4. 人造卫星 宇宙速度优秀教学设计说课稿

教 材

课 题

普通高中课程标准实验教科书物理必修2 第三章

第四节

教育科学出版社

四、人造卫星

宇宙速度

课标分析：

普通高中物理课程标准明确指出，物理教学的核心任务是培养学生的思维能力、提高学生的科学素养。本节课通过设置一系列学习探究活动，帮助学生理解人造卫星的发射原理，了解我国航天事业的重大成就，激发爱国主义情怀。

教学内容分析：

本节课是万有引力定律在天文学上应用的一个实例，是人类征服自然的教师

卢健诗

前端分析

见证，体现了知识的力量，是学生学习了解现代科技知识的一个极好素材。教材不但介绍了人造卫星中一些基本理论，更是在其中渗透了很多研究实际物理问题的物理思考的方法。因此，本节课是“万有引力定律”中的重点内容，是学生进一步学习研究天体物理问题的理论基础。

学情分析：

学生已学过抛体运动、匀速圆周运动、万有引力定律等基本理论，具备解决卫星环绕问题、推导第一宇宙速度的基础。

（1）了解人造卫星的有关知识。

知识

技能

（2）知道三个宇宙速度的含义，会推出第一宇宙速度。

（3）知道卫星环绕过程中物理量之间的关系。

（4）理解同步地球卫星的特点。

（1）通过学生讨论、交流，采取推导法、归纳法得出第一宇宙速教学目标

过程度及卫星轨道平面的特点。

方法

（2）利用课件，把抽象的问题直观化，引导学生建立物理模型，得出卫星轨道平面的特点以及环绕过程中物理量之间的关系。

情感价值观

（1）通过对我国航天成就的了解，激发学生的爱国热情。

（2）感受到科学技术是第一生产力，科技改变着人类生活。

教学重点

（1）第一宇宙速度的推导 （2）卫星的环绕特点

[键入文字]

教学难点

教学过程：

环节

环节1 （1）卫星轨道平面特点。 （2）发射速度与环绕速度的区别。

教学意图

回顾旧知识

教师活动

假设：人造卫星质量为m，地球质量为M，人造卫星到地心的距离为r。

学生活动

媒体

得到速率、加速演示视度、角速度、周频课件

期等量

创设情境

卫星运行规律

环节2 活动探究之一：

提问1：怎样才能让原本在地面上的物学生思考回答。

助学体成为绕地球运动的人造卫星呢？

学生观看课件“卫星发射原理”，在头脑中初步建立卫星的运动模型。

课件

活动探究

初步建立卫星的

运动模型。利用助

学课件呈现直观、鲜明的图景，为学生的思考搭台阶。 [键入文字]

活动探究之二：

推导第一宇宙速度。引导学生用物理模型的方法，调动已有的知识储备处理问题。通过先定性、后定量的办法，让学生的认知逐步提升。

提问2：在地面上，至少要用多大的速学生思考完成所提的问题

度将物体抛出，它就不会再落回到地

面上，而成为一颗卫星呢？

两种方法：

2GMmmvGM

→

v学生交流汇报

RRR2

mv2mg

→vgR

R学生思考交流，提问3：这两组同学的结论有什么联根据已有知识系？

进行说明

提问4：已知地球半径6400km,地球表

面重力加速度是9.8m/s2。估算第一宇

宙速度的大小.

第一宇宙速度：v1=7.9km/s是成为地球卫星的最小发射速度。

提问5：如果想发射一个高轨道的人造地球卫星，需要的发射速度是更大还是更小？

展示课件

板图板书

板书

环节

环节2 活动探究

教学意图

活动探究之二：

教师活动

学生活动

媒体

提问6：更高轨道上环绕的地球卫学生思想碰撞，展示星，线速度比它（7.9km/s）大还是比讨论交流，分析

课件

它小呢？

问题5和问题6所得的结论矛盾

吗？区别发射速度和环绕速度。

想一想：如果卫星的速度大于第一宇宙速度，卫星将怎样运动呢？ 当7.9km/s

观看课件，结合

圆周运动所学知识思考

展示课件

活动探究之三：

人造地球卫星的运动。由简单到复杂，层层递进，提高学生的推理思维能力，联系实际，使物理知识的[键入文字]

意义建构更加优化。

当v >11.2km/s时

第二宇宙速度11.2km/s 第三宇宙速度16.7km/s 提问7：判断发射速度的范围

1、我国嫦娥二号卫星的发射速度范围。

2、2011年，我国与俄罗斯联合开展火星探测项目，任务是发射我国的“萤火一号”探测器登陆火星。请判断

“萤火一号”的发射速度范围。

[键入文字]

两颗人造地球卫星，都在圆形利用运动模型，展示问题引领，加深学提问8：轨道上运行，它们的轨道半径不同。

生对卫星运动模课件

比较它们的向心加速度a向、线速度结合圆周运动型的理解，学会用v、角速度ω

、周期T。

所学知识推导，

运动模型分析运动物体各物理量之间的关系。区分发射速度和环绕速度，呈清模糊认识。

观看课件

总结规律，完成所提问题

MmGM1ma得：aa向向向r2r2r2GMGMmv2v(2)由m得：r2rr(1)由G(3)由GMm2mr得：r2GMr3v1r1r3GMm(4)由r2

r34π2T2m2r得：GMTTr3卫星绕地球运动的a向、v、、T只由r、M决定r越大a向越小、v越小、越小、T越大活动探究之四

分析地球同步卫星问题，通过问题串引领，逐步深化学生对宇宙航行的理解。

展示各类卫星运转

提问7：分析卫星轨道特点。

这些轨道有什么共性？

高轨道卫星的一类----地球同步卫星

学生分析，得出展示结论：轨道平面课件

的圆心与地心学案

提问8：地球同步卫星必须是与地重合。

球相对静止的，根据这一特征你认为它应具有哪些特点呢？

高轨道卫星的发射是怎样实现的？

展示课件---变轨过程

观察思考，学生提问9：怎样计算地球同步卫星距思考讨论交流

地面的高度？

2GMm2GMT m()2(Rh)hR

22T(Rh)4

若要使得卫星的直线电波能覆盖全球有人居住的绝大部分区[键入文字]

课件

环节

环节3 教学意图

反思回顾

域，构成全球通讯网，则至少需要几颗同步卫星？

教师活动

学生活动

媒体

引导学生反思

1、这节课的学习，你有什么收获？

学后反思

让学生在反思中 2、还想知道什么？

提高，指导学习方

法，培养质疑的习惯，提高学习品质。

环节4 强化学生对宇宙布置课后作业

学生回顾反思，

质疑

引导拓展学习

航行的认识，学生用规律解决实际问题，实现学以致用的目的。

思考，写作业

作业

课后反思：

本节课取得较好的教学效果。通过设疑→思考→启发→引导这样一条主线，鼓励学生积极参与，让学生通过自己的分析研究来掌握获取相关的知识和方法，突出“自主、引导、合作”的教学理念，教学难点的突破办法：课件助学、师生互动、生生互动。设置系列的学习活动，问题引领，为学生搭建学习的脚手架，培养学生物理学思维能力。

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