2017春滬粵版八年級(jí)物理下冊(cè)第10章同步導(dǎo)學(xué)案10.4 飛出地球

文檔2017春滬粵版八年級(jí)物理下冊(cè)第10章同步導(dǎo)學(xué)案：10.4飛出地球一、教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容來(lái)自2017春滬粵版八年級(jí)物理下冊(cè)第10章，第4節(jié)“飛出地球”。本節(jié)內(nèi)容主要包括：1.地球引力與離心力2.第一宇宙速度3.衛(wèi)星軌道及其類型4.人類航天器的發(fā)射與返回過(guò)程二、教學(xué)目標(biāo)1.讓學(xué)生了解地球引力與離心力的概念，理解它們?cè)诤教旃こ讨械淖饔谩?.使學(xué)生掌握第一宇宙速度的定義及其計(jì)算方法。3.讓學(xué)生了解衛(wèi)星軌道的類型，以及人類航天器的發(fā)射與返回過(guò)程。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)難點(diǎn)：地球引力與離心力的計(jì)算，第一宇宙速度的求解。2.教學(xué)重點(diǎn)：衛(wèi)星軌道的類型，人類航天器的發(fā)射與返回過(guò)程。四、教具與學(xué)具準(zhǔn)備1.教具：黑板、粉筆、PPT投影儀。2.學(xué)具：教材、筆記本、文具盒。五、教學(xué)過(guò)程1.實(shí)踐情景引入：通過(guò)播放神舟十一號(hào)飛船發(fā)射升空的視頻，引發(fā)學(xué)生對(duì)航天事業(yè)的興趣。2.知識(shí)講解：（1）地球引力與離心力：解釋地球引力對(duì)航天器的作用，以及離心力在航天器飛行過(guò)程中的作用。（2）第一宇宙速度：介紹第一宇宙速度的定義，講解其計(jì)算方法。（3）衛(wèi)星軌道：講解衛(wèi)星軌道的類型，如圓形軌道、橢圓形軌道等。（4）航天器發(fā)射與返回：介紹航天器的發(fā)射過(guò)程，以及返回地球的過(guò)程。3.例題講解：舉例講解地球引力與離心力的計(jì)算，第一宇宙速度的求解。4.隨堂練習(xí)：設(shè)計(jì)一些練習(xí)題，讓學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)解答，鞏固所學(xué)知識(shí)。5.課堂互動(dòng)：邀請(qǐng)學(xué)生分享自己對(duì)航天事業(yè)的了解和看法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。六、板書設(shè)計(jì)板書內(nèi)容主要包括：1.地球引力與離心力2.第一宇宙速度3.衛(wèi)星軌道類型4.航天器發(fā)射與返回過(guò)程七、作業(yè)設(shè)計(jì)1.題目一：計(jì)算地球表面物體所需的第一宇宙速度。答案：根據(jù)公式v=√(GM/R)，其中G為萬(wàn)有引力常數(shù)，M為地球質(zhì)量，R為地球半徑。2.題目二：簡(jiǎn)述衛(wèi)星軌道的類型及其特點(diǎn)。答案：衛(wèi)星軌道主要包括圓形軌道、橢圓形軌道、傾斜軌道等。圓形軌道的特點(diǎn)是衛(wèi)星運(yùn)行速度恒定，橢圓形軌道的特點(diǎn)是衛(wèi)星在近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度不同，傾斜軌道的特點(diǎn)是衛(wèi)星軌道平面與地球赤道面不重合。八、課后反思及拓展延伸1.課后反思：本節(jié)課通過(guò)實(shí)例和練習(xí)，讓學(xué)生掌握了地球引力與離心力、第一宇宙速度等知識(shí)，但在航天器返回過(guò)程的講解上稍顯不足，需要在今后的教學(xué)中加以改進(jìn)。2.拓展延伸：邀請(qǐng)?zhí)煳目破諏＜疫M(jìn)行講座，讓學(xué)生深入了解航天事業(yè)的發(fā)展和未來(lái)趨勢(shì)。組織學(xué)生參觀航天博物館，加深對(duì)航天器的認(rèn)識(shí)。開展航天科技競(jìng)賽，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。重點(diǎn)和難點(diǎn)解析：第一宇宙速度的求解第一宇宙速度是航天工程中的一個(gè)重要概念，它指的是在不考慮大氣阻力的情況下，衛(wèi)星在地球表面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的最小速度。求解第一宇宙速度對(duì)于理解和設(shè)計(jì)航天器軌道具有重要意義。我們需要掌握第一宇宙速度的計(jì)算公式：\[v=\sqrt{\frac{GM}{R}}\]其中，\(G\)是萬(wàn)有引力常數(shù)，\(M\)是地球的質(zhì)量，\(R\)是地球的半徑。1.萬(wàn)有引力定律：牛頓提出了萬(wàn)有引力定律，指出任意兩個(gè)物體都存在相互吸引的力，這個(gè)力與兩個(gè)物體的質(zhì)量成正比，與它們之間的距離的平方成反比。數(shù)學(xué)表達(dá)式為：\[F=G\frac{m_1m_2}{r^2}\]其中，\(F\)是兩個(gè)物體之間的引力，\(G\)是萬(wàn)有引力常數(shù)，\(m_1\)和\(m_2\)是兩個(gè)物體的質(zhì)量，\(r\)是它們之間的距離。2.圓周運(yùn)動(dòng)的向心力：物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要一個(gè)指向圓心的力，這個(gè)力稱為向心力。向心力的大小與物體的質(zhì)量、速度和圓周半徑有關(guān)，數(shù)學(xué)表達(dá)式為：\[F_c=m\frac{v^2}{R}\]其中，\(F_c\)是向心力，\(m\)是物體的質(zhì)量，\(v\)是物體的速度，\(R\)是圓周半徑。3.等效原理：在地球表面附近，衛(wèi)星受到的萬(wàn)有引力可以看作是提供它做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。因此，我們可以將萬(wàn)有引力公式和圓周運(yùn)動(dòng)的向心力公式等效起來(lái)，得到：\[G\frac{Mm}{R^2}=m\frac{v^2}{R}\]其中，\(M\)是地球的質(zhì)量，\(R\)是地球的半徑。4.求解第一宇宙速度：將上述等效原理的公式進(jìn)行變形，解出速度\(v\)，得到第一宇宙速度的計(jì)算公式：\[v=\sqrt{\frac{GM}{R}}\]這個(gè)公式表明，第一宇宙速度與地球的質(zhì)量\(M\)、半徑\(R\)和萬(wàn)有引力常數(shù)\(G\)有關(guān)。在實(shí)際計(jì)算中，我們可以取地球的平均半徑\(R=6400\text{km}\)，地球的質(zhì)量\(M=5.97\times10^{24}\text{kg}\)，萬(wàn)有引力常數(shù)\(G=6.67\times10^{11}\text{N}\cdot\text{m}^2/\text{kg}^2\)。將這些數(shù)值代入第一宇宙速度的計(jì)算公式，我們可以得到地球表面物體所需的第一宇宙速度大約為：\[v\approx7.9\text{km/s}\]這個(gè)速度是衛(wèi)星在不考慮大氣阻力的情況下，繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的最小速度。如果衛(wèi)星的速度大于這個(gè)值，它將能夠逃離地球的引力，進(jìn)入太空；如果衛(wèi)星的速度小于這個(gè)值，它將在地球表面附近做橢圓或拋物線運(yùn)動(dòng)。第一宇宙速度是航天工程中的一個(gè)關(guān)鍵概念，掌握它的計(jì)算方法對(duì)于設(shè)計(jì)和理解航天器的軌道具有重要意義。通過(guò)上述解析，我們深入理解了這個(gè)概念的內(nèi)涵和求解過(guò)程，為后續(xù)的學(xué)習(xí)和研究打下了基礎(chǔ)。本節(jié)課程教學(xué)技巧和竅門1.語(yǔ)言語(yǔ)調(diào)：在講解第一宇宙速度的求解過(guò)程中，教師應(yīng)該注意語(yǔ)言的生動(dòng)性和形象性，用簡(jiǎn)單的語(yǔ)言解釋復(fù)雜的概念，避免使用專業(yè)術(shù)語(yǔ)讓學(xué)生感到困惑。同時(shí)，語(yǔ)調(diào)要抑揚(yáng)頓挫，吸引學(xué)生的注意力，使他們?cè)谡n堂中保持專注。2.時(shí)間分配：合理分配課堂時(shí)間，確保每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都有足夠的講解和練習(xí)時(shí)間。在講解第一宇宙速度的求解過(guò)程時(shí)，可以分為萬(wàn)有引力定律、圓周運(yùn)動(dòng)的向心力、等效原理和求解第一宇宙速度四個(gè)部分，每個(gè)部分用時(shí)大約1015分鐘。3.課堂提問(wèn)：在講解過(guò)程中，教師可以適時(shí)提問(wèn)，讓學(xué)生積極參與課堂討論。例如，在講解萬(wàn)有引力定律時(shí)，可以提問(wèn)學(xué)生：“你們認(rèn)為地球?qū)ξ矬w的引力與什么因素有關(guān)？”這樣可以激發(fā)學(xué)生的思考，加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。4.情景導(dǎo)入：在課程開始時(shí)，教師可以先播放一段神舟十一號(hào)飛船發(fā)射升空的視頻，引發(fā)學(xué)生對(duì)航天事業(yè)的興趣。通過(guò)實(shí)際情景的導(dǎo)入，讓學(xué)生了解航天器飛出地球的重要性，從而激發(fā)他們對(duì)本節(jié)課知識(shí)的學(xué)習(xí)欲望。5.舉例講解：在講解第一宇宙速度的求解過(guò)程中，教師可以結(jié)合實(shí)際情況舉例說(shuō)明。例如，提到衛(wèi)星發(fā)射時(shí)，可以講解衛(wèi)星在不同軌道上的速度要求，以及發(fā)射過(guò)程中如何克服地球引力的挑戰(zhàn)。這樣有助于學(xué)生更好地理解知識(shí)點(diǎn)。6.板書設(shè)計(jì)：在板書設(shè)計(jì)中，教師可以使用箭頭、圖形等符號(hào)表示萬(wàn)有引力、向心力等概念，簡(jiǎn)潔明了地展示第一宇宙速度的求解過(guò)程。同時(shí)，板書要工整清晰，方便學(xué)生記錄和理解。7.作業(yè)設(shè)計(jì)：在作業(yè)設(shè)計(jì)中，教