廣東省揭陽市高中物理第六章萬有引力與航天6.5宇宙航行（1）教案新人教版必修2授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間課程基本信息1.課程名稱：高中物理第六章萬有引力與航天6.5宇宙航行（1）

2.教學年級和班級：廣東省揭陽市高中，物理必修2班

3.授課時間：2023年4月10日

4.教學時數(shù)：45分鐘

二、教學內(nèi)容

1.課程目標：通過本節(jié)課的學習，使學生了解宇宙航行的基本概念，掌握宇宙速度、軌道等基本知識，培養(yǎng)學生的空間想象能力和科學思維。

2.教學重點：宇宙速度、軌道等基本概念的理解和應用。

3.教學難點：宇宙速度、軌道等知識的綜合運用。

三、教學過程

1.導入：通過展示我國航天事業(yè)的發(fā)展歷程，激發(fā)學生的愛國情懷，引出本節(jié)課的主題。

2.新課導入：介紹宇宙航行的基本概念，講解宇宙速度、軌道等知識。

3.案例分析：分析我國航天器的宇宙航行過程，讓學生更好地理解宇宙速度、軌道等知識。

4.課堂練習：布置相關的練習題，鞏固所學知識。

5.總結(jié)：對本節(jié)課的內(nèi)容進行總結(jié)，強調(diào)宇宙速度、軌道等知識在航天事業(yè)中的重要性。

四、教學評價

1.課堂表現(xiàn)：觀察學生在課堂上的參與程度、提問回答等情況，了解學生的學習狀態(tài)。

2.練習完成情況：檢查學生課堂練習的完成質(zhì)量，評估學生對知識的掌握程度。

3.課后反饋：收集學生的課后反饋，了解學生的學習效果。

五、教學資源

1.教材：新人教版高中物理必修2。

2.多媒體課件：宇宙航行相關的圖片、視頻等資料。

3.練習題：與人教版教材配套的練習題。核心素養(yǎng)目標1.科學思維：通過本節(jié)課的學習，培養(yǎng)學生運用科學思維方法，分析宇宙航行的基本問題，提高學生解決問題的能力。

2.科學探究：培養(yǎng)學生運用實驗、觀察等方法，探究宇宙速度、軌道等知識，培養(yǎng)學生的探究能力。

3.空間想象：培養(yǎng)學生運用空間想象能力，理解宇宙航行的基本概念，提高學生的空間思維能力。

4.科學態(tài)度與價值觀：通過我國航天事業(yè)的發(fā)展歷程，培養(yǎng)學生的愛國情懷，樹立正確的科學態(tài)度和價值觀。教學難點與重點1.教學重點

-宇宙速度的概念及其計算：地球表面出發(fā)，繞地球飛行一周不落回地面的最小速度。

-軌道的類型及特點：圓形軌道、橢圓形軌道等，以及不同軌道對航天器的要求。

-宇宙航行的基本原理：航天器在軌道上的運動規(guī)律，以及航天器變軌的原理。

2.教學難點

-宇宙速度的計算：理解并運用萬有引力公式計算不同高度的宇宙速度。

-軌道變化的物理原理：理解航天器從低軌道變軌到高軌道所需的物理原理和能量轉(zhuǎn)換。

-航天器軌道控制：掌握航天器在軌道上的控制方法，如發(fā)動機點火、軌道修正等。

舉例說明：

-宇宙速度的計算難點在于理解萬有引力公式中的各參數(shù)含義和運用，如地球的質(zhì)量、半徑以及航天器與地球的距離等。

-軌道變化的物理原理難點在于理解航天器從低軌道變軌到高軌道時，需要增加速度以克服地球引力的束縛，同時還要考慮航天器的燃料消耗和機械能守恒。

-航天器軌道控制難點在于理解不同軌道類型對航天器控制的要求，以及如何在實際操作中實現(xiàn)精確控制。教學方法與策略1.教學方法

-講授法：用于講解宇宙速度、軌道等基本概念和原理。

-案例研究法：通過分析我國航天器的宇宙航行案例，讓學生更好地理解知識。

-討論法：組織學生討論航天器的軌道控制方法，促進學生思考和交流。

2.教學活動

-角色扮演：學生扮演航天設計師，討論并設計航天器的宇宙航行方案。

-實驗模擬：利用模擬軟件，讓學生模擬航天器的軌道變化，增強學生的實踐操作能力。

3.教學媒體

-多媒體課件：使用課件展示宇宙航行的圖像、視頻，幫助學生直觀理解。

-網(wǎng)絡資源：利用網(wǎng)絡資源，展示我國航天事業(yè)的發(fā)展歷程，激發(fā)學生的愛國情懷。

-模擬軟件：運用模擬軟件，讓學生親身體驗航天器的軌道變化，提高學生的實踐能力。教學過程設計1.導入環(huán)節(jié)（5分鐘）

-創(chuàng)設情境：展示我國航天事業(yè)的發(fā)展歷程，特別是近年來的重大航天任務，如嫦娥五號、天問一號等。

-提出問題：引導學生思考航天器是如何在宇宙中飛行的，激發(fā)學生的學習興趣和求知欲。

2.講授新課（15分鐘）

-講解宇宙速度的概念及其計算方法，強調(diào)地球表面出發(fā)，繞地球飛行一周不落回地面的最小速度。

-介紹不同類型的軌道及其特點，如圓形軌道、橢圓形軌道等，以及不同軌道對航天器的要求。

-講解宇宙航行的基本原理，包括航天器在軌道上的運動規(guī)律和航天器變軌的原理。

3.師生互動環(huán)節(jié)（5分鐘）

-提問：讓學生回答宇宙速度的計算方法和軌道的特點，檢查學生對知識的掌握程度。

-討論：組織學生討論航天器的軌道控制方法，引導學生思考并交流不同的觀點。

4.鞏固練習（10分鐘）

-布置練習題：讓學生運用所學知識，解決實際問題，如計算特定高度的宇宙速度等。

-討論解答：學生相互討論，共同解決問題，教師給予指導和解答。

5.總結(jié)與拓展（5分鐘）

-總結(jié)：對本節(jié)課的內(nèi)容進行總結(jié)，強調(diào)宇宙速度、軌道等知識在航天事業(yè)中的重要性。

-核心素養(yǎng)能力的拓展：引導學生思考航天事業(yè)的發(fā)展對我國科技實力和國家地位的提升，培養(yǎng)學生的愛國情懷和科學態(tài)度。

總用時：45分鐘

教學過程設計要求緊扣實際教學過程中的重難點，通過創(chuàng)設情境、提問、討論、練習等方式，激發(fā)學生的學習興趣，引導學生主動參與課堂，培養(yǎng)學生的科學思維、科學探究和空間想象等核心素養(yǎng)能力。同時，教學過程要注重師生互動，充分調(diào)動學生的積極性，確保學生對知識的深入理解和掌握。知識點梳理1.宇宙速度

-定義：宇宙速度是指在地球表面出發(fā)，繞地球飛行一周不落回地面的最小速度。

-計算公式：v=√(GM/R)，其中G為萬有引力常數(shù)，M為地球的質(zhì)量，R為地球的半徑。

2.軌道

-定義：軌道是航天器圍繞行星運動的路徑。

-類型：圓形軌道、橢圓形軌道、雙曲線軌道等。

-特點：不同類型的軌道對航天器的要求不同，如圓形軌道要求航天器在特定高度和速度下運行。

3.宇宙航行原理

-定義：宇宙航行是指航天器在宇宙空間中的運動。

-原理：航天器在軌道上的運動規(guī)律，包括軌道速度、軌道周期等。

-變軌原理：航天器從低軌道變軌到高軌道需要增加速度，克服地球引力的束縛。

4.軌道控制方法

-定義：軌道控制是指對航天器在軌道上的運動進行調(diào)整。

-方法：包括發(fā)動機點火、軌道修正等，以保持航天器在預定軌道上運行。

5.航天器軌道控制

-定義：航天器軌道控制是指對航天器在軌道上的位置和速度進行調(diào)整。

-方法：包括軌道機動、軌道轉(zhuǎn)移等，以實現(xiàn)航天器的不同任務目標。

6.航天器軌道機動

-定義：航天器軌道機動是指通過改變航天器的速度和方向，使其從一條軌道轉(zhuǎn)移到另一條軌道。

-方法：包括軌道修正、軌道機動等，以實現(xiàn)航天器的不同任務需求。

7.航天器軌道轉(zhuǎn)移

-定義：航天器軌道轉(zhuǎn)移是指將航天器從當前軌道轉(zhuǎn)移到目標軌道。

-方法：包括改變航天器的速度和方向，使其進入目標軌道。

8.航天器軌道控制實例

-實例：分析我國航天器的宇宙航行過程，如嫦娥五號、天問一號等。

-目的：讓學生更好地理解航天器軌道控制的方法和原理。課堂小結(jié)，當堂檢測1.課堂小結(jié)

-通過本節(jié)課的學習，學生應掌握宇宙速度、軌道等基本概念和原理。

-學生應能理解宇宙航行的基本原理，包括航天器在軌道上的運動規(guī)律和航天器變軌的原理。

-學生應掌握軌道控制方法，如發(fā)動機點火、軌道修正等，以保持航天器在預定軌道上運行。

-學生應能運用所學知識，解決實際問題，如計算特定高度的宇宙速度等。

2.當堂檢測

-題目一：計算地球表面出發(fā)，繞地球飛行一周不落回地面的最小速度。

-題目二：分析我國航天器的宇宙航行過程，如嫦娥五號、天問一號等，闡述航天器軌道控制的方法和原理。

-題目三：設計一個航天器的軌道轉(zhuǎn)移方案，包括改變航天器的速度和方向，使其從一條軌道轉(zhuǎn)移到另一條軌道。

3.答案與解析

-題目一答案：使用萬有引力公式計算得出地球表面出發(fā)，繞地球飛行一周不落回地面的最小速度。

-題目二答案：分析我國航天器的宇宙航行過程，得出航天器軌道控制的方法和原理。

-題目三答案：設計一個航天器的軌道轉(zhuǎn)移方案，包括改變航天器的速度和方向，使其從一條軌道轉(zhuǎn)移到另一條軌道。

4.課堂小結(jié)與當堂檢測的作用

-課堂小結(jié)有助于鞏固學生對本節(jié)課知識的理解和掌握。

-當堂檢測可以及時檢查學生對知識的掌握程度，發(fā)現(xiàn)并解決問題。

-通過課堂小結(jié)和當堂檢測，教師可以了解學生的學習情況，為后續(xù)教學提供依據(jù)。反思改進措施1.教學特色創(chuàng)新

-實踐教學：將航天器軌道控制的相關知識與實際案例相結(jié)合，讓學生親身體驗和操作，提高學生的實踐能力。

-愛國情懷教育：通過講解我國航天事業(yè)的發(fā)展歷程，培養(yǎng)學生的愛國情懷，激發(fā)學生的學習興趣。

-團隊合作：組織學生進行小組討論和合作，培養(yǎng)學生的團隊合作能力和交流溝通能力。

2.存在主要問題

-教學管理：課堂時間安排不夠合理，導致部分內(nèi)容講解不充分，需要調(diào)整教學計劃和時間分配。

-教學方法：對于一些復雜的知識點，學生理解起來比較困難，需要采用更直觀、生動的教學方法，如動畫演示、模型展示等。

-教學評價：目前的評價方式較為單一，主要是課堂提問和練習，可以考慮引入更多的評價方式，如小組討論、項目報告等，全面評估學生的學習效果。

3.改進措施

-調(diào)整教學計劃和時間分配：根據(jù)學生的實際情況，合理分配課堂時間，確保每個知識點都能得到充分的講解和討論。

-采用多樣化的教學方法：針對不同知識點，采用不同的教學方法，如動畫演示、模型展示、實際案例分析等，幫助學生更好地理解和掌握知識。

-豐富教學評價方式：引入更多的評價方式，如小組討論、項目報告等，全面評估學生的學習效果，激發(fā)學生的學習積極性和主動性。

-加強與企業(yè)的合作：與相關企業(yè)合作，為學生提供實踐機會，讓他們能夠?qū)⑺鶎W知識運用到實際工作中，提高學生的實踐能力和就業(yè)競爭力。板書設計-定義：宇宙速度是指在地球表面出發(fā)，繞地球飛行一周不落回地面的最小速度。

-計算公式：v=√(GM/R)，其中G為萬有引力常數(shù)，M為地球的質(zhì)量，R為地球的半徑。

2.軌道

-類型：圓形軌道、橢圓形軌道、雙曲線軌道等。

-特點：不同類型的軌道對航天器的要求不同，如圓形軌道要求航天器在特定高度和速度下運行。

3.宇宙航行原理

-原理：航天器在軌道上的運動規(guī)律，包括軌道速度、軌道周期等。

-變軌原理：航天器從低軌道變軌到高軌道需要增加速度，克服地球引力的束縛。

4.軌道控制方法

-方法：包括發(fā)動機點火、軌道修正等，以保持航天器在預定軌道上運行。

-實例：分析我國航天器的宇宙航行過程，如嫦娥五號、天問一號等。

5.航天器軌道控制

-方法：包括軌道機動、軌道轉(zhuǎn)移等，以實現(xiàn)航天器的不同任務目標。

-實例：設計一個航天器的軌道轉(zhuǎn)移方案，包括改變航天器的速度和方向，使其從一條軌道轉(zhuǎn)移到另一條軌道。

板書設計應條理清楚、重點突出、簡潔明了，同時具有藝術性和趣味性，以激發(fā)學生的學習興趣和主動性。例如，可以通過使用顏色區(qū)分不同的知識點，或者采用有趣的圖形和圖像來吸引學生的注意力。此外，板書設計應便于學生理解和記憶，例如通過使用簡潔的關鍵詞和公式，或者通過列出行云流水的板書布局，使學生能夠快速抓住重點，提高學習效率。課后拓展-閱讀材料：推薦學生閱讀關于航天器軌道控制的專業(yè)書籍或文章，如《航天器軌道動力學》、《航天器軌道控制技術》等。

-視頻資源：推薦學生觀看關于我國航天事業(yè)的紀錄片，如《中國的航天》、《探月工程》等，以及相關的科普視頻。

2.拓展要求

-自主學習：鼓勵學生利用課后時間，自主學習和拓展關于航天器軌道控制的知識，提高自己的科學素養(yǎng)。

-提問解答：學生在學習過程中遇到疑問，可以隨時向教師提問，教師