望奎一中楊志宇
一、教材分析
（一）本課地位
《宇宙航行》選自物理必修二第六章第五節，主要介紹了萬有引力的實踐性成就和萬有引力理論使人類實現「飛天」夢想。
人造衛星是萬有引力定律在天文學上應用的乙個例項，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乙個極好素材。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」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
（二）教學目標
（一）知識和能力目標
1．了解人造地球衛星的有關知識和航天發展史。
2．知道三個宇宙速度的含義和數值，會推導第一宇宙速度。
3．理解衛星的線速度、角速度、週期與軌道半徑的關係。
（二）過程與方法目標
1．在學習牛頓對衛星發射的思考過程的同時，培養學生科學探索能力；培養學生在處理實際問題時，如何構建物理模型的能力。
2．通過對衛星執行的線速度、角速度、週期與軌道半徑的關係的討論，培養學生運用知識分析解決實際問題的能力。
（三）情感態度與價值觀目標
1．通過展示人類在宇宙航行領域中的偉大成就，激發學生學習物理的熱情。
2．通過介紹我國在航天方面的成就，激發學生的愛國熱情，增強民族自信心和自豪感。
3．感知人類探索宇宙的夢想，促使學生樹立獻身科學的人生觀和價值觀。
（四）、教學重點
1．第一宇宙速度的推導。
2．衛星執行的線速度、角速度、週期與軌道半徑的關係。
（五）、教學難點
衛星的發射速度與執行速度的關係。
二、教學方法
根據新課程標準要求，本課教學本人將採用多種教學方法進行，如講述法、提問法、設問法、多**互動演示法、引導討論法、小組討論法等，力求從視覺和聽覺兩個方面帶動學生上課的積極性和主動性;並通過啟發式教學,引導學生積極參與,主動探索,以實現傳授知識,思想教育和培養能力的教學目的。
三、學習方法
高一學生，經過了大半年的學習，抽象能力和對某些物理知識的理解能力都有一定程度的提高，但也不能高估他們對物理理論問題的理解能力，尤其是對知識體系條理性掌握，對易混淆知識的辨別能力更是欠缺。所以我採取深入淺出、形象生動的方法進行因勢利導、不斷啟發、點撥和矯正。
四、教學過程
（一）引入新課
通過前面的學習我們知道了，人類通過站在地球上的觀測，認識到了天體做什麼樣的運動，並進一步弄清了天體為什麼要做這樣的運動。然而人類並不滿足於只站在地球上探索宇宙的奧秘。本節課，我們就來學習人類是如何走出地球，飛向宇宙，進行宇宙航行的。
（利用幻燈片，向學生展示一些航天類的**，以激發學生的學習興趣。）
（二）推進新課
牛頓的思考
**：怎樣才能使得乙個物體繞著地球做圓周運動？
先讓學生思考、討論，教師可根據學生情況引導學生思考。
我們知道，在地面上將乙個物體水平丟擲，若丟擲時速度越大，則落地點距拋出點的水平距離越大。如果丟擲速度很大時，我們還能將地面看作平面嗎？（不能）
早在16世紀道的牛頓就曾思考過這個問題。（**衛星發射原理動畫，並向學生分析）
從地球上最高的山峰上將物體水平丟擲，速度越大，落地點就越遠。如果丟擲的速度足夠大，物體就不在落回地面，它將繞地球運動，成為一顆人造地球衛星。
宇宙速度
**：以多大的速度發射這個物體，物體就剛好不落回地面，成為一顆繞地球表面做勻速圓周運動的衛星呢？
1．第一宇宙速度
物體最終繞地球表面做勻速圓周運動，引力為其做圓周運動提供向心力。
代入資料得v=7．9km/s
這就是物體在地面附近做勻速圓周運動的速度，叫做第一宇宙速度。
如果發射速度大於第一宇宙速度，結果會怎樣呢？
2．第二宇宙速度
當丟擲物體的速度繼續增大，地球引力將不足以為其做圓周運動提供向心力，物體將會脫離地球引力，離開地球。這個速度為v=11．2km/s。我們把v=11．2km/s叫做第二宇宙速度。
如果發射速度大於第一宇宙速度，而小於第二宇宙速度，它繞地球執行的軌跡就不是圓，而是橢圓。
3．第三宇宙速度
物體脫離地球引力的束縛後，還會受到太陽引力的束縛。若丟擲的速度足夠大，物體還將脫離太陽引力的束縛，飛向太陽系之外的宇宙空間。這個速度v=16．7vkm/s。
這個速度叫做第三宇宙速度。
衛星執行的線速度、角速度、週期與軌道半徑的關係。
**：目前為止，人類發射的人造地球衛星已經有幾千顆了，這些衛星執行的快慢不同，那麼衛星執行的快慢與什麼因素有關呢？
學生可能的答案：質量、軌道半徑……
我們將不同軌道上的衛星繞地球運動都看成是勻速圓周運動，則有
可得：結論：線速度、角速度、週期都與衛星的質量無關，僅由軌道半徑決定。
當衛星環繞地球表面執行時，軌道半徑最小為地球半徑（r=r），此時線速度最大，角速度最大，週期最小。則
=7．9km/s
=1．24×10-3rad/s
=84min
即衛星繞地球執行的最大速度為7．9km/s。
人造衛星的發射速度與執行速度
（**嫦娥一號發射的模擬**，讓學生了解衛星發射的全過程，學生也將對發射速度和執行速度有乙個了解。）
1．發射速度
發射速度是指衛星在地面附近離開發射裝置的初速度，一旦發射後再無能量補充，要發射一顆人造地球衛星，發射速度不能小於第一宇宙速度。
2．執行速度
執行速度指衛星在進入執行軌道後繞地球做圓周運動的線速度。當衛星「貼著」地面飛行時，執行速度等於第一宇宙速度，當衛星的軌道半徑大於地球半徑時，執行速度小於第一宇宙速度。
夢想成真
學生先閱讀，然後教師簡述補充。（借助於多**，一邊向學生展示，一邊介紹，注意情感態度與價值觀目標的實現。）
其實早在六百多年前的明朝，乙個名叫萬戶的人就曾有「飛天」的壯舉，但最終未能成功，並為之付出了生命。萬戶是世界上第乙個利用火箭向太空搏擊的英雄。他的努力雖然失敗了，但他借助火箭推力公升空的創想是世界上第乙個，因此他被世界公認為「真正的航天始祖」，為了紀念這位世界航天始祖，世界科學家將月球上的一座環形火山命名為「萬戶山」。
19世紀中葉，俄羅斯學者，齊奧爾科夫斯基，提出利用噴氣推進的多級火箭，運載發射衛星。
2023年10月4日，世界上第一顆人造衛星成功在蘇聯發射成功。
2023年4月12日，世界上第一次載人飛行，蘇聯。
2023年7月16日，人類第一次登上月球，美國。
2023年，中國第一顆人造衛星發射成功。
2023年10月15日，中國第一次載人飛行。
2023年，嫦娥一號成功發射。
然而人類對宇宙的探索並不是一帆風順的，無數探索者用自己的汗水和生命鋪設了人類通往宇宙的道路。
2023年1月28日，美國，挑戰者號太空梭公升空後**，七名太空飛行員遇難。
2023年2月1日，美國，哥倫比亞號太空梭返航時**，七名太空飛行員遇難。
設計說明：
讓學生了解人類探索太空的過程，感知人類探索宇宙的夢想及成就。激發學生學習物理的熱情，促使學生樹立獻身科學的人生觀和價值觀。
（三）課堂小結
儘管人類已經跨入太空，登上月球，但是，相對於宇宙之巨集大，地球和月亮不過是茫茫宇宙中的兩粒塵埃；相對於宇宙之久長，人類歷史不過是宇宙年輪上一道小小的刻痕。宇宙留給人們的思考和疑問深邃而廣闊。宇宙有沒有邊界？
有沒有起始和終結？地外文明在**？這些都是留給大家待以解決的問題。
《宇宙航行》說課稿
單位：望奎縣第一中學
學科：物理
授課教師：楊志宇
《宇宙航行》說課稿
各位專家 老師 大家好！我是山東師範大學物理與電子科學學院的仕大偉，很高興能就 宇宙航行 一課的教學設計向大家作一匯報。一 指導思想 改變學習方式，培養自主學習的能力。要改變以教師講授 課堂灌輸為基礎，勞動強度大 效率低的傳統教學模式，向素質教育 創新教育轉變，其關鍵就是要改變學生的學習方式，由過去...
宇宙航行教案
教師活動 引導學生深入 1 月球也要受到地球引力的作用，為什麼月亮不會落到地面上來？2 物體做平拋運動時，飛行的距離與飛行的水平初速度有何關係?3 若丟擲物體的水平初速度足夠大，物體將會怎樣？學生活動 分組討論，得出結論。1 由於月球在繞地球沿近似圓周的軌道運轉，此時月球受到的地球的引力 即重力 用...
《宇宙航行》課後反思
宇宙航行 是我看到 嫦娥一號 衛星發射後所設計的乙個案例。嫦娥一號 衛星的發射成功，實現了中國人千年的奔月夢想，是中國航天事業發展的里程碑。其發射 繞地飛行 變軌進入地月轉移軌道 繞月飛行每乙個過程所遵循的規律，正好與本節課的基礎知識相吻合。於是，以 嫦娥一號 衛星的奔月過程為主要線索，我設計了本節...