教学设计《人造卫星宇宙速度》.doc

设计者姓名：孙小林设计者单位：清远连山高级中学授课学科:物理授课年级:高一课题名称人造卫星宇宙速度学习者知识结构分析（请定性描述学生的知识结构与认知能力、学习动机与学习态度、学习习惯与学习风格）通过前面的学习，学生已对平抛运动、曲线运动的特点、万有引力定律已有一定的了解。在此基础上，通过教师合理诱导，按照迁移规律科学地设计问题情境，促进学生探究，获得新知。尽管学生对天体运动的知识储备不足，猜想可能缺乏科学性，表达也许欠妥。但只要始终参与到学习情境中，五官体验激活思维，大胆猜想，敢于表达，就都能获得发展和提高。教学目标（请结合课程标准说明本节课学习完成后所要达到的具体的三维目标）（一）知识与技能
1．通过观察思考、合作探究使学生知道人造地球卫星的发射原理；
2．通过阅读、合理诱导与精心研究使学生掌握三个宇宙速度，学会推导第一宇宙速度的两个求解公式；
3．通过公式分析、练习反馈使学生掌握用万有引力定律和圆周运动知识求解有关卫星运动的基本问题。
（二）过程与方法
1．通过对人造卫星的发射原理和第一宇宙速度公式推导的学习，使学生经历科学探究、分析、归纳的思维过程；
2．教育学生在处理实际问题时，如何忽略次要因素，抓住主要因素，抽象出物理模型。从而对学生进行物理研究方法的培养。
（三）情感态度与价值观
1．在主动学习合作探究过程中，体验和谐、流畅、民主、愉悦的学习情境，在满怀热望的探究中不断获得美的感受和成功的喜悦。
2．介绍我国航天事业的发展现状，激发学生的求知欲和热爱科学的激情，增强民族自信心和自豪感，培养爱国热情。教学过程
一、创设情境，激发情感
1．多媒体演示“神舟九号”宇宙飞船发射、运行、返回”视频剪辑。（播放同时可向学生介绍、讲解有关宇宙飞船发射、运行、返回等过程中的一些知识。）
2．教师导入：（将音量调小，与课件播放同步）
自古以来飞天一直是全人类的梦想，人类也为此做出了不懈的追求和巨大的牺牲。我国古代的万户就是其中一个，他曾经将自己用47枚火箭捆绑，尝试飞天，不幸点火后火箭爆炸，万户为此牺牲了。然而，一次次的失败并没有阻止人类进行太空探索的活动。终于，人类第一颗人造卫星于1957年10月4日从前苏联升空，中国也于1970年发射了第一颗人造卫星。特别是2003年10月15日至16日，中国第一次实现载入航天，宇航员杨利伟乘坐“神舟五号”绕地飞行14圈，顺利返回，圆了中国人盼望已久的飞天之梦。2005年10月12日，我国“神舟六号”又将两名宇航员费俊龙、聂海胜送入太空，绕地飞行近五天五夜成功返回，实现了新的突破。所有这些都是每一个中国人的骄傲和自豪！
3．适时设疑：那么人类是怎样把物体发射出去，送入太空的呢？
（让学生开始思考及交流）
4．出示课题：《人造卫星宇宙速度》。
教师设问，引领学生进入学习活动中。
二、观察思考，合作探究：
（一）诱导观察：
1．演示实验：在某一平台上先后以不同水平速度抛出小球。
2．教师设疑：观察和比较这四条轨迹，你能发现什么？
3．师生小结：得出两个结论，并在课件上出示：
①物体由于地球引力的作用均落回地面。
②物体的初速度越大，飞得越远。
（二）放飞思维，大胆猜想：
1．教师设疑：从刚才的四条轨迹图中，你还能联想到什么？
2．课件展示牛顿设想，并用动画动态演示：
忽略空气阻力的影响，当抛出物体的初速度足够大时，物体就永远不会落到地面上来，它将围绕地球运转。
3．教师追问：牛顿的设想可能吗？（引导学生进一步思维）
4．师生小结：牛顿设想的运动是完全可能的。当物体的初速度足够大时，物体将围绕地球做匀速圆周运动，成为一颗人造地球卫星，简称人造卫星。
出示标题一：人造卫星──人造卫星所需的向心力由地球的万有引力提供。
三、精心研究，合理推导：
1．设疑：要有足够大的速度，才能使抛出的物体成为人造卫星，那么这个速度多大呢？
出示标题二：宇宙速度（导向第二个研究内容。）
2．课件出示探究内容和已知条件：
已知地球和人造卫星质量分别为M和m，卫星到地心的距离为r，求卫星绕地球做圆周运动的速度v。
3．设疑：解题的思路和方法是什么？
（教师强调学生不急于解题，先看清已知条件，找出解题思路，引导学生自己得出：应该用人造卫星围绕地球做圆周运动的向心力由地球的万有引力提供来求解。）
4．推导卫星运行速度公式：
根据万有引力和圆周运动规律，引导学生分析、研究，并自己独立求出卫星运行速度
（请两名学生上黑板推导。教师在学生中观察指导答疑，并就黑板上学生的推导过程引导全班同学进行评价，之后课件再现推导过程，帮助全体学生达标。）
5．引导学生对公式进行分析:
设疑：不同的人造地球卫星，其线速度大小、角速度大小、周期与什么因素有关？有什么样的关系？
学生思考讨论交流得出结论，并在课件上出示：
不同的人造地球卫星，其线速度大小