高中物理-宇宙航行教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

教學(xué)設(shè)計(jì)課題：宇宙航行教學(xué)目標(biāo)：（一）知識(shí)與技能1、理解人造衛(wèi)星的發(fā)射原理，能推導(dǎo)第一宇宙速度；2、知道三個(gè)宇宙速度的含義和數(shù)值；3、知道人類(lèi)航天發(fā)展史和中國(guó)航天發(fā)展史；（二）過(guò)程與方法：在探究中培養(yǎng)自主探究能力和分析推理能力（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀：激發(fā)學(xué)科學(xué)、愛(ài)科學(xué)的激情，增強(qiáng)民族自豪感。教學(xué)重點(diǎn)：三個(gè)宇宙速度教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)三個(gè)宇宙速度的理解以及變軌教學(xué)過(guò)程：引入新課：1、伏筆：在上一節(jié)課尾，就設(shè)計(jì)了一個(gè)問(wèn)題留給學(xué)生們思考：“上天賜我神力，從山頂平拋一小球，速度越大，小球做怎樣運(yùn)動(dòng)？”讓學(xué)生自己來(lái)完成牛頓的這張?jiān)O(shè)想圖。我們都知道地球周?chē)性S多衛(wèi)星，但到底有多少呢，這里用一張地球衛(wèi)星圖展示給學(xué)生們，以激發(fā)學(xué)生的探索熱情，同樣是為本節(jié)課的下一步教學(xué)打下伏筆。新課講解：發(fā)射衛(wèi)星：以上節(jié)課留給學(xué)生的思考題為起點(diǎn)，組織學(xué)生們的思考和討論，然后在小組討論的基礎(chǔ)上找一個(gè)學(xué)生代表發(fā)言，老師僅做必要的引導(dǎo)，讓學(xué)生自己推導(dǎo)出第一宇宙速度。進(jìn)而得出第二宇宙速度和第三宇宙速度。并通過(guò)講解和演示讓學(xué)生們對(duì)三個(gè)宇宙速度所對(duì)應(yīng)的衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)情況有較全面的了解。衛(wèi)星變軌：在學(xué)生們能夠發(fā)射圓軌道衛(wèi)星和橢圓軌道衛(wèi)星后，引導(dǎo)學(xué)生思考討論“怎樣實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星從低軌道向高軌道變軌？”在小組再次協(xié)商討論的基礎(chǔ)上，找一名學(xué)生代表板演講解給大家聽(tīng)。并最終從圓周運(yùn)動(dòng)條件上引導(dǎo)分析變軌的力學(xué)依據(jù)，使學(xué)生對(duì)變軌有更全面的認(rèn)識(shí)。比較不同軌道上的衛(wèi)星：老師組織學(xué)生討論高低軌道衛(wèi)星的線速度、角速度、向心加速度和周期大小關(guān)系，這既是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的復(fù)習(xí)和應(yīng)用，也是對(duì)衛(wèi)星運(yùn)行規(guī)律的深入認(rèn)知。人類(lèi)航天50年：通過(guò)學(xué)生看書(shū)和媒體播放，讓學(xué)生了解人類(lèi)航天事業(yè)的發(fā)展歷程，特別是對(duì)我國(guó)航天發(fā)展有更深入的了解，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感。嫦娥一號(hào)衛(wèi)星3D模擬動(dòng)畫(huà)：通過(guò)對(duì)嫦娥一號(hào)衛(wèi)星的發(fā)射過(guò)程講解和媒體模擬演示，使學(xué)生相對(duì)完整地衛(wèi)星發(fā)射和深空探測(cè)有所了解，學(xué)以致用。小結(jié)作業(yè)：本節(jié)課后練習(xí)題閱讀課本，課后的STS，了解航天技術(shù)對(duì)我們生活的改變擴(kuò)展：課件最后也為學(xué)生提供了兩個(gè)專(zhuān)題參考網(wǎng)站“中國(guó)載人航天工程網(wǎng)：和中國(guó)探月網(wǎng)：/”為學(xué)有余力和對(duì)航天有興趣的學(xué)生開(kāi)拓另一番天空，將學(xué)習(xí)引向課外。學(xué)情分析在上一章《曲線運(yùn)動(dòng)》中，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)并掌握了圓周運(yùn)動(dòng)部分的知識(shí)。本章內(nèi)容是從陸地轉(zhuǎn)移到星空，是人與神的統(tǒng)一。通過(guò)本章前四節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生又學(xué)習(xí)了開(kāi)普勒三定律和萬(wàn)有引力定律，本節(jié)則是在以上知識(shí)基礎(chǔ)上的應(yīng)用。學(xué)生從以往的學(xué)習(xí)和生活知識(shí)上對(duì)衛(wèi)星雖然有一定的了解，但缺乏系統(tǒng)的認(rèn)知，所以通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)要引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)踐和理論的高度去把航天知識(shí)完整化。效果分析本節(jié)課是實(shí)效性很強(qiáng)的一節(jié)課，通過(guò)授課，達(dá)到了以下效果：學(xué)生們知道了三個(gè)宇宙速度的意義，了解了發(fā)射衛(wèi)星的方法。通過(guò)學(xué)生們的分組討論和老師的引導(dǎo)講解，學(xué)生對(duì)三個(gè)宇宙速度有了準(zhǔn)確的認(rèn)知提高了學(xué)生辯證邏輯思考能力。通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅對(duì)三個(gè)宇宙速度的物理意義有所了解，還對(duì)衛(wèi)星介于三個(gè)宇宙速度之間的運(yùn)動(dòng)情況有了相對(duì)完整的認(rèn)識(shí)，雖然這種認(rèn)識(shí)還是不甚準(zhǔn)確的。通過(guò)變軌和不同高度上衛(wèi)星的比較，學(xué)生也對(duì)衛(wèi)星在運(yùn)行過(guò)程中的特征有了更加深入的了解，對(duì)自己所處的地球和它周?chē)男l(wèi)星的運(yùn)動(dòng)更加全面。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，在相互協(xié)作的過(guò)程中，同學(xué)們學(xué)會(huì)了人與人之間的交流與合作，增進(jìn)了同學(xué)們之間的協(xié)作意識(shí)和相處之道，增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)精神。通過(guò)人類(lèi)航天探索50年以及中國(guó)航天事業(yè)發(fā)展的成就學(xué)習(xí)，使學(xué)生增強(qiáng)了為人類(lèi)文明進(jìn)步做出自己貢獻(xiàn)的精神，也增強(qiáng)了做為一個(gè)中國(guó)人的民族自豪感。教材分析本章是上一章《曲線運(yùn)動(dòng)》中圓周運(yùn)動(dòng)部分知識(shí)的延續(xù)，又是人類(lèi)的視角從陸地轉(zhuǎn)移到星空，是人與神的統(tǒng)一，具有重要的歷史意義?！队钪婧叫小芬还?jié)，則是在萬(wàn)有引力定律基礎(chǔ)上人類(lèi)飛天夢(mèng)想實(shí)現(xiàn)的重要一步。正如阿姆斯特朗所說(shuō)的“That’sonestepforaman,onegiantleapformankind.”所以這一節(jié)內(nèi)容，不僅僅需要教給學(xué)生們的是知識(shí)，更重要的是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，激發(fā)學(xué)生對(duì)太空知識(shí)的渴望和獻(xiàn)身科學(xué)的精神培養(yǎng)。嫦娥飛天夢(mèng)想，是人類(lèi)共同的夢(mèng)想，更是中國(guó)人心中早已有的，現(xiàn)在我們實(shí)現(xiàn)了。本節(jié)課加入了嫦娥一號(hào)衛(wèi)星的發(fā)射和探月內(nèi)容也是有必要的。在教學(xué)過(guò)程中，我們不能脫離上節(jié)課的圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)來(lái)學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，所以在分析衛(wèi)星發(fā)射，以及變軌的整個(gè)過(guò)程中還是要時(shí)時(shí)處處從上一章的知識(shí)和萬(wàn)有引力知識(shí)相結(jié)合，引導(dǎo)和幫助學(xué)生應(yīng)用前面所學(xué)知識(shí)去分析本節(jié)內(nèi)容，學(xué)以致用。評(píng)測(cè)練習(xí)1.關(guān)于宇宙速度，下列說(shuō)法正確的是()A.第一宇宙速度是能使人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小發(fā)射速度B.第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度C.第二宇宙速度是衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)近地點(diǎn)的速度D.第三宇宙速度是發(fā)射人造地球衛(wèi)星的最小速度2.如圖所示是“嫦娥三號(hào)”奔月過(guò)程中某階段的運(yùn)動(dòng)示意圖，“嫦娥三號(hào)”沿橢圓軌道Ⅰ運(yùn)動(dòng)到近月點(diǎn)P處變軌進(jìn)入圓軌道Ⅱ，“嫦娥三號(hào)”在圓軌道Ⅱ做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，周期為T(mén).已知引力常量為G，下列說(shuō)法正確的是()A.由題中(含圖中)信息可求得月球的質(zhì)量B.由題中(含圖中)信息可求得月球第一宇宙速度C.“嫦娥三號(hào)”在P處變軌時(shí)必須點(diǎn)火加速D.“嫦娥三號(hào)”沿橢圓軌道Ⅰ運(yùn)動(dòng)到P處時(shí)的加速度大于沿圓軌道Ⅱ運(yùn)動(dòng)到P處時(shí)的加速度3.我國(guó)發(fā)射的“天宮一號(hào)”和“神舟八號(hào)”在對(duì)接前，“天宮一號(hào)”的運(yùn)行軌道高度為350km，“神舟八號(hào)”的運(yùn)行軌道高度為343km.它們的運(yùn)行軌道均視為圓周，則()A.“天宮一號(hào)”比“神舟八號(hào)”速度大B.“天宮一號(hào)”比“神舟八號(hào)”周期長(zhǎng)C.“天宮一號(hào)”比“神舟八號(hào)”角速度大D.“天宮一號(hào)”比“神舟八號(hào)”加速度大4.有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在赤道表面上隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，b是近地軌道衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測(cè)衛(wèi)星，它們均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，各衛(wèi)星排列位置如圖所示，則()A.a的向心加速度等于重力加速度gB.在相同時(shí)間內(nèi)b轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)最長(zhǎng)C.c在4h內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角是π/6D.d的運(yùn)動(dòng)周期有可能是20h5.如圖所示是“嫦娥奔月”示意圖，衛(wèi)星發(fā)射后通過(guò)自帶的小型火箭多次變軌，進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，最終被月球引力捕獲，成為繞月衛(wèi)星，并開(kāi)展對(duì)月球的探測(cè)．下列說(shuō)法正確的是()A.發(fā)射“嫦娥一號(hào)”的速度必須達(dá)到第三宇宙速度B.在繞月圓軌道上，衛(wèi)星周期與衛(wèi)星質(zhì)量有關(guān)C.衛(wèi)星受月球的引力與它到月球中心距離的平方成反比D.在繞月軌道上，衛(wèi)星受地球的引力大于受月球的引力6.我國(guó)發(fā)射的“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星在環(huán)月圓軌道繞行n圈所用時(shí)間為t，如圖所示．已知月球半徑為R，月球表面處重力加速度為g月，引力常量為G.求：(1)月球的質(zhì)量M.(2)月球的第一宇宙速度v1(3)“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星離月球表面高度h.課后反思課前的準(zhǔn)備比較有效。上節(jié)課給學(xué)生留了一個(gè)思考題，學(xué)生提前有所思考，對(duì)課堂效率的提高很有幫助。小組討論效果不錯(cuò)。通過(guò)課前的伏筆和課堂上的小組討論，然后找學(xué)生代表到講臺(tái)上來(lái)發(fā)表自己的觀點(diǎn)。從效果上看很不錯(cuò)，基本能夠較準(zhǔn)確地說(shuō)出本節(jié)課要求達(dá)到的目標(biāo)，說(shuō)明學(xué)生們課前的預(yù)習(xí)工作做得也不錯(cuò)。課件設(shè)計(jì)比較實(shí)用。從整個(gè)課堂流程上來(lái)看，設(shè)計(jì)的課件用著還是比較順手，環(huán)環(huán)相扣。不足之處是在視頻播放的過(guò)程中有些不是很順暢，說(shuō)明老師課前的準(zhǔn)備工作做得還不是很到位。人類(lèi)航天50年視頻對(duì)學(xué)生更加全面地了解航天事業(yè)發(fā)展情況比較有幫助，比起老師單純地講解和學(xué)生單純地看書(shū)來(lái)好很多，只是畫(huà)面速度有些快，學(xué)生反應(yīng)不及時(shí)，還應(yīng)該改進(jìn)。嫦娥一號(hào)的講解和3D模擬動(dòng)畫(huà)的引入，對(duì)學(xué)生全面了解衛(wèi)星的發(fā)射和變軌以及深空探測(cè)有很好的幫助。雖然這并不是課本和課標(biāo)所必須要求的，但是有了它，學(xué)生會(huì)對(duì)三個(gè)宇宙速度有更加深入的理解，起到了很好的輔助作用。課標(biāo)分析本節(jié)課是以學(xué)生已經(jīng)掌握的曲線運(yùn)動(dòng)一章中的一平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)和向心力等知識(shí)以及萬(wàn)有引力定律為基礎(chǔ)。重點(diǎn)講述了人造地球衛(wèi)星的發(fā)射原理，人造衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)原因和人造衛(wèi)星的速度問(wèn)題。人造衛(wèi)星是萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)