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《宇宙航行》教学设计 一、设计思想
宇宙航行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方法。因此，本节课是“万有引力定律与航天”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。另外，学生通过对人造卫星、宇宙速度的了解，也将潜移默化地产生对航天科学的热爱，增强民族自信心和自豪感。
学生已学过平抛运动、匀速圆周运动、万有引力定律等基本理论，具备了解决问题的基本知识。
本节重点推导了第一宇宙速度，并介绍了第二、第三宇宙速度。人造卫星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。
本节课的难点在于对人造卫星原理的理解，因此教学设计上采用理论探究法，在设计中突出发挥学生的主体作用，课堂中通过设疑→思考→启发→引导这样一条主线，激发鼓励学生的大胆思考、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。 二、教学目标
（一）知识和能力目标
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1．了解三个宇宙速度的意义。 2．会推导第一宇宙速度。 3．简单了解航天发展史。 （二）过程与方法目标
1．在学习牛顿对卫星发射的思考过程的同时，培养学生科学探索能力；培养学生在处理实际问题时，如何构建物理模型的能力。
2．通过对卫星运行的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系的讨论，培养学生运用知识分析解决实际问题的能力。 （三）情感态度与价值观目标
1．通过展示人类在宇宙航行领域中的伟大成就，激发学生学习物理的热情。 2．通过介绍我国在航天方面的成就，激发学生的爱国热情，增强民族自信心和自豪感。
3．感知人类探索宇宙的梦想，促使学生树立献身科学的人生观和价值观。 三、教学重点
1．第一宇宙速度的推导。
2．卫星运行的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。
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四、教学难点
卫星的发射速度与运行速度的关系。 五、教学方法 探究、讲授、讨论。 六、教学准备 多媒体课件。 七、教学过程 （一）引入新课
通过前面的学习我们知道了，人类通过站在地球上的观测，认识到了天体做什么样的运动，并进一步弄清了天体为什么要做这样的运动。然而人类并不满足于只站在地球上探索宇宙的奥秘。本节课，我们就来学习人类是如何走出地球，飞向宇宙，进行宇宙航行的。（利用幻灯片，向学生展示一些航天类的图片，展示学生的宇宙梦想，以激发学生的学习兴趣。）
（二）推进新课 牛顿的思考
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我们知道，在地面上将一个物体水平抛出，若抛出时速度越大，则落地点距抛出点的水平距离越大。让学生演示:把物体抛出，如果速度越大，则落地点的距离越远。如果抛出速度很大时，我们还能将地面看作平面吗？（不能）
早在16世纪道的牛顿就曾思考过这个问题。（播放卫星发射原理动画，并向学生分析）
从地球上最高的山峰上将物体水平抛出，速度越大，落地点就越远。如果抛出的速度足够大，物体就不在落回地面，它将绕地球运动，成为一颗人造地球卫星。
宇宙速度
探究：以多大的速度发射这个物体，物体就刚好不落回地面，成为一颗绕地球表面做匀速圆周运动的卫星呢？ 1．第一宇宙速度
物体最终绕地球表面做匀速圆周运动，引力为其做圆周运动提供向心力。由
MmV2G=m2RR
v=GM=7.9km/sR
得
这就是物体在地面附近做匀速圆周运动的速度，叫做第一宇宙速度。或发射卫星的最小速度。
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练习1 设地球的质量不变,而地球半径增加为原来的4倍,那么从地球发射的第一宇宙速度的大小应为原来的 ( )
A. 1倍 B. 4倍 C. ? 倍 D.2倍
如果发射速度大于第一宇宙速度，结果会怎样呢？ 2．第二宇宙速度
当抛出物体的速度继续增大，地球引力将不足以为其做圆周运动提供向心力，物体将会脱离地球引力，离开地球。这个速度为v=11．2km/s。我们把v=11．2km/s叫做第二宇宙速度。如果发射速度大于第一宇宙速度，而小于第二宇宙速度，它绕地球运行的轨迹就不是圆，而是椭圆。 3．第三宇宙速度
物体脱离地球引力的束缚后，还会受到太阳引力的束缚。若抛出的速度足够大，物体还将脱离太阳引力的束缚，飞向太阳系之外的宇宙空间。这个速度v=16．7vkm/s。这个速度叫做第三宇宙速度。
练习2 已知个速度的范围讨论其各运动情况
复习卫星运行的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。
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宇宙航行ppt
