四川省宜宾市一中2017-2018学年高一物理下学期第7周 宇宙航行教学设计
高中高一下册物理教学设计：宇宙航行2篇
高中高一下册物理教学设计：宇宙航行高中高一下册物理教学设计：宇宙航行精选2篇（一）教学目标:1. 了解宇宙航行的基本概念和发展历程；2. 掌握宇宙航行的基本原理和技术；3. 认识宇宙航行对人类社会发展的影响。
教学准备:1. PowerPoint或其他媒体工具；2. 示意图或图片展示宇宙航行的相关知识；3. 相关的实验工具或模型。
教学过程:第一步: 引入 (5分钟)使用多媒体展示一些宇宙航行的图片和视频，引导学生进入学习状态，并激发学生对宇宙航行的兴趣。
第二步: 导入 (10分钟)通过讲述人类对宇宙探索的历史，介绍宇宙航行的起源和发展，包括火箭原理及发展、载人航天飞行和航天站等内容，以增强学生的背景知识。
第三步: 探究 (15分钟)1. 向学生提出以下问题：“为什么火箭能够在宇宙中飞行？”、“宇宙航行的基本原理是什么？”引导学生思考，并根据学生的回答进行讨论。
2. 展示火箭的结构和工作原理，解释推力产生的原理，并使用实验模型或示意图进行演示和说明。
第四步: 学习 (20分钟)1. 介绍宇宙航行中常用的推进器技术，如常压发动机、涡扇发动机、离子推进器等，并讲解其工作原理和应用场景。
2. 解释航天器的轨道选择和调整、速度和能量管理等关键技术，以及航天飞行中遇到的挑战和解决方法。
第五步: 实验 (20分钟)设计一个简单的实验，展示火箭发射和空间舱的设计与制造，例如使用烟花模型进行火箭发射的示范，或使用简易模型展示航天器的设计原理。
第六步: 拓展 (10分钟)讨论宇宙航行对人类社会发展的影响，包括科技创新、国际合作和人类想象力等方面，鼓励学生发表个人观点和意见。
第七步: 小结 (5分钟)总结本节课的重点内容，检查学生的理解和掌握情况，并解答他们的问题。
教学延伸:1. 鼓励学生自主了解更多有关宇宙航行的知识，并撰写研究报告或主题论文。
2. 组织学生参观航天科技展览或相关实验室，增强他们对宇宙航行的实际了解。
宇宙航行 教学设计
《宇宙航行》教学设计一、设计思路以高中物理新课标的基本理念为指导方针，根据教材关于“宇宙航行”的教学内容和教学任务，以及高一学生的实际情况，利用现代多媒体教学仪器和素材，整合并改进教材的教学思路，采用问题链驱动，引导学生自主探究的教学策略。
学生不但需要理解及掌握关于“宇宙航行”的知识要点，还要具备运用已学过的知识，获取新知识，解决其他天体运动的物理问题的能力。
体会猜想，外推的科学方法，培养良好的科学思维。
二、前期分析1．学习任务本堂课是对万有引力定理的知识应用与拓展课。
主教材不但介绍了人造卫星中的一些基本理论，还渗透了很多研究实际物理问题的物理方法。
它是是学生进一步学习、研究、探索天体物理问题的理论基础。
让学生养成用万有引力是天体运动的向心力这一基本方法研究问题的习惯，避免套公式的不良习惯。
围绕第一宇宙速度的讨论，让学生形成较正确的卫星运动图景。
2．学习者在学习本节课之前，学生已经学过了平抛运动、匀速圆周运动的运动规律，具备了解决宇宙航行问题的知识基础。
对万有引力定律的内容及其在天文学上的应用也有了初步的认识，但对人造地球卫星的原理尚不清楚。
学生的思维方式尚处在由初中形象思维为主向高中抽象思维为主的过渡阶段，容易接受表象的知识，但对知识体系的条理性掌握、对易混淆知识的辨别能力还有所欠缺。
3．重点与难点重点：第一宇宙速度的推导；对人造地球卫星原理的理解；研究天体运动的基本思路与方法。
难点：第一宇宙速度是卫星发射的最小速度，是卫星环绕地球运行的最大速度；人造卫星的速度、周期的比较。
三、教学目标基于以上对教材及学生、学情的分析，按照新课标三维目标的要求，我将本节课的教学目标定位如下：知识与技能方面三个宇宙速度的数值及物理意义，会推导第一宇宙速度，了解人造地球卫星的原理及运行规律，对各种卫星的运行图景有个正确认识。
过程与方法方面经历探究人造卫星由设想变为现实的过程，体会猜想、外推的科学方法，培养学生的科学思维，并通过对卫星运行规律的分析探究，培养学生运用学过的知识解决问题、获取新知的能力。
高中物理《宇宙航行》教学设计
高中物理《宇宙航行》教学设计高中物理《宇宙航行》教学设计一、预习目标：预习人造卫星的发射、第一宇宙速度的计算。
二、预习内容1、发射人造地球卫星的最初构想是什么？2、第一宇宙速度的计算方法有几种？3、你对我国的航空航天知识了解多少？课内探究学案一、学习目标（1）知道人造地球卫星的运行原理，会运用万有引力定律和圆周运动公式分析解答有关卫星运行的原因；（2）掌握三个宇宙速度，会推导第一宇宙速度；（3）简单了解航天发展史。
（4）能用所学知识求解卫星基本问题。
学习重难点：（1）第一宇宙速度的推导；（2）人造卫星运转的环行速度与卫星发射速度的区别；二、学习过程1、抛物演示实验：学生观察落地点的变化，落地点为什么会变化？2、牛顿的思考与设想：3、问题的提出：人造卫星为什么不掉下来，人造卫星的线速度有多大。
三、方法步骤：学生活动：分组讨论，得出结论。
1、由于月球在绕地球沿近似圆周的轨道运转，此时月球受到的地球的引力（即重力），用来充当绕地运转的向心力，故而月球并不会落到地面上来。
2、由平抛物体的运动规律知：x=v0t①h=②联立①、②可得：x=v0即物体飞行的水平距离和初速度v0及竖直高度h有关，在竖直高度相同的情况下，水平距离的大小只与初速度v0有关，水平初速度越大，飞行的越远。
3、当平抛的水平初速度足够大时，物体飞行的距离也很大，由于地球是一圆球体，故物体将不能再落回地面，而成为一颗绕地球运转的卫星。
学生活动：阅读课文，找出相应答案。
1、卫星绕地球运转时做匀速圆周运动，此时的动力学方程是：G2、向高轨道发射卫星时，火箭须克服地球对它的引力而做更多的功，对火箭的要求更高一些，所以比较困难。
3、人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动时所必须具有的速度叫第一宇宙速度。
人造卫星绕地球做椭圆轨道运动时所具有的最大运转速度叫第二宇宙速度。
人造卫星挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙中去时，所必须具有的速度叫第三宇宙速度。
四川省宜宾市一中高中物理下学期第7周教学设计
四川省宜宾市一中2016-2017学年高中物理下学期第7周教学设计内容：选修3-4第三章电磁振荡电磁波第一节：电磁振荡第二节：电磁场与电磁波第三节：电磁波谱电磁波的应用第四节：无线电波的发射传播和接收课标要求：第三章电磁振荡电磁波16年考纲17年考纲考纲对比；从两年的考纲来看，17年的更重视应用。
所以在教学中电磁振荡不讲太深，着重在电磁波的产生传播与接收上来。
电磁振荡电磁场和电磁波[学习目标定位] 1.了解振荡电流、LC回路中振荡电流的产生过程，会求LC回路的周期与频率.2.了解阻尼振荡和无阻尼振荡.3.了解麦克斯韦电磁理论的基础内容以及在物理发展史上的物理意义.4.了解电磁波的基本特点及其发展过程，通过电磁波体会电磁场的物理性质．环节一：学生自主预习探究一、电磁振荡[问题设计]把线圈、电容器、电流表、电源和单刀双掷开关按图2连成电路．图2先把开关置于电源一边，为电容器充电，稍后再把开关置于线圈一边，使电容器通过线圈放电．观察到电流表指针有何变化？这说明了什么问题呢？答案指针左右摆动．说明了电路中产生了变化的电流．[要点提炼]12.无阻尼振荡和阻尼振荡(1)无阻尼振荡：如图3所示，如果没有能量损失，振荡电流的振幅永远保持不变的电磁振荡．图3(2)阻尼振荡：如图4所示，能量逐渐损耗，振荡电流的振幅逐渐减小，直到停止振荡的电磁振荡．图43．电磁振荡的周期与频率周期T＝2πLC，频率f＝12πLC.其中周期T、频率f、电感L、电容C的单位分别是秒(s)、赫兹(Hz)、亨利(H)、法拉(F)．[延伸思考]为什么放电完毕时，电流反而最大？答案开始放电时，由于线圈的自感作用，放电电流不能瞬间达到最大值，而是逐渐增大，随着线圈的阻碍作用减弱，放电电流增加变快，与此同时，电容器里的电场逐渐减弱，电场能逐渐转化为磁场能．当放电完毕时，电场能全部转化为磁场能，此时电流达到最大．二、电磁场和电磁波[问题设计] 如图5所示，当磁铁相对闭合线圈运动时，线圈中的电荷做定向移动，是因为受到什么力的作用？若把闭合线圈换成一个内壁光滑的绝缘环形管，管内有直径略小于环内径的带正电的小球，则磁铁运动过程中会有什么现象？小球受到的是什么力？以上现象说明什么问题？图5答案电荷受到电场力作用做定向移动．磁铁运动过程中，带电小球会做定向滚动，小球受到的仍然是电场力．空间磁场变化，就会产生电场，与有没有闭合线圈无关．[要点提炼]1．麦克斯韦电磁场理论的两个基本观点(1)变化的磁场产生电场实验基础：如图6所示，在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产生感应电流．图6 图7(2)变化的电场产生磁场，如图7所示．麦克斯韦大胆地假设：既然变化的磁场能够产生电场，那么变化的电场也会在空间产生磁场．2．电磁波(1)电磁波的产生：变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成电磁波．(2)电磁波是横波．(3)电磁波在真空中的速度等于光速．3．电磁波和机械波的比较(1)电磁波和机械波的共同点①二者都能产生干涉和衍射；②二者在不同介质中传播时频率不变．(2)电磁波和机械波的区别①二者本质不同电磁波是电磁场的传播，机械波是质点机械振动的传播．②传播机理不同电磁波的传播机理是电磁场交替感应，机械波的传播机理是质点间的机械作用．③电磁波传播不需要介质，而机械波传播需要介质．④电磁波是横波，机械波既有横波又有纵波，甚至有的机械波同时有横波和纵波，例如地震波．节二：典型例题讲解一、电磁振荡例1在LC振荡电路中，可以使振荡频率增大一倍的方法是( )A．自感系数L和电容C都增大一倍B．自感系数L增大一倍，电容C减小一半C．自感系数L减小一半，电容C增大一倍D．自感系数L和电容C都减小一半解析根据LC振荡电路频率公式f＝12πLC得，当L、C都减小一半时，f增大一倍，故选项D正确．答案 D二、电磁场理论例2关于电磁场理论，下列说法中正确的是( )A．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场解析根据麦克斯韦的电磁场理论，只有变化的电场才产生磁场，均匀变化的电场产生稳定的磁场，非均匀变化的电场产生变化的磁场．答案 D例3根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以产生电场．当产生的电场的电场线如图8所示时，可能是( )图8A．向上方向的磁场在增强B．向上方向的磁场在减弱C．向上方向的磁场先增强，然后反向减弱D．向上方向的磁场先减弱，然后反向增强解析在电磁感应现象的规律中，当通过一个闭合回路的磁通量发生变化时，回路中就有感应电流产生，回路中并没有电源，电流的产生是由于磁场的变化造成的．麦克斯韦把以上的观点推广到不存在闭合回路的情况，即变化的磁场产生电场．判断电场与磁场变化的关系仍可利用楞次定律，只不过是用电场线方向代替了电流方向．向上方向的磁场增强时，感应电流的磁场阻碍原磁场的增强而方向向下，根据安培定则知感应电流方向如题图中E的方向所示，选项A正确，B错误．同理，当磁场反向即向下的磁场减弱时，也会得到如题图中E的方向，选项C正确，D错误，故选A、C.答案AC三、电磁波和机械波例4下列关于电磁波的叙述中，正确的是( )A．电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播B．电磁波在任何介质中的传播速度均为3×108 m/sC．电磁波由真空进入介质传播时，波长将变短D．电磁波不能产生干涉、衍射现象解析该题考查电磁波的产生及特点．电磁波在真空中的传播速度为光速c＝3×108 m/s，且c＝λf，从一种介质进入另一种介质时，频率不发生变化，波长、波速发生变化．电磁波只有在真空中的传播速度才为3×108 m/s，在其他介质中传播速度均小于3×108 m/s.电磁波与其他波一样具有干涉、衍射等波的特性．当电磁波由真空进入介质传播时，频率不变，因为c＞v，所以λ＞λ′，波长变短，波速变小，故选A、C.答案AC针对训练关于电磁波与机械波，下列说法正确的是( )A．电磁波是电磁场由发生的区域向远处的传播，机械波是振源的振动向远处的传播B．电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质C．电磁波在任何介质中传播速率都相同，机械波在同一种介质中传播速率才相同D．机械波能发生干涉和衍射现象，电磁波则不能答案AB节三：师生共同总结：环节四：学生自我检测1．(电磁场理论)下列说法正确的是( )A．电荷的周围一定有电场，也一定有磁场B．均匀变化的电场在其周围空间一定产生磁场C．任何变化的电场在其周围空间一定产生变化的磁场D．正弦交变的电场在其周围空间一定产生同频率交变的磁场答案BD解析静止的电荷周围有恒定的电场，不产生磁场，运动的电荷周围的电场是变化的，所以产生磁场，A 错误；由麦克斯韦电磁场理论可知B、D正确，C错误．2．(对电磁波理解)关于电磁波的特点，下列说法正确的是( )A．电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波沿与二者垂直的方向传播B．电磁波是横波C．电磁波和机械波一样依赖于介质传播D．只要空间内某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波答案ABD3．(电磁振荡的产生)某时刻LC振荡电路的状态如图9所示，则此时刻( )图9A．振荡电流i在减小B．振荡电流i在增大C．电场能正在向磁场能转化D．磁场能正在向电场能转化答案AD解析本题关键是根据电容器的两极板的带电情况和电流方向，判定出电容器正处于充电过程．由电磁振荡的规律可知，电容器充电过程中，电流逐渐减小，电场能逐渐增大，磁场能逐渐减小，即磁场能正在向电场能转化，故A、D正确．4．(电磁振荡的周期与频率)要想增大LC振荡电路中产生的振荡电流的频率，可采用的方法是( ) A．增大电容器两极板的间距B．升高电容器的充电电压C．增加线圈的匝数D．在线圈中插入铁芯答案 A解析该题考查决定振荡电流的频率的因素．振荡电流的频率由LC振荡电路本身的特性决定，即f＝1.增大电容器两极板的间距，电容减小，振荡电流的频率升高，A对；升高电容器的充电电压不能2πLC改变振荡电流的频率，B错；增加线圈匝数或在线圈中插入铁芯，电感L增大，振荡电流的频率降低，C、D错.节五；课后强化训练1．关于电磁场理论的叙述正确的是( )A．变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合回路无关B．周期性变化的磁场产生同频率变化的电场C．电场和磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场D．电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场答案AB解析变化的磁场周围产生电场，当电场中有闭合回路时，回路中有电流；若无闭合回路电场仍然存在，A正确．若要形成电磁场必须有周期性变化的电场和磁场，B对，C、D错．2．建立完整的电磁场理论，并首先预言电磁波存在的科学家是( )A．法拉第 B．奥斯特C．赫兹 D．麦克斯韦答案 D解析麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹证实了麦克斯韦预言的正确性．3．某电路中电场强度随时间变化的关系图像如图所示，能发射电磁波的是( )答案 D解析由麦克斯韦电磁场理论知，当空间出现恒定的电场时(如A图)，由于它不激发磁场，故无电磁波产生；当出现均匀变化的电场时(如B图、C图)，会激发出磁场，但磁场恒定，不会在较远处激发出电场，故也不会产生电磁波；只有周期性变化的电场(如D图)，才会激发出周期性变化的磁场，它又激发出周期性变化的电场……如此交替的产生磁场和电场，便会形成电磁波，故D正确．4．电磁波在传播时，不变的物理量是( )A ．振幅B ．频率C ．波速D ．波长 答案 B解析 离波源越远，振幅越小．电磁波在不同介质中的波速不一样，波长也不一样，但频率不变． 5．关于电磁波的传播速度，以下说法正确的是( ) A ．电磁波的频率越高，传播速度越大 B ．电磁波的波长越长，传播速度越大 C ．电磁波的能量越大，传播速度越大 D ．所有的电磁波在真空中的传播速度都相等 答案 D6．下列关于电磁波的说法正确的是( ) A ．电磁波必须依赖介质传播 B ．电磁波可以发生衍射现象 C ．电磁波不会发生偏振现象 D ．电磁波无法携带信息传播 答案 B解析 电磁波具有波的共性，可以发生衍射现象，故B 正确．电磁波是横波，能发生偏振现象，故C 错误．电磁波能携带信息传播，且传播不依赖介质，在真空中也可以传播，故A 、D 错误． 题组三 电磁振荡的产生7．关于LC 振荡电路中的振荡电流，下列说法中正确的是( ) A ．振荡电流最大时，电容器两极板间的电场强度最大 B ．振荡电流为零时，线圈中的自感电动势为零C ．振荡电流增大的过程中，线圈中的磁场能转化为电场能D ．振荡电流减小的过程中，线圈中的磁场能转化为电场能 答案 D解析 振荡电流最大时为电容器放电结束瞬间，场强为零，A 选项错误；振荡电流为零时，其要改变方向，这时电流变化最快，电流变化率最大，线圈中的自感电动势最大，B 选项错误；振荡电流增大时，线圈中的电场能转化为磁场能，C 选项错误；振荡电流减小时，线圈中的磁场能转化为电场能，D 选项正确． 8．在LC 振荡电路中，电容器放电时间取决于( ) A ．充电电压的大小 B ．电容器储电量的多少 C ．自感系数L 和电容C 的数值 D ．回路中电流的大小 答案 C解析 放电时间等于二分之一个振荡周期，即t ＝T2＝πLC ，所以放电时间取决于自感系数L 和电容C .故选项C 正确．题组四 电磁振荡的周期和频率9．如图1所示，LC 电路的L 不变，C 可调，要使振荡的频率从700 Hz 变为1 400 Hz ，则可以采用的办法有( )图1A ．把电容增大到原来的4倍B ．把电容增大到原来的2倍C ．把电容减小到原来的12D ．把电容减小到原来的14答案 D解析 由题意，频率变为原来的2倍，则周期就变为原来的12，由T ＝2πLC ，L 不变，当C ＝14C 0时符合要求．10.为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C 置于储罐中，电容器可通过开关S 与线圈L 或电源相连，如图2所示．当开关从a 拨到b 时，由L 与C 构成的电路中产生周期T ＝2πLC 的振荡电流．当罐中的液面上升时( )图2A ．电容器的电容减小B ．电容器的电容增大C ．LC 电路的振荡频率减小D ．LC 电路的振荡频率增大 答案 BC解析 当罐中液面上升时，电容器极板间的介电常数变大，则电容器的电容C 增大，根据T ＝2πLC ，可知LC 电路的振荡周期T 变大，又f ＝1T，所以振荡频率变小，故选项B 、C 正确，选项A 、D 错误．电磁波谱 电磁波的应用 无线电波的发射、传播和接收[学习目标定位] 1.了解电磁波各波段的特性和主要作用.2.了解电磁波的应用和在科技、经济、社会发展中的作用.3.了解有效地发射电磁波的两个条件.4.了解调制、调幅、调频、调谐、解调、电谐振在电磁波发射、接收过程中的作用．环节一：学生自主预习探究一、电磁波谱、电磁波的应用[问题设计]电磁波是一个大家庭，在生产、生活中有广泛的应用，你能举一些应用电磁波的例子吗？答案红外线摄影、红外线体温计、利用紫外线工作的验钞机、微波炉利用微波加热食物、电视信号的传播、医学上的透视…….[要点提炼]1．各种电磁波的共性(1)它们在本质上都是电磁波，它们遵循相同的规律，各波段之间的区别并没有绝对的意义．(2)都遵守公式v＝λf，它们在真空中的传播速度都是c＝3×108 m/s.(3)它们的传播都不需要介质．(4)它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性．23.电磁波的能量电磁波是运动中的电磁场，各种各样的仪器能够探测到许许多多电磁波，表明电磁波可以传递能量．二、无线电波的发射和传播[问题设计]如今在我们周围空间充满了各种频率不同、传递信息各异的电磁波，你知道这些电磁波是如何发射出去的吗？答案由巨大的开放电路发射出去的．[要点提炼]1．有效地向外发射电磁波时，振荡电路必须具有的两个特点(1)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，因此，要采用开放电路．(2)要有足够高的振荡频率．频率越高，发射电磁波的本领越大．23.无线电波的三种主要传播方式(1)地波：沿地球表面空间传播的无线电波叫做地波．根据波的衍射条件可知，长波、中波和中短波可用地波传播，但短波和微波则不宜用地波传播．(2)天波：依靠电离层的反射来传播的无线电波叫做天波．实验证明，短波最适宜以天波的形式传播．(3)直线传播：沿直线传播的电磁波叫做空间波或视波，微波一般都采取这种方式传播．由于这种传播方式受大气干扰小，能量损耗少，所以接收到的信号较强而且比较稳定，电视、雷达采用的都是微波．三、无线电波的接收[问题设计]在我们周围弥漫着各种电台、电视台及无线电设备发出的电磁波，我们若想收听某一电台的广播时，需要调节收音机的旋钮选台，你知道“选台”的作用吗？答案“选台”是为了使想收听的某一电台发射的电磁波的频率与收音机的接收电路的固有频率相同．[要点提炼]1．无线电波的接收原理电磁波在空间传播过程中如果遇到导体，会使导体中感应出振荡电流，因此，空间中的导体可以用来接收电磁波．2．电磁谐振与调谐(1)电磁谐振：当振荡电路的固有频率跟传播来的电磁波的频率相等时，电路里激起的感应电流就最强，这种现象叫做电磁谐振．(2)调谐：使接收电路产生电谐振的过程．环节二：典型例题选讲一、电磁波谱例1下面列出了一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象，请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上．(1)X光机，________.(2)紫外线灯，________.(3)理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好．这里的“神灯”是利用________．A．光的全反射B．紫外线具有很强的荧光作用C．紫外线具有杀菌消毒作用D．X射线的很强的贯穿力E．红外线具有显著的热效应F．红外线波长较长，易发生衍射解析(1)X光机是用来透视人体内部器官的，因此需要具有较强穿透力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大的伤害的X射线，故选择D.(2)紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用，故选择C.(3)“神灯”又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快，故选择E.答案(1)D (2)C (3)E二、电磁波的发射与接收例2要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领，应该采取的措施是( )A．增加辐射波的波长B．使振荡电容的正对面积足够小C．减小电容器两极板间的距离D．增加回路中的电容和电感解析研究表明频率越高，电磁波发射本领越大，电磁场应尽可能扩散到周围空间，形成开放电路．f＝12πLC ，C＝εr S4πkd，要使f增大，应减小L或C，只有B符合题意．答案 B例3关于电磁波的接收，下列说法正确的是( )A．当处于电谐振时，所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流B．当处于电谐振时，只有被接收的电磁波才能在接收电路中产生感应电流C．由调谐电路接收的感应电流，再经过耳机就可以听到声音了D．由调谐电路接收的感应电流，再经过检波、放大，通过耳机才可以听到声音解析当处于电谐振时，所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流，只不过频率跟谐振电路固有频率相等的电磁波，在接收电路中激发的感应电流最强．由调谐电路接收的感应电流，要再经过检波(也就是调制的逆过程)、放大，通过耳机才可以听到声音，故正确答案为A、D.答案AD环节三：师生共同总结：环节四：学生自主检测1．(电磁波谱)雷达采用微波的原因是( )A．微波具有很高的频率B．微波具有直线传播的特性C．微波的反射性强D．微波比其它无线电波(长波、中波、短波等)传播的距离更远答案ABC解析雷达采用微波，是利用微波的频率高，不容易发生衍射，具有很好的直线传播的特性和反射性强的特点，所以A、B、C均正确，因微波不易发生衍射，传播的距离不一定比无线电波的长波、中波、短波段远，因此D不正确．2．(电磁波谱)下列各组电磁波，按波长由长到短排列正确的是( )A．γ射线、红外线、紫外线、可见光B．红外线、可见光、紫外线、γ射线C．可见光、红外线、紫外线、γ射线D．紫外线、可见光、红外线、γ射线答案 B解析在电磁波谱中，电磁波的波长由长到短排列顺序依次是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ射线，由此可判定B正确．3．(电磁波的发射与接收)关于无线电波的发射过程，下列说法正确的是( )A．必须对信号进行调制B．必须使信号产生电谐振C．必须把传输信号加到高频电流上D．必须使用开放回路答案ACD解析电磁波的发射过程中，一定要对低频输入信号进行调制，用开放电路发射．4．(电磁波的发射与接收)要接收到载有信号的电磁波，并通过耳机发出声音，在接收电路中必须经过下列过程中的( )A．调幅 B．调频C．调谐 D．解调答案CD解析接收电路中必须通过调谐接收到载有信号的电磁波，再通过解调得到声音信号.环节五：课后强化训练1．在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线(X射线)三个波段的频率大小关系是( )A．红外线的频率最大，可见光的频率最小B．伦琴射线的频率最大，红外线的频率最小C．可见光的频率最大，红外线的频率最小D．伦琴射线的频率最大，可见光的频率最小答案 B解析在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线(X射线)按照频率从大到小的排列顺序是：伦琴射线(X 射线)、可见光、红外线．2．下列说法中正确的是( )A．各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线B．红外线有显著的热效应，紫外线有显著的化学作用C．X射线的穿透本领比γ射线更强D．低温物体不能辐射红外线答案 B解析干涉和衍射现象是光的波动性的体现，波长越长，越容易产生，而γ射线波长最短，故A选项错误；频率越高，穿透本领越强，故C选项错误；一切物体都能辐射红外线，故D错误，正确选项为B. 3．关于红外线的作用与来源，下列说法正确的是( )A．一切物体都在不停地辐射红外线B．红外线具有很强的热作用和荧光作用C．红外线的显著作用是化学作用D．红外线容易穿透云雾答案AD解析荧光作用和化学作用都是紫外线的重要用途，红外线波长较可见光长，绕过障碍物能力强，易穿透云雾．4．北京时间2003年10月29日14时13分，太阳风暴袭击地球，太阳日冕抛射出的大量带电粒子流击中地球磁场，产生了强磁暴．当时，不少地方出现了绚丽多彩的极光．太阳风暴袭击地球时，不仅会影响通信，威胁卫星，而且会破坏臭氧层．臭氧层作为地球的保护伞，是因为臭氧能吸收太阳辐射中( ) A．波长较短的可见光 B．波长较长的可见光C．波长较短的紫外线 D．波长较长的红外线答案 C解析臭氧层的主要作用就是吸收由太阳射向地球的紫外线，从而有效地保护地球上的动植物，故正确选项是C.5．下列能说明电磁波具有能量的依据是( )A．可见光射入人的眼睛，人看到物体B．放在紫外线区域的温度计升温很快C．收音机调到某个台时，调谐电路发生电谐振D．γ射线具有很强的贯穿能力答案ACD解析人眼看到物体，说明人眼感受到了可见光的能量，A正确；红外线具有热作用，说明红外线具有能量，紫外线具有化学作用和荧光作用，B错误；电谐振在调谐电路中的感应电流的能量来源于空中的无线电流，C正确；γ射线的贯穿能力说明γ射线具有很高的能量，D正确．6．为了有效地把磁场的能量以电磁波的形式发射到尽可能大的空间，除了用开放电路，还有( ) A．增大电容器极板间的距离B．减小电容器极板的正对面积C．减小线圈的匝数D．采用低频振荡电流答案ABC解析实行开放电路和提高振荡频率是发射电磁波的两种有效方法．由f＝12πLC、C＝εr S4πkd可知，A、B、C选项正确．7．关于电磁波的发射和接收，下列说法中正确的是( )A．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，电路必须是闭合的B．音频电流的频率比较低，不能直接用来发射电磁波C．当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，接收电路产生的振荡电流最强D．要使电视机的屏幕上有图像，必须要有检波过程答案BCD解析有效发射电磁波，必须采用开放电路和高频发射；一般的音频电流的频率较低，不能直接用来发射电磁波；电磁波接收原理是一种叫电谐振的现象，与机械振动中的共振有些相似；电视机显示图像时，必须通过检波过程，把有效的信号从高频调制信号中取出来，否则就不能显示．故A错误，B、C、D正确．8．简单的、比较有效的电磁波的发射装置，至少应具备以下电路中的( )①调谐电路②调制电路③高频振荡电路④开放振荡电路A．①②③ B．②③④C．①④ D．①②④答案 B解析比较有效的发射电磁波的装置应该有调制电路、高频振荡电路和开放振荡电路．调制电路是把需要发射的信号装载在高频电磁波上才能发射出去，高频振荡电路能产生高频电磁波，开放振荡电路能把电磁波发送的更远．而调谐电路是在接收端需要的电路．。
《宇宙航行》教学设计
《宇宙航行》教学设计一、教材分析“宇宙航行”是人教版普通高中《物理》教材·必修2—第六章“万有引力与航天”的第五节内容，介绍了万有引力的实践性成就，万有引力理论使人类实现“飞天”梦想。
本节课是一节知识应用与扩展的课程，所以设计时注意加大知识含量，引起学生兴趣。
同时注意方法的培养，让学生养成用万有引力是天体运动的向心力这一基本方法研究问题的习惯，避免套公式的不良习惯。
围绕第一宇宙速度的讨论，让学生形成较正确的卫星运动图景。
二、学情分析在日常生活，学生对宇宙航行有粗浅的了解，且对这块内容有一定的学习兴趣。
而在前面的学习中，学生对匀速圆周运动的规律和万有引力定律基本掌握，为这节课的顺利开展做了铺垫。
但学生的画图能力，理论推导能力不强，需要教师在课堂上加以引导。
三、教学目标知识与技能：1、知道三个宇宙速度的含义和数值。
2、能区分发射速度和运行速度。
3、了解人造卫星的轨道特征。
过程与方法：1、联系曲线运动的拱桥，推导第一宇宙速度。
2、会分析人造卫星的受力和运动情况，掌握人造卫星的运动规律（线速度，角速度，周期和轨道半径的关系）。
情感态度与价值观：1、养成用万有引力是天体运动的向心力这一基本方法研究问题的习惯，避免套公式的不良习惯。
2、围绕第一宇宙速度和人造卫星的运动规律的讨论，让学生形成较正确的卫星运动图景。
四、教学重难点重点：1、联系曲线运动中拱桥的例子，结合万有引力定律和匀速圆周运动的规律，推导第一宇宙速度。
2、用万有引力是天体运动的向心力这一基本思路，掌握人造卫星的运动规律（线速度，角速度，周期和轨道半径的关系）难点：1、联系曲线运动中拱桥的例子，结合万有引力定律和匀速圆周运动的规律，推导第一宇宙速度。
五、教学过程(一)引入新课播放将近2min《地心引力》电影片段，提出宇宙航行的话题，激发学生的学习兴趣。
教师：同学们，咱们先来欣赏一段视频（播放视频）。
知道这是哪部电影吗？没错，《地心引力》！现在有很多和宇宙航行有关的电影，那么这节课咱们就一起来学习和研究一下关于宇宙航行的知识。
高中物理宇宙航行教学设计
高中物理宇宙航行教学设计一、教学任务及对象1、教学任务本教学设计的任务是向高中学生传授宇宙航行相关的物理知识，包括天体运动规律、宇宙速度、航天器轨道等。
通过本课程的教学，使学生能够理解并掌握宇宙航行的基本原理，培养他们的空间想象能力和逻辑思维能力，激发对航天事业的热爱和探索宇宙的兴趣。
2、教学对象本教学设计的对象为高中二年级学生，他们已经具备了一定的物理知识基础，如牛顿运动定律、万有引力定律等，但对于宇宙航行的具体内容了解不多。
此外，这个年龄段的学生思维活跃，好奇心强，对新鲜事物有较高的兴趣，有利于开展宇宙航行相关内容的教学。
在教学过程中，需要关注学生的个体差异，充分调动他们的学习积极性，提高课堂参与度。
二、教学目标1、知识与技能（1）理解并掌握天体运动的基本规律，如开普勒定律、牛顿万有引力定律等。
（2）了解宇宙速度的概念，掌握第一宇宙速度、第二宇宙速度的计算方法。
（3）掌握航天器轨道的类型，如圆轨道、椭圆轨道，以及轨道变化的基本原理。
（4）学会分析航天器在轨道上的受力情况，运用物理知识解决实际问题。
（5）通过学习，提高学生的空间想象能力、逻辑思维能力和解决问题的能力。
2、过程与方法（1）采用问题驱动的教学方法，引导学生主动探究宇宙航行的物理原理。
（2）运用案例分析、小组讨论等教学手段，帮助学生深入理解航天器轨道设计和宇宙航行过程中的实际问题。
（3）利用多媒体、网络资源等辅助教学工具，丰富课堂教学内容，提高学生的学习兴趣。
（4）鼓励学生进行实验操作，如制作简单的模型火箭，增强他们对宇宙航行知识的实践体验。
3、情感，态度与价值观（1）激发学生对宇宙航行的兴趣，培养他们的探索精神和创新意识。
（2）通过学习我国航天事业的发展历程，增强学生的民族自豪感，培养爱国主义情怀。
（3）引导学生关注航天领域的最新发展，提高他们对科技前沿的关注度。
（4）培养学生团结协作、共同探究的精神，使他们认识到团队合作的重要性。
高中一年级下学期物理《宇宙航行》教学设计
教学设计可得：这就是物体在地球附近绕地球做匀速圆周运动的必须具有的速度，叫作第一宇宙速度。
如果不知道地球的质量，但知道地球表面的重力加速度g ，如何求宇宙第一速度v ？物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动时，还可近似认为是重力来提供需要的向心力：由此可见：要发射一颗绕地球表面附近运行的人造卫星，发射速度必须等于7.9km/s 。
所以宇宙第一速度是最小的发射速度。
245.9810M kg =⨯2MmG mg R=2v mR =7.9/GMv km s R==飞行器沿椭圆轨道运动发射速度v越大，轨道的远地点离地球就越远。
当速度v >11.2km/s，飞行器将将脱离地球引力的束缚，永远离开地球，绕着太阳运动。
11.2km/s被称作第二宇宙速度，也称为逃逸速度。
当速度v >16.7km/s时，飞行器将脱离太阳引力束缚，飞到太阳系以外。
16.7km/s 被称为第三宇宙速度。
卫星的向心加速度、线速度、角速度、周期与轨道半径的关系是怎么样的呢？根据万有引力提供卫星绕地球运动的向心力，即有：GMmr 2＝ma n ＝m v 2r ＝mω2r ＝m 4π2T 2r (1)a n ＝GMr 2，r 越大，a n 越小． (2)v ＝ GMr，r 越大，v 越小． (3)ω＝ GMr 3，r 越大，ω越小． (4)T ＝2πr 3GM，r 越大，T 越大注意区分人造卫星的两个速度①发射速度：指将人造卫星送入预定轨道运行所必须具有的速度，卫星离地面越高，需要的发射速度越大．①绕行速度：指卫星在进入轨道后绕地球做匀速圆周运动的线速度．同步卫星具有什么样的特点呢？ (1)定轨道平面：所有地球同步卫星的轨道平面均在赤道平面内．。
高中物理《宇宙航行》优质课教案、教学设计
一、教学目标（一）知识与技能教学设计6.5《宇宙航行》（1）知道人造地球卫星的运行原理，会运用万有引力定律和圆周运动公式分析解答有关卫星运行的原因；（2）掌握三个宇宙速度，会推导第一宇宙速度；（3）简单了解航天发展史。
（4）能用所学知识求解卫星基本问题。
（二）过程与方法（1）培养学生科学探索能力；（2）培养学生在处理实际问题时，如何构建物理模型的能力；（3）学习科学的思维方法培养学生归纳、分析和推导及合理表达能力。
（三）情感态度与价值观介绍我国航天事业的发展现状，激发学习科学，热爱科学的激情，增强民族自信心和自豪感。
二、教具：多媒体课件、投影仪、计算机三、教学重点难点（1）第一宇宙速度的推导；（2）人造卫星运转的环行速度与卫星发射速度的区别；（3）卫星做圆周运动时，各物理量的关系。
四、教学方法启发探究式教学、多媒体辅助教学。
五、课前准备1.学生的学习准备：预习人造卫星的发射、第一宇宙速度的计算。
2.教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案。
六、教学过程（一）创设情境，激发情感，引入新课1.利用多媒体播放视频：（1）中国人的“飞天”梦想，（2）万户飞天（3）外国人的“飞天”梦想2.多媒体展示学习目标3.学生阅读“牛顿关于卫星的设想”问题情境：1.月球也要受到地球引力的作用,为什么月亮不会落到地面上来?2.若抛出物体的水平初速度足够大,物体将会怎样?试大胆猜想。
通过这些激发学生学习兴趣。
（二）教学过程一、宇宙速度1、多媒体动画演示：以逐渐增大的水平速度平抛物体看是否落回地面学生观察落地点的变化，落地点为什么会变化？2.牛顿的思考与设想：△抛出的速度v 越大时，落地点越远，速度不断增大，将会出现什么结果？△牛顿根据自己的设想草拟了一幅极富创意的人造卫星原理图。
△牛顿的设想由于受技术条件的限制，物体不可能达到这样的速度，但他的思想启发了后人，在太空探索中立了头功。
△动画展示牛顿的设想过程。
3.算一算:物体初速度达到多大时就可以成为一颗人造卫星呢?引导学生建模：设地球质量为M，半径为R。
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分析：在地面附近绕地球运行，轨道半径即为地球半径。由万有引力提供向心力： ，得：
结论：如果发射速度小于7.9km/s，炮弹将落到地面，而不能成为一颗卫星；发射速度等于7.9km/s，它将在地面附近作匀速圆周运动；要发射一颗半径大于地球半径的人造卫星，发射速度必须大于7.9km/s。可见，向高轨道发射卫星比向低轨道发射卫星要困难。
2.第二宇宙速度V2=11.2km/s (脱离速度)
3.第三宇宙速度V3=16.7km/s (逃逸速度)
三、梦想成真中国探索太空的成就
教学后记：
由 得：h=
（T为地球自转周期，M、R分别为地球的质量，半径）内容。
五、作业：
【板书设计】
一、卫星运行的动力学方程：Fn＝F引
GMm/r2=ma=mv2/r =mω2r
二、宇宙速度：
1.第一宇宙速度V1=7.9km/s (环绕速度)
推导过程
此速度是卫星发射的最小速度,也是卫星运行的最大环绕速度
2、感知人类探索宇宙的梦想，促使学生树立献身科学的人生价值观。
教学重点
对第一宇宙速度的推导过程和方法，了解第一宇宙速度的应用领域。
教学难点
1、人造地球卫星的发射速度与运行速度的区别。
2、掌握有关人造卫星计算及计算过程中的一些代换。
教学过程
二次备课
引入新课
1、1957年前苏联发射了第一颗人造地球卫星，开创了人类航天时代的新纪元。我国在70年代发射第一颗卫星以来，相继发射了多颗不同种类的卫星，掌握了卫星回收技术和“一箭多星”技术，99年发射了“神舟”号试验飞船。这节课，我们要学习有关人造地球卫星的知识。
新课讲解
1、牛顿对人造卫星原理的描绘：
设想在高山上有一门大炮，水平发射炮弹，初速度越大，水平射程就越大，可以想象当初速度足够大时，这颗炮弹将不会落到地面，将和月球一样成为地球的一颗卫星。课件投影。
引入：高轨道上运行的卫星速度小，是否发射也容易呢？这就需要看卫星的发射速度，而不是运行速度
2、宇宙速度
（1）第一宇宙速度
宇宙航行
课 题
6.5宇宙航行
备课时间
上课时间
总课时数
课程目标
知识与
技能
1、了解人造卫星的有关知识，正确理解人造卫星做圆周运动时，各物理量之间的关系。
2、知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。
过程与
方法
通过用万有引力定律来推导第一宇宙速度，培养学生运用知识解决问题的能力。
情感态度与价值观
1、通过介绍我国在卫星发射方面的情况，激发学生的爱国热情。
（2）第二宇宙速度：大小 。
意义：使卫星挣脱地球的束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度，也称为脱离速度。
注意：发射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，卫星绕地球运动的轨迹为椭圆；等于或大于11.2km/s时，卫星就会脱离地球的引力，不再绕地球运行。
（3）第三宇宙速度：大小 。
意义：使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度，也称为逃逸速度。
注意：发射速度大于11.2km/s，而小于16.7km/s，卫星绕太阳作椭圆运动，成为一颗人造行星。如果发射速度大于等于16.7km/s，卫星将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间。
3、人造卫星的发射速度与运行速度
（1）发射速度：
发射速度是指卫星在地面附近离开发射装置的初速度，一旦发射后再无能量补充，要发射一颗人造地球卫星，发射速度不能小于第一宇宙速度。
放映一段录像资料，简单了解卫星的一些资料。（提高学生的学习兴趣）
2、在上几节的学习中，大家已经了解了人造卫星在绕地球运行的规律，请大家回忆一下卫星运行的动力学方程。（课件投影）
（1）人造卫星绕地球运行的动力学原因：
人造卫星在绕地球运行时，只受到地球对它的万有引力作用，人造卫星作圆周运动的向心力由万有引力提供。
（2）人造卫星的运行速度：
设地球质量为M，卫星质量为m，轨道半径为r，由于万有引力提供向心力，则 ，∴ ，
可见：高轨道上运行的卫星，线速度小。
提出问题：角速度和周期与轨道半径的关系呢？
，
可见：高轨道上运行的卫星，角速度小，周期长
提问：卫星在地球上空绕行时遵循这样的规律，那卫星是如何发射到地球上空的呢？
⑵意义：第一宇宙速度是人造卫星在地面附近环绕地球作匀速圆周运动所必须具有的速度，所以也称为环绕速度。
师生共同讨论：
在地面附近，物体的万有引力等于重力，此力天空卫星做圆周运动的向心力，能否从这一角度来推导第一宇宙速度呢？
mg= mv2/r v= ≈7.9km/s
提出问题：我们能否发射一颗周期为70min的人造地球卫星呢？（提示：算一算近地卫星其周期是多少？近地卫星由于半径最小，其运行周期最小。）
（2）运行速度：
运行速度指卫星在进入运行轨道后绕地球做圆周运动的线速度。当卫星“贴着”地面飞行时，运行速度等于第一宇宙速度，当卫星的轨道半径大于地球半径时，运行速度小于第一宇宙速度。
3．同步卫星
所谓同步卫星，是相对于地面静止的，和地球具有相同周期的卫星，T=24h，同步卫星必须位于赤道上方距地面高h处，并且h是一定的。同步卫星也叫通讯卫星。