高中物理人造卫星教案及反思
人造卫星物理教案
能力目标
通过学习万有引力定律在天文学上的应用，通过解世界和中国的航天事业的发展，了解世界上第一颗人造卫星、第一个宇宙飞船、第一个宇航员的知识，了解中国的神州一号、神州二号、神州三号的发射与回收，增强学生的爱国主义热情.
情感目标
通过学习万有引力定律在天文学上的应用，使学生真切感受到用自己所学的物理知识能解决天体问题，能解决实际问题，增强学生学习物理的热情
教学建议
本节的教学过程中在加强应用万有引力定律的同时，还应注重卫星的发射过程.请教师注意下列几个问题.
一、天体运动和人造卫星运动模型
二、地球同步卫星
三、卫星运行速度与轨道
卫星从发射升空到正常运行的连续过程，一般可分为几个阶段，每个阶段对应不同的轨道.例如发射轨道、转移轨道、运行轨道、同步轨道、返回轨道等.有些卫星的发射并不是直接到达运行轨道，而需要多次变轨.例如地球同步卫星就是先发射到近地的圆轨道上，再变为椭圆形转移轨道，最后在椭圆形轨道的远地点变为同步轨道.因此发射过程需多级火箭推动.
教学设计方案
教学重点：万有引力定律的应用
教学难点：人造地球卫星的发射
教学方法：讨论法
教学用具：多媒体和计算机
教学过程：
一、人造卫星的运动
问题：
1、地球绕太阳作什么运动?
回答：近似看成匀速圆周运动.
2、谁提供了向心力?
回答：地球与太阳间的万有引力.
3、人造卫星绕地球作什么运动?
回答：近似看成匀速圆周运动.
4、谁提供了向心力?
回答：卫星与地球间的万有引力.
请学生思考讨论下列问题：
例题1、根据观测，在土星外围有一个模糊不清的光环，试用力学方法判定土星的光环究竟是与土星相连的连续物，还是绕土星运转的小卫星群?
分别请学生提出自己的方案并加以解释：
1、如果是连续物则：这些物体作匀速圆周运动的线速度与半径成正比，
2、如果是卫星则：这些物体作匀速圆周运动的线速度与半径的平方根成反比， 这个题可以让学生充分讨论.
二、人造卫星的发射
问题：1、卫星是用什么发射升空的?
回答：三级火箭
2、卫星是怎样用火箭发射升空的?
学生可以讨论并发表自己的观点.
下面我们来看一道题目：
例题2、1999年11月21日，我国“神州”号宇宙飞船成功发射并收回，这是我国航天史上重要的里程碑.新型“长征”运载火箭，将重达8.4t的飞船向上送至近地轨道1，飞船与火箭分离后，在轨道1上以速度7.2km/s绕地球作匀速圆周运动.试回答下列问题：
(1)根据课文内容结合例题(2)(3)(4)问画出图示.
(2)轨道1离地的高度约为：
A、8000km B、1600km C、6400km D、42000km
解：由万有引力定律得：
解得： =1600km
故选(B)
(3)飞船在轨道1上运行几周后，在 点开启发动机短时间向外喷射高速气体使飞船加速，关闭发动机后飞船沿椭圆轨道2运行，到达 点开启发动机再次使飞船加速，使飞船速率符合圆轨道3的要求，进入轨道3后绕地球作圆周运动，利用同样的方法使飞船离地球越来越远，飞船在轨道2上从 点到 点过程中，速率将如何变化?
解：由万有引力定律得：
解得：
所以飞船在轨道2上从 点到 点过程中，速率将减小.
(4)飞船在轨道1、2、3上正常运行时：
①飞船在轨道1上的速率与轨道3上的速率哪个大?为什么?
回答：轨道1上的速率大.
②飞船在轨道1上经过 点的加速度与飞船在轨道2上经过 点的加速度哪个大?为什么?
回答：一样大
③飞船在轨道1上经过 点的加速度与飞船在轨道3上经过 点的加速度哪个大?为什么?
回答：轨道1上的加速度大.
探究活动
收集资料。组织学生编写相关论文。
1、世界第一颗人造卫星到中国的第一颗人造卫星的历史过程。
2、我国的人造卫星现在在天空中飞翔的有多少颗及它们的周期。
人造卫星教学反思
在设计《人造卫星宇宙速度》课堂教学时，一开始就可以提出问题：能否让抛出的物体不落地?这时学生十分活跃 ，议论纷纷：有的会说，将物体上抛，初速度越大，上升的高度越高，当初速度大到一定的程度，物体飞到外太空，就不再回来了;有的会说，由平抛运动规律可知，物体从越高的地方、抛出的初速度越大，落地的水平距离越长，当初速度大到一定程度，物体就落不回地面了;还有的同学可能会进行反驳：落地的跨度长了，可地表就不是一个水平面了;也有的同学说，由匀速圆周运动可知，当重力正好提供它作圆周运动所需的向心力时，物体绕地球在圆形轨道上运动就不回地面了。通过思考和讨论，不但能加深学生对知识的理解和掌握，还能激发学生进行思考。
1、转变物理教学理念。
教学理念是教学行为的理论支点。新课程背景下，物理教师应该经常反思自己或他人的教学行为，及时更新教学理念。新的教学理念认为， 课程是教师、学生、教材、环境四个因素的整合。教学是一种对话、一种沟通、一种合作共建，而这样的教学所蕴涵的课堂文化，有着鲜明的和谐、民主、平等特色。那么，在教学中如何体现新的教学理念呢?即在教与学的交互活动中，要不断培养学生自主学习、探究学习和合作学习的习惯，提 高他们独立思考、创新思维的能力。要转变教学理念，历史与社会教师应加强对历史与社会教学理论的研习，如《物理教学》、《中学物理教学参考》杂志开辟的一些栏目的讨论文章对更新教学理念就有许多帮助。
2、物理课的听课活动。
听课作为一种教育研究范式，是一个涉及课堂全方位的、内涵较丰富的活动。特别是同事互相听课、不含有考核或权威指导成分，自由度较大，通过相互观察、切磋和批判性对话有助于提高教学水平。
听课者对课堂中的教师和学生进行细致的观察，留下详细、具体的听课记录，并做了评课，课后，再与授课教师及时进行交流、分析，推动教学策略的改进，这在无形中会促进物理教师教学反思能力的提升。
3、课后小结与反思笔记。
课后小结与反思笔记，就是把教学过程中的一些感触、思考或困惑及时记录下来，以便重新审核自己的教学行为。新课程下，以物理学科来说，其实平常物理教学中需要教师课后小结、反思的地方太多了。
总之，虽然新课程下关于物理教师教学反思的研究，目前还是个新课题。许多的反思问题都还需要我们进一步深入探索。但物理教学反思对物理教师的成长作用是显而易见的，是物理教师实现自我发展有效途径，也提高物理教学质量的新的尝试，更会促使物理教师成长为新时期研究型、复合型教师。
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