1是推進艙，2是太空艙，3是燃料部分。

【設計理念：明確宇宙飛船的概念，初步認識宇宙飛船的結構。進一步提升學生的學習興趣。】

師：“由于宇宙飛船的功能和制造的國家不同，它們的外形也是不同的！我們的神州系列飛船，就又多了返回艙、軌道艙和推進艙等等，在火箭上方還有一個小門，叫做逃生塔?！保ㄕn件播放不同的宇宙飛船的圖片。）

師：“開動腦筋想一想，如果有外星人的存在，他們制造的宇宙飛船又是什么樣子的？”

【設計理念：擴寬思路，發散性思維，充分激發學生的想象力，為下一步進行設計創作作鋪墊。】 四． 學生作業：

（課件播放今天的學習任務）提出作業要求。

師：“在設計之前，先讓我們來欣賞一組其他學生的作品，希望你們能繪制的比他們更加的出色！” 【設計理念：明確學習目標，順利完成本節課學習任務。】 教師巡視輔導。五． 作品展示： 選擇優秀學生作品點評。六． 延伸升華：

師：“每一幅畫都寄托了你們美好的愿望，你們要努力學習科學知識，為明天打下堅實的基礎。老師期望有一天能看到你們的作品變成現實，看到你們設計的宇宙飛船翱翔在浩瀚的太空！看到我們的五星紅旗飛揚在宇宙的每一個角落！”

【設計理念：延伸升華，充分培養學生學習科學知識的興趣以及愛國主義熱情。】

《宇宙之旅》教學設計

人教版 六年級

天津路小學

呂 蓉

第五篇：《宇宙航行》教學設計

《宇宙航行》教學設計

一、教材分析

“宇宙航行”是人教版普通高中《物理》教材·必修2—第六章“萬有引力與航天”的第五節內容，介紹了萬有引力的實踐性成就，萬有引力理論使人類實現“飛天”夢想。本節課是一節知識應用與擴展的課程，所以設計時注意加大知識含量，引起學生興趣。同時注意方法的培養，讓學生養成用萬有引力是天體運動的向心力這一基本方法研究問題的習慣，避免套公式的不良習慣。圍繞第一宇宙速度的討論，讓學生形成較正確的衛星運動圖景。

二、學情分析

在日常生活，學生對宇宙航行有粗淺的了解，且對這塊內容有一定的學習興趣。而在前面的學習中，學生對勻速圓周運動的規律和萬有引力定律基本掌握，為這節課的順利開展做了鋪墊。但學生的畫圖能力，理論推導能力不強，需要教師在課堂上加以引導。

三、教學目標 知識與技能：

1、知道三個宇宙速度的含義和數值。

2、能區分發射速度和運行速度。

3、了解人造衛星的軌道特征。過程與方法：

1、聯系曲線運動的拱橋，推導第一宇宙速度。

2、會分析人造衛星的受力和運動情況，掌握人造衛星的運動規律（線速度，角速度，周期和軌道半徑的關系）。情感態度與價值觀：

1、養成用萬有引力是天體運動的向心力這一基本方法研究問題的習慣，避免套公式的不良習慣。

2、圍繞第一宇宙速度和人造衛星的運動規律的討論，讓學生形成較正確的衛星運動圖景。

四、教學重難點

重點：

1、聯系曲線運動中拱橋的例子，結合萬有引力定律和勻速圓周運動的規律，推導第一宇宙速度。

2、用萬有引力是天體運動的向心力這一基本思路，掌握人造衛星的運動規律（線速度，角速度，周期和軌道半徑的關系）

難點：

1、聯系曲線運動中拱橋的例子，結合萬有引力定律和勻速圓周運動的規律，推導第一宇宙速度。

五、教學過程(一)引入新課

播放將近2min《地心引力》電影片段，提出宇宙航行的話題，激發學生的學習興趣。教師：同學們，咱們先來欣賞一段視頻（播放視頻）。

知道這是哪部電影嗎？ 沒錯，《地心引力》！現在有很多和宇宙航行有關的電影，那么這節課咱們就一起來學習和研究一下關于宇宙航行的知識。（3min）

（二）人造衛星的發射原理 用兩種方法推導第一宇宙速度，簡單介紹第二宇宙速度和第三宇宙速度，區別發射速度和運行速度。

1、聯系曲線運動的拱橋，推導第一宇宙速度

教師：自古以來，人類就有飛天的夢想，那么地面上的物體拋出后，怎樣才能不落回地球？早在300多年前，牛頓就在思考這個問題。根據平拋運動的規律，高度一定，物體拋出的速度v越大，落地點越遠，那么他猜想：當速度增大到一定程度，物體就不再落回地面。教師：那至少以多大的速度拋出這個物體，它才會繞地球運動不落回地球，成為一顆人造衛星？

（學生思考討論；預設：若學生直接回答7.9km/s，則提問如何計算？）

提示：解決問題的本質是轉化，就是把新的問題與我們曾經學過的模型相對比，找到他們的聯系，再解決問題。這個問題與我們學過的哪個問題有相似性呢？

聯系在曲線運動中，一輛汽車過拱橋的安全速度（最大速度）的計算，可將地球看成一個巨大的拱橋，那么地球的半徑就是拱橋的半徑。

這個問題轉化成：質量為m的汽車通過一個半徑為R的拱橋，求拱橋對它的支持力恰好為0時，汽車的速度v？

教師：和學生一起推導（重力全部提供向心力，說明v與物體自身質量無關）。

6v2 v?gR?9.8?6.4?10m/smg?mR ?7.9km/s

說明這就是物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動的速度，也是讓物體拋出后不落回地球的最小速度，叫做第一宇宙速度。

教師提問：若已知地球的質量M，半徑R，第一宇宙速度又該如何計算？（提示：近地面萬有引力近似等于重力，注重公式推導過程，由于課堂時間有限，最后數據可直接告訴學生，請某位同學起立回答）可以問學生這樣計算的結果是否與前面的一樣？為什么？

GMmR2?mv2Rv?

GMR?6.67?10?11?5.89?10246.4?106m/s?7.9?103m/s?7.9km/s（12min）

2、簡單介紹第二宇宙速度和第三宇宙速度

教師：（演示動畫）當物體以7.9km/s在近地面被拋出，它將繞地球做勻速運動圓周運動，那如果在地面附近發射速度大于7.9km/s呢？物體還能做勻速圓周運動嗎？為什么？（提示所需要的向心力大于萬有引力，物體做離心運動）。進而簡單介紹第二宇宙速度和第三宇宙速度。

（預設：若此時學生追問第二宇宙速度和第三宇宙速度如何計算，以及橢圓軌道的問題，則提示：目前以我們所學知識還無法計算，或者可以和同學們一起課后再交流）（3mim）第二宇宙速度是人造行星繞太陽的發射速度，與太陽有關，也與物體在地球出發有關，情況復雜。有興趣的同學可以在學了大學物理之后進行進一步的探究。

3、區別發射速度和運行速度 教師：直接講解

發射速度：是指被發射物在地面附近離開發射裝置時的速度。①宇宙速度均指發射速度

②第一宇宙速度是在地面發射人造衛星的最小速度

運行速度：是指發射物進入軌道后繞地球做勻速圓周運動的速度。（2min）

（三）人造衛星的軌道（亮點：學生活動）教師：在我們地球上空環繞著很多人造衛星，它們在預設的軌道上執行著各自的任務。（展示人造衛星圖片），給出地球和地軸，請一個學生（容易出錯，物理基礎相對薄弱）上臺在一體機上畫多個人造衛星軌道（其他同學在我事先發的紙上畫），提問：人造衛星有這么多軌道，這些軌道有什么共同的特征？（軌道圓心是地心，并提問為什么？）（8min）

（四）人造衛星的運動規律

教師：在不同軌道上，圍繞地球做勻速圓周運動的人造衛星的向心加速度、線速度、角速度及周期是多少呢？（和學生一起推導，一起討論隨軌道半徑增大，向心加速度減小，線速度減小，角速度減小，周期增大。點明第一宇宙速度是人造衛星環繞地球運行的最大速度。）（10min）

根據時間酌情安排2個選擇題，并進行簡單小結，預告下節課講地球同步衛星。（2min）

六、板書設計