우주항행' 은 새 과정인교판 필수 2, 6 장 5 절로 인공위성의 발사 원리를 중점적으로 다루고, 제 1 우주속도를 유도하며, 제 2, 제 3 우주속도를 소개했다. 다음은 고 1 물리학' 우주항행' 코스웨어로 참고해 드리겠습니다.
1 교안 배경
1, 학생을 대상으로: 고등학교 농촌 학생
2, 징계: 고등학교 물리학
3, 세션: 1 세션
4, 학생 사전 수업 준비:
(1) 평평한 던지기 운동, 행성이 태양 주위를 돌고, 위성이 지구 주위를 움직이는 법칙을 회상한다
(2) 본문을 예습하고, 계획을 진지하게 잘 한다.
(3) 우주 항해에 관한 지식 찾기
2 디자인 아이디어
본 절의 설계 이념은 학생을 주체로 하여 학생의 지식, 능력, 품성의 삼위일체의 전면적인 발전을 촉진하고 물리학과의 교육 우세를 발휘하는 것이다. 이 단원의 어려움은 인공위성 발사 원리에 대한 이해에 있다. 따라서 교수 설계에는 이론적 탐구법이 채택된다. 디자인에서 학생의 주체적 역할을 강조하고, 수업에서는 의문-사고-계발-계발-이런 주선을 이끌어학생들이 대담하게 생각하고 적극적으로 참여하도록 독려하고, 학생들이 자신의 분석 연구를 통해 관련 지식과 방법을 습득할 수 있도록 하는 것이다.
3 교재 분석
인공위성은 만유인력의 법칙이 천문학에 응용한 사례로, 인류가 자연을 정복하는 증거이며, 지식의 힘을 반영하며, 학생들이 현대 과학 기술 지식을 배우는 데 아주 좋은 소재이다. 교재는 인공위성의 몇 가지 기본 이론을 소개할 뿐만 아니라, 그중에서도 실제 물리 문제를 연구하는 많은 물리적 방법이 침투되어 있다. 따라서 이 수업은' 만유인력의 법칙과 우주' 의 중점이며, 학생들이 천체물리학 문제를 더 연구하는 이론적 기초이다. 또 학생들은 인공위성, 우주속도에 대한 이해를 통해 우주과학에 대한 사랑을 묵묵히 만들어 민족적 자신감과 자부심을 높인다.
4 학습 분석
학생들은 뉴턴의 운동 법칙, 원주 운동에 대한 지식을 습득했다. 학생들은 이러한 지식과 우주의 오묘함에 대한 호기심을 이용하여 인공위성의 발사와 우주 속도를 탐구할 수 있다. 학생들은 앞 장에서 배운 평평한 던지기 운동에 대한 처리 방법을 연상시켜 뉴턴의 사고를 탐구할 수 있다. 지심을 참고계로 평평하게 달리는 물체는 우주 운동 효과에서 지심을 가리키는 자유낙하운동과 지심 운동을 가리키는 등속 원주 운동으로 분해될 수 있다. 이 두 분운동은 모두 변속 운동이며, 그들은 각자의 운동 상태를 유지하기 위해 지심을 가리키는 힘이 필요하다. 만유인력이 마침 지심을 가리키면, 이렇게 평평하게 던져진 물체는 떨어지지 않아 제 1 우주의 속도를 얻을 수 있다. 원주 운동 지식에 따르면 속도가 더 빠르면 타원 운동을 하거나 지구의 속박에서 벗어날 수 있다는 것을 알 수 있다. 이렇게 하면 사람들은 더 먼 곳으로 가서 우주의 오묘함을 탐구할 수 있다. 학생들은 인공위성의 궤도 속도와 발사 속도를 구분할 때 어려움을 겪을 수 있으며, 분해난점을 잘 준비해야 한다.
5 교육 목표
1, 지식과 기술
(1) 인공위성에 관한 지식을 이해하다.
(2) 세 우주 속도의 물리적 의미를 파악하다.
(3) 제 1 우주 속도를 유도한다.
(4) 위성의 선속도, 각속도, 주기 및 궤도 반지름의 관계를 이해합니다.
(5) 우주 발전 역사에 대한 간단한 이해.
2, 프로세스 및 방법:
(1) 만유인력의 법칙을 이용하여 제 1 우주 속도로 밀어 학생들의 과학적 추리, 탐구능력을 배양한다.
(2) 위성 운행의 선속도, 각속도, 주기, 궤도 반경 관계에 대한 논의를 통해 학생들이 지식 분석을 통해 실제 문제를 해결할 수 있는 능력을 배양한다.
(3) 인공위성을 분석하는 방법을 통해 지구를 둘러싼 위성의 움직임을 지구 주위의 일정한 속도의 원주 운동으로 단순화하여 학생들이 실제 문제를 처리할 때 어떻게 물리적 모형을 만들 수 있는지를 배양한다.
3, 감정적 태도와 가치:
(1) 우주 항행 분야에서 인류의 위대한 업적을 보여줌으로써 학생들의 물리 학습에 대한 열정을 불러일으킨다.
(2) 우리나라가 우주방면에서 이룬 업적을 소개하여 학생들의 애국 열정을 자극하고 민족의 자신감과 자부심을 높인다.
(3) 인간이 우주를 탐험하는 꿈을 인식하고 학생들이 과학에 헌신하는 인생관과 가치관을 세우도록 유도한다.
6 전략과 수단
탐구식 교수법, 문제는 교수법, 멀티미디어 보조 교육이다.
7 교육 중점, 어려움
1, 첫 번째 우주 속도의 유도;
2, 인공위성의 궤도 속도와 발사 속도의 차이.
8 교육 과정
(a) 상황을 만들고, 감정을 자극하고, 새로운 수업을 도입한다
1. 위성 발사 및 우리나라 우주비행사가 달에 오르는 관련 사진 전시
2. 도입어: 사실 300 여 년 전 뉴턴은 1957 년 10 월 4 일 소련이 3 단 로켓으로 세계 최초의 인공지구위성인' 여행자' 1 호를 발사해 인류가 우주시대에 접어들기 시작했다고 구상했다. 만유인력의 법칙은 하늘의 행성 운행 문제를 해결할 뿐만 아니라 사람들에게 하늘의 이론의 길을 열어 주었다. 이 단원에서는 인간이 어떻게 지구에서 나와 우주로 날아가고 우주를 항해하는지 배우러 왔다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 과학명언)
(b) 인공위성
학생 활동: 1, 교류 탐구: 어떻게 하면 한 물체가 지구 주위를 원주 운동을 할 수 있을까?
교사 활동: 1. 교실을 순시하고, 학생 상황에 따라 학생들의 사고를 유도하고, 학생들의 어려운 문제를 수집한다.
질문: 지상에서 한 물체를 수평으로 던집니다. 던질 때 속도가 클수록 착지점이 던지는 지점으로부터 수평 거리가 커집니다. 만약 속도가 매우 크다면, 우리는 지면을 평면으로 볼 수 있습니까? (할 수 없음) 지면에서 더 작은 속도를 던져서 평평한 던지기 운동을 하지만 속도가 증가함에 따라 평평한 던지기의 수평 변위가 증가합니다. 지구가 원 (구) 이기 때문에 소위 "수평 변위" 는 실제로 "호 길이" 가 되고, 속도가 다시 증가하면 "호 길이" 는 "둘레" 가 됩니다
(c) 우주 속도
학생 활동: 이 물체를 얼마나 빨리 발사할 것인지 탐구하면 물체가 마침 지면으로 떨어지지 않고 지구 표면을 중심으로 일정한 속도의 원주 운동을 하는 위성이 될 수 있을까?
1. 제 1 우주 속도
교사 힌트: 이상적으로 운행 반경이 가장 작은 것은 지면에 가까운 인공위성으로, 반경은 지구 반경에 가깝다. 이 위성은 지구 표면을 중심으로 일정한 속도의 원주 운동을 하는데, 위성이 원주 운동을 할 때 어느 힘이 구심력을 제공하는가? (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언) 이 시점에서 위성은 어떤 힘의 작용을 받습니까? 우리는 어떤 방정식을 쓸 수 있습니까?
학생 활동: (그룹 협력 완료) 이 시점에서 위성의 운행 속도를 구하다.
대입 데이터는 v = 7.9 km/s
선생님은 근구 위성이 받는 만유인력, 즉 표면에서 받는 중력을 계속 설명하였다. 위성은 원주 운동의 구심력을 할 수 있고 중력으로 구심력을 제공하는 것으로 이해할 수 있다. 그래서 우리는 근거리 위성의 운행 속도-----제 1 우주속도를 구합니다.
이것이 바로 물체가 지면 부근에서 일정한 속도의 원주 운동을 하는 속도이며, 이를 제 1 우주 속도라고 한다.
사고: 발사 속도가 제 1 우주 속도보다 크면 어떻게 될까요?
2. 제 2 우주 속도
교사 팁: 물체를 던지는 속도가 계속 증가하면 지구의 중력은 원주운동으로 구심력을 제공할 수 없을 것이며, 물체는 지구의 중력에서 벗어나 지구를 떠날 것이다. 이 속도는 v = 11.2km/s 입니다. 우리는 v = 11.2km/s 를 제 2 우주속도라고 부른다. 발사 속도가 제 1 우주 속도보다 크고 제 2 우주 속도보다 작으면 지구 주위를 도는 궤적은 원이 아니라 타원이다.
3. 제 3 우주 속도
교사는 물체가 지구의 중력의 속박에서 벗어나면 태양의 중력에 얽매여 있을 것임을 시사한다. 던지는 속도가 충분히 크면 물체는 태양중력의 속박에서 벗어나 태양계 밖의 우주공간으로 날아갈 것이다. 이 속도 v = 16.7km/s 입니다. 이 속도를 제 3 우주 속도라고 합니다.
사제 토론: 위성 운행의 선속도, 각속도, 주기 및 궤도 반경과의 관계.
학생 활동: 지금까지 인류가 발사한 인공위성이 이미 수천 개나 있는데, 이 위성들이 운행하는 속도가 다르다면, 위성 운행의 속도는 어떤 요인과 관련이 있습니까?
학생 가능한 답변: 품질, 궤도 반경 ...
교사 힌트: 우리는 서로 다른 궤도의 위성이 지구 주위를 도는 것을 모두 일정한 속도의 원주 운동으로 보고 만유인력에 따라 구심력을 제공하여 방정식을 열거한다.
교사 판서: 선속도, 각속도, 주기는 모두 위성의 질량과 무관하며 궤도 반경에 의해서만 결정된다.
사제 요약: 위성이 지구 표면 주위를 운행할 때 궤도 반지름은 최소 지구 반지름 (r=R) 으로, 이때 선속도가 가장 크고 각속도가 가장 크고 주기가 가장 작다. 추정할 수 있는 최소 주기는 84 분이다.
사제토론: 인공위성의 발사 속도와 운행 속도
1. 발사 속도
발사 속도는 위성이 지상 부근에서 발사장치를 떠나는 초속도다. 일단 발사된 후에는 더 이상 에너지 보충이 없고, 인공위성을 발사하려면 발사 속도가 제 1 우주 속도보다 작을 수 없다.
2. 실행 속도
운행 속도는 위성이 운행 궤도에 진입한 후 지구를 중심으로 원주 운동을 하는 선속도를 말한다. 위성이 지면을 "붙일" 때, 운행 속도는 제 1 우주 속도와 같고, 위성의 궤도 반경이 지구 반지름보다 크면 운행 속도는 제 1 우주 속도보다 작다.
(d) 결론:
인간은 이미 우주로 들어가 달에 올라갔지만, 지구와 달은 우주의 거창함에 비해 망망한 우주의 먼지 두 알에 지나지 않는다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 달명언) 우주의 오랜 기간에 비해 인류 역사는 우주의 연륜에 작은 각인에 지나지 않는다.
우주가 사람들에게 남겨준 사고와 의문은 깊고 넓다. 우주에 경계가 있습니까? 시작과 끝이 있습니까? 외계 문명은 어디에 있습니까? ……
(e) 방과 후 활동:
1. 과외자료' 과학산책' 을 읽고 교과서 76 면' 블랙홀' 을 읽는다. 인터넷에서 "블랙홀" 에 대한 정보를 수집합니다.
2. 교과서 77 페이지' STS' 를 읽고' 우주사업이 인류의 삶을 변화시켰다'
장점:
이 섹션은 새로운 교육 표준의 요구 사항을 충족하도록 설계되었으며, 기존 교육 모델을 변경하며,
잘 설계되었습니다.교수 설계가 참신하여 이 수업의 교육 내용 요구 사항을 전면적으로 반영할 수 있다. 교수 설계 사상은 물리학의 기본 이념을 충분히 반영하며, 교학 활동 설계는 교학 목표의 요구를 잘 반영하고 있다. 교수 과정이 유창하고 논리가 좋다.
단점:
디자인 아이디어 구현에 어려움이 있습니다
위화동평론교안 배경
적당히 일부 학생 활동을 더 추가하여 학생들이 탐구에 더 많이 참여할 수 있도록 하고, 학생들이 더 자주적으로 공부할 수 있도록 할 수 있다. (존 F. 케네디, 공부명언)