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（新教材）统编人教版高中物理必修二第七章第4节《宇宙航行》优

质课教案（2课时）

【教材分析】

本课教材主要内容有三个方面：宇宙速度、人造地球卫星、载人航天

与太空探索。教材一开始以牛顿的设想引入，让学生思考人造地球卫

星如何才能不落回地面；紧接着从运动和受力分析入手，用万有引力

定律和牛顿第二定律讲解了宇宙速度理论知识；在此基础上，教材介

绍了人类探索太空的活动：人造地球卫星、载人航天与太空探索。教

材安排有思考与讨论、科学漫步，以提高学生理解、探究分析解决问

题的能力。

【教学目标】

1.能从运动和受力分析入手，用万有引力定律和牛顿第二定律求解第

一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度。

2.了解人类运用万有引力理论的巨大成就。

【核心素养】

1.物理观念：通过学习宇宙航行知识，能从物理学视角形成运动与相

互作用认识和观念；能从物理学视角解释自然现象和解决实际问题。

2.科学思维：能从物理学视角认识宇宙航行；能基于经验事实建构物

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理模型，抽象概括；运用分析综合、推理论证等方法；能基于事实证

据和科学推理对不同观点和结论提出质疑和批判，进行检验和修正，

进而提出创造性见解的能力与品格。

3.科学探究：培养基于观察和实验提出物理问题、形成猜想和假设、

设计实验与制订方案、获取和处理信息、基于证据得出结论并作出解

释，以及对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。

4.科学态度与责任：在认识宇宙航行知识，认识科学•技术•社会•环

境关系的基础上，逐渐形成的探索自然的内在动力，严谨认真、实事

求是和持之以恒的科学态度。

【教学重难点】

（一）教学重点：用万有引力定律和牛顿第二定律求解第一宇宙速度、

第二宇宙速度、第三宇宙速度。

（二）教学难点：用万有引力定律和牛顿第二定律求解宇宙速度。

【学情分析】

学生已经学习了曲线运动知识，对力学有了较多的认识。但本节是学

习万有引力定律的运用，学生首次接触，旨在要引导学生建立起运动

的观点。学生的理解能力有限，需要教师进一步耐心培养。师要依托

学生的经验、通过实验让学生感悟万有引力理论在人类探索太空中的

重要作用。

【教学方法】

讲授、讨论、练习、小组合作探究法。

【教学准备】师制作多媒体课件,实验仪器。

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【教学课时】2

【教学过程】

第一课时

一：问题导入。

1.师出示在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中，牛顿的设想。

生思考问题：把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落地点

也就一次比一次远;抛出速度足够大时，物体就不会落回地面，成为

人造地球卫星。你知道这个速度究竟有多大吗?

2.生思考讨论。

3.师：我们可以从运动和受力分析入手，用万有引力定律和牛顿第二

定律进行求解。

板书课题：宇宙航行

二：讲授新课。

（一）宇宙速度

1.生阅读教材第一部分内容，思考探究问题：①什么是第一宇宙速

度？怎样推导出第一宇宙速度？②是第二宇宙速度？③是