《宇宙航行》教学设计一、教材分析从三百多年前，牛顿提出设想到1957年苏联的第一颗人造卫星再到2003年10月15日，中国的神州5号载人飞船发射成功，将中国第一名航天员送上太空,它标志着中国进入了载人航天时代，为中华民族进一步进行太空资源的开发和利用奠定了坚实的基础。本节属于航天部分的重要知识，介绍万有引力的实践性成就，要求学生知道是万有引力理论使人类实现“飞天”梦想，这一节课不但要求使学生深刻的理解第一宇宙速度，定量的解决卫星运动的实际问题，还需要学生通过了解航天发展史从而充分的感受人类对客观世界不断探究的精神和情感，激发学生的爱国热情和民族自豪感。二、教学目标（一）知识与技能1.了解三个宇宙速度意义；2.能够推导第一宇宙速度；3.简单了解世界和我国的航空发展史。（二）过程与方法1.学习牛顿关于人造地球卫星的设想的推理方法；2.学会推导第一宇宙速度的两种方法。（三）情感态度与价值观1．通过介绍我国在卫星发射方面的情况，以及学生自己搜集资料的过程激发学生的爱国热情；2．培养学生的科学探索精神；3．激发学生热爱科学的热情。三、教学重点、难点（一）教学重点：了解宇宙速度及其物理意义。（二）教学难点：第一宇宙速度的推导、关于第一宇宙速度是运行的最大值与发射的最小值。四、设计思路本节课分为三个部分，首先通过人类飞天梦想的实践过程和牛顿的设想引导学生通过讨1论研究了解宇宙航行的理论知识。接下来从神州6号的相关资料入手，引导学生推导第一宇宙速度，并通过结合我国发射的多颗卫星有关数据计算相关数据，通过对宇宙航行的理论知识的实际应用而加深对知识深入理解。最后，以PPT小组汇报的形式，展示世界和我国的的航天发展史，通过学生的自主参与总结制作，不但丰富了学生的知识面，激发同学们的热爱科学，热爱祖国的情感，还可以锻炼学生收集总结资料的动手能力，通过小组合作方式培养学生团结合作能力。五、任务分配（学生每组5人搜集资料）第一组：人类的第一颗人造卫星；第二组：人类第一次进入太空；第三组：阿波罗号飞船及登月历程；第四组：哥伦比亚号航天飞机；第五组：哈勃望远镜；第六组：中国第一颗人造卫星---东方红；第七组：中国“神舟”号飞船；第八组：汇总前面几组同学搜集的资料，在老师的指导下制作成PPT课件；第九组：熟悉课件，并准备在上课时给同学们讲解。四、教学资源1．教师搜集的有关内容的视频、文档、图片等资料；2.学生课下搜集的有关内容的视频、文档、图片等资料；3．多媒体教学设备一套：可供实物投影、视频播放、课件播放等。五、教学设计学生活动点评引入新课从三百多年前，牛顿提出设想到1957年10月4日，苏联用三级火箭发射了世界上的第一颗人造地球卫星——“旅行者”1号，人类开始迈入航天时代。万有引力定律不仅解决了天上行星的运行问题，也为人们开辟了上天的理论之路。学生思考：万有引力定律对天文学的贡献。让学生简单了解航空史。2003年10月15日，“神舟”5号飞船载着中国第一位航天员杨利伟成功升空，标志着我国进入了载人航天时代。【教师播放神舟5号发射的flash模拟过程】学生观看录像，了解航天器发射升空的过程让学生了解科学。2提出问题：1．神舟5号飞船升空过程大致有几个过程？2．飞船怎样才能进入近地圆轨道？【观看牛顿的抛体运动动画】引导学生思考：当抛出速度足够大时，铅球将环绕地球运动，成为一个“小月亮”.提问：牛顿思想的基础是什么？（引出第一宇宙速度）一、宇宙速度（一）第一宇宙速度人造卫星能在一定的轨道上绕地球运动。为简化起见，我们假设卫星绕地球做匀速圆周运动。提问：什么力提供卫星作匀速圆周运动所需的向心力。假设卫星地球和卫星的质量分别为M与m，卫星的轨道半径为r，（如图所示）则卫星在轨道上的运行速度是多少？练习：若地球质量M约为6×1024kg，地球平均半径为6400km，人造卫星的半径约为地球半径即近地卫星，则其运动速度是多少？（G=6.67×10-11N·m2/kg2）教师继续讲解：近球卫星所受的万有引力即在地表所受的重力，则卫星可以做圆周运动的向心力也可理解为重力提供向心力。从而我们求得近地卫星的运行速度------第一宇...
