2024-2025學年新教材高中物理 第七章 萬有引力與宇宙航行 4 宇宙航行（1）說課稿 新人教版必修2

2024-2025學年新教材高中物理第七章萬有引力與宇宙航行4宇宙航行（1）說課稿新人教版必修2學校授課教師課時授課班級授課地點教具設計思路本節(jié)課以新人教版必修2高中物理教材為基礎，圍繞“宇宙航行（1）”這一主題，結(jié)合學生的認知水平，設計以下教學思路：首先，通過引入實際生活中的宇宙航行案例，激發(fā)學生的興趣；其次，講解萬有引力定律在宇宙航行中的應用，讓學生理解宇宙航行的基本原理；最后，通過實驗和討論，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力，使學生在掌握知識的同時，提高實踐能力。整個教學過程注重理論與實踐相結(jié)合，旨在培養(yǎng)學生的物理素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。核心素養(yǎng)目標1.科學素養(yǎng)：培養(yǎng)學生運用物理知識解釋宇宙航行中萬有引力現(xiàn)象的能力，提升科學思維和探究精神。

2.創(chuàng)新與實踐：通過設計實驗和討論，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)解決實際問題的實踐能力。

3.科學態(tài)度與責任：引導學生正確認識科學技術(shù)的雙刃劍效應，樹立科學的宇宙觀和責任感。教學難點與重點1.教學重點

-萬有引力定律的應用：重點講解萬有引力在宇宙航行中的作用，如衛(wèi)星繞地球運動、行星際航行等，強調(diào)萬有引力公式F=G*m1*m2/r^2在實際問題中的應用。

-宇宙航行的基本原理：詳細解釋宇宙航行中的關(guān)鍵概念，如第一宇宙速度、第二宇宙速度、軌道計算等，確保學生理解宇宙航行的物理基礎。

-實際案例分析：通過分析嫦娥、天宮等我國航天器的發(fā)射和運行情況，讓學生將理論知識與實際應用相結(jié)合。

2.教學難點

-萬有引力公式的推導：萬有引力定律的數(shù)學推導對于學生來說是難點，需要通過具體例題，如計算地球與月球之間的引力，幫助學生理解公式中各個變量的意義。

-軌道計算：宇宙航行中的軌道計算較為復雜，如衛(wèi)星的橢圓軌道計算，需要通過實例演示，如給定衛(wèi)星的初始速度和位置，計算其軌道參數(shù)，讓學生掌握計算方法。

-宇宙航行中的能量轉(zhuǎn)換：宇宙航行中涉及能量的轉(zhuǎn)換，如化學能轉(zhuǎn)化為動能，太陽能轉(zhuǎn)化為電能等，這些能量轉(zhuǎn)換過程較為抽象，需要通過圖示和實際案例，如火箭發(fā)射過程中的能量變化，幫助學生形成直觀認識。教學資源-軟硬件資源：物理實驗室、計算機、投影儀、白板

-課程平臺：學校教學管理系統(tǒng)

-信息化資源：多媒體教學課件、網(wǎng)絡教學視頻、宇宙航行相關(guān)軟件模擬

-教學手段：小組討論、問題驅(qū)動、案例教學、實驗演示教學過程一、導入新課

1.大家好，今天我們要學習的是《宇宙航行（1）》這一節(jié)課。首先，我想請大家回憶一下我們之前學過的萬有引力定律，誰能告訴我萬有引力定律的內(nèi)容？

二、講解萬有引力在宇宙航行中的應用

1.很好，萬有引力定律告訴我們，任何兩個物體之間都存在引力。那么，在宇宙航行中，萬有引力是如何發(fā)揮作用的呢？請大家跟我一起來看一下這個案例——衛(wèi)星繞地球運動。

2.假設我們有一個衛(wèi)星，它的質(zhì)量是m，地球的質(zhì)量是M，衛(wèi)星與地球之間的距離是r。根據(jù)萬有引力定律，我們可以計算出衛(wèi)星與地球之間的引力F。那么，這個引力F對衛(wèi)星的運動有什么影響呢？

3.正是這個引力F，使得衛(wèi)星能夠繞地球運動。具體來說，這個引力提供了向心力，使衛(wèi)星沿著圓形或橢圓形軌道運動。我們可以通過計算來驗證這一點。請大家拿出紙筆，我們一起計算一下衛(wèi)星的第一宇宙速度。

三、探究宇宙航行的基本原理

1.好的，我們已經(jīng)知道了衛(wèi)星繞地球運動的基本原理。接下來，我們來探討一下宇宙航行的其他基本原理。首先，我們來看一下第一宇宙速度和第二宇宙速度的概念。

2.第一宇宙速度是指衛(wèi)星在地球表面附近繞地球運動所需的最低速度，這個速度大約是7.9km/s。第二宇宙速度是指衛(wèi)星從地球表面脫離地球引力所需的最低速度，這個速度大約是11.2km/s。請大家思考一下，為什么會有這兩個速度？

3.是的，因為地球的引力。只有當衛(wèi)星的速度達到第一宇宙速度，它才能夠繞地球運動；而當衛(wèi)星的速度達到第二宇宙速度，它才能夠脫離地球引力，飛向太空。接下來，我們通過一個實驗來模擬衛(wèi)星的軌道運動，請大家分成小組，一起完成實驗。

四、實驗與討論

1.現(xiàn)在，每個小組都完成了衛(wèi)星軌道運動的模擬實驗。請大家分享一下你們的實驗結(jié)果，看看哪個小組的衛(wèi)星軌道最為準確。

2.好的，我聽到有很多小組都成功地模擬了衛(wèi)星的軌道運動。那么，我們再來討論一下，如果我們要將衛(wèi)星發(fā)射到火星，我們需要考慮哪些因素？

3.對，我們需要考慮衛(wèi)星的發(fā)射速度、軌道傾角、地球與火星的相對位置等。這些因素都會影響衛(wèi)星的軌道和到達火星的時間。請大家結(jié)合我們學過的知識，討論一下如何設計一個火星探測器的發(fā)射計劃。

五、案例分析

1.好的，我們已經(jīng)討論了如何設計火星探測器的發(fā)射計劃?，F(xiàn)在，讓我們來看一個真實的案例——嫦娥五號探測器。請大家閱讀教材中關(guān)于嫦娥五號探測器的內(nèi)容，了解它的發(fā)射過程和任務。

2.請一位同學來分享一下你讀到的內(nèi)容。很好，嫦娥五號探測器是我國自主研發(fā)的月球探測器，它成功實現(xiàn)了月球樣本返回任務。這個任務的成功，充分體現(xiàn)了我國在宇宙航行領域的實力。

六、總結(jié)與拓展

1.我們今天學習了宇宙航行（1），了解了萬有引力在宇宙航行中的應用，掌握了宇宙航行的基本原理。那么，大家覺得宇宙航行對于人類社會有哪些意義呢？

2.是的，宇宙航行不僅可以幫助我們探索太空，還可以推動科技發(fā)展，提升國家的綜合實力。接下來，請大家思考一下，未來宇宙航行可能會面臨哪些挑戰(zhàn)？

3.好的，我聽到有同學提到了太空垃圾、宇宙射線、生命保障系統(tǒng)等問題。這些問題確實是我們未來需要解決的挑戰(zhàn)。最后，我想請大家回家后，查閱相關(guān)資料，了解一下我國在宇宙航行領域的發(fā)展歷程和未來規(guī)劃。

七、課堂小結(jié)

1.今天我們學習了《宇宙航行（1）》，大家對萬有引力在宇宙航行中的應用有了更深刻的理解，也掌握了宇宙航行的基本原理。希望大家能夠在課后繼續(xù)學習，不斷提高自己的物理素養(yǎng)。

2.下節(jié)課我們將繼續(xù)學習宇宙航行的相關(guān)內(nèi)容，包括衛(wèi)星通信、空間站建設等。希望大家做好準備，積極參與課堂討論。

3.好的，今天的課就到這里，大家辛苦了。下課！學生學習效果學生學習效果顯著，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.理解并掌握了萬有引力定律在宇宙航行中的應用，能夠運用該定律解釋衛(wèi)星繞地球運動、行星際航行等實際現(xiàn)象。

2.通過實驗模擬衛(wèi)星軌道運動，學生能夠直觀地觀察到衛(wèi)星在不同速度和軌道條件下的運動軌跡，加深了對宇宙航行基本原理的理解。

3.學生能夠計算并理解第一宇宙速度和第二宇宙速度的概念，明確這兩個速度在宇宙航行中的重要性。

4.通過分析嫦娥五號探測器等實際案例，學生了解了宇宙航行的實際操作過程，提高了將理論知識應用于實際問題的能力。

5.在小組討論中，學生學會了如何合作解決問題，提升了團隊協(xié)作和溝通能力。

6.學生通過查閱資料和討論，對我國在宇宙航行領域的發(fā)展有了更全面的了解，增強了民族自豪感和對科學的興趣。

7.學生能夠識別并描述宇宙航行中可能遇到的挑戰(zhàn)，如太空垃圾、宇宙射線等，并思考相應的解決方案。

8.學生在課后自主查閱資料，了解了宇宙航行的最新進展，如空間站建設、衛(wèi)星通信等，拓寬了知識視野。

9.通過本節(jié)課的學習，學生對物理學科的興趣得到了提升，科學素養(yǎng)和實踐能力得到了加強。

10.學生在學習過程中，逐漸形成了科學的宇宙觀和責任感，為未來的學習和職業(yè)發(fā)展奠定了堅實的基礎。反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新

1.在本節(jié)課中，我嘗試通過引入真實的航天案例，如嫦娥五號探測器的發(fā)射和任務，來激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望，這種案例教學法在本節(jié)課中取得了較好的效果。

2.實驗模擬環(huán)節(jié)，我讓學生分組進行衛(wèi)星軌道運動的模擬實驗，這不僅提高了學生的實踐操作能力，也增強了團隊合作意識，是一種有益的教學嘗試。

（二）存在主要問題

1.在教學組織方面，我發(fā)現(xiàn)學生在進行實驗模擬時，由于時間安排不夠合理，部分學生未能充分參與其中，導致實驗效果不盡如人意。

2.在教學方法上，我在講解萬有引力定律的應用時，可能過于側(cè)重理論推導，而對于學生的實際應用能力的培養(yǎng)不夠，使得部分學生對于理論知識的理解較為抽象。

3.在教學評價方面，我未能充分利用學生的反饋信息來調(diào)整教學進度和方法，導致部分學生對于課程內(nèi)容的掌握程度不夠。

（三）改進措施

1.針對教學組織方面的問題，我將在未來的課程中更加合理地安排實驗時間，確保每個學生