教科版（2019）高中物理必修第二册3.5太空探索（选学）-教案 教科版（2019）.doc

16太空探索选学教学目标1了解世界航天发展史以及我国航天事业取得的成就2认识到人类探索太空的艰辛3了解天文知识在科学研究和生产技术中的广泛应用展望未来4通过对本节课的学习和讨论使学生知道物理中的结论和规律一般都有其适用范围认识知识的变化性和无穷性培养献身于科学的时代精神教学重点了解世界航天发展史以及我国航天事业取得的成就教学难点通过对本节课的学习和讨论使学生知道物理中的结论和规律一般都有其适用范围认识知识的变化性和无穷性展望未来教学过程一谈话导入遨游太空是人类古已有之的梦想但直到上个世纪中期人类才迈出了走向太空的第一步其间饱含着人类多少汗水和智慧呢今天我们来学习下太空探索二新知学习一世界航天发展史教师课件展示图文材料1895年俄国宇航先驱齐奥尔科夫斯基发表的题为天地幻想和全球引力效应的论文中关于制造人造地球卫星的设想开启了现代人类探索太空的伟大征程1957年10月4日世界第一颗人造地球卫星高速穿过大气层进入太空绕地球旋转了1400周它的成功发射是人类迈向太空的第一步这就是苏联发射的人造地球卫星1号该卫星呈球形外直径为58厘米质量为83千克发射于苏联的拜科努尔发射场从地球有了第一颗人造卫星至今各国的空间技术都有了突飞猛进的发展50年代末到60年代初人造卫星的发射主要用于探测地球空间环境和进行各种卫星技术试验60年代中人造卫星进入了应用阶段70年代起各种新型专用卫星的性能不断提高诸多卫星已为人类作出了重要贡献1961年4月12日苏联成功地发射了第一艘载人宇宙飞船东方1号尤里加加林成功地完成了划时代的宇宙飞行任务从而实现了人类遨游太空的梦想开创了世界载人航天的26新纪元揭开了人类进入太空的序幕此后又相继发射了上升号联盟号飞船与此同时美国于1962年2月发射了水星号飞船之后又发射了双子星座号飞船和阿波罗号登月载人飞船随着航天技术的发展载人飞船的性能将得以不断改进和完善使用功能增多返回着陆落点控制精度可提高到百米级范围飞船座舱可重复使用等1966年3月17日双子星座8号的宇航员进行了首次太空对接之后不久由于飞船损伤系统突然失灵宇航员们不得不进行紧急着陆处理宇航员阿姆斯特朗和斯考特在计划为期3天的飞行使命中的第5圈飞行时操纵其双子星座封舱与阿根纳号宇宙飞船对接成功半小时后双子星号密封舱开始旋转并失去控制接着宇宙飞船上12只小型助推火箭中的一只原因不明地起火宇航员随即将其飞行器与阿根纳号分离并成功地在太平洋上溅落1969年7月16日美国发射阿波罗11号载人飞船第一次把人送上月球航天员阿姆斯特朗将左脚踏到月球表面成为世界上第一个踏上月球的人中国在1970年发射了人造地球卫星成为全世界第五个发射人造地球卫星的国家1975年苏美关系在二战后第一次开始变暖苏联联盟号与美国的阿波罗号飞船在轨道上实现对接这在世界上引起了轰动关于这次试验性飞行有许多鲜为人知的故事1975年7月15日联盟19号飞船和阿波罗18号飞船相继上天大约两天后两艘飞船经过一系列的变轨行动在德国上空会合对接经过45个小时的共同飞行两艘飞船双双安全返回地球这次被誉为轨道上的握手的飞行是载人航天史上的第一次国际合作在技术上为航天员救援提供了新的手段并为未来的太空计划提供了早期样板但更重要的是为改善美苏关系乃至东西方关系作出了重要贡献其意义远远超出了航天技术发展的本身1981年4月12日当地时间上午7点北京时间20点美国航天飞机哥伦比亚号在佛罗里达州卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心发射上天在科学技术发展上这都是一件引起全世界注目的大事自1957年苏联第一颗人造卫星上天以来世界宇航科学已经有了很大发展目前空中不停运转的各种人造卫星不计其数然而它们只能自行坠毁无法维修更不能返回地球重新使用哥伦比亚号航天飞机的设计正是为了解决这个问题它可以像火箭一样地飞像人造卫星一样地在太空轨道上运行又可以像滑翔机一样地按时按地降落然后还可以再次使用18米长的机舱能装运36吨重的货物将可以用作在太空中进行工作的科学实验室为人类开辟新的知识源泉甚至还能成为一个空中工厂生产一些在地面上难以生产的高标准产品还可以成为太空修理站载人和装备去建立新的卫星维修或撤回旧的卫星有36人把航天飞机称作太空卡车第一架载人在太空穿梭并能返回地面反复使用的航天飞机哥伦比亚号以每小时17500英里的速度围绕地球转了36圈经历54个半小时于4月14日下午按计划飞返位于加利福尼亚州的爱德华空军基地1984年2月7日美国挑战者号航天飞机的两名宇航员麦坎德利斯和斯图尔特先后实现在太空行走这两名宇航员和航天飞机以每小时17400英里每小时28000千米的速度飞驰但是在太空中并没有这种速度感觉喷气背包试验是要表明宇航员能够在不系安全带的情况下回收和修理飞行中的卫星这两人已在太空中修理了一项科学实验装置一架照相机和松了的绝热层1990年4月24日由美国航天飞机送上太空轨道的哈勃望远镜长133米直径43米重116吨造价近30亿美元哈勃以28万千米的时速沿太空轨道运行默默地窥探着太空的秘密哈勃望远镜是有史以来最大最精确的天文望远镜它上面的广角行星照相机可拍摄上百个恒星的照片其清晰度是地面天文望远镜的10倍以上16万千米以外的一只萤火虫都难逃它的法眼它创造了一个个太空观测奇迹包括发现黑洞存在的证据探测到恒星和星系的早期形成过程观测到迄今为止人类已发现的最遥远距离地球130亿光年的古老星系今天人类探索太空的足迹已延伸到太阳系的边缘在人类探索太空的过程中也有不少勇士付出了生命的代价他们为科学进步献出了生命他们的精神激励着人们继续对太空进行探索教师课件展示案例1986年1月28日挑战者号的失事当时机上七名宇航员全部罹难美国当地时间2005年2月1日载有七名宇航员的美国哥伦比亚号航天飞机在结束了为期16天的太空任务之后返回地球但在着陆前发生意外航天飞机解体坠毁7名宇航员罹难二我国航天事业取得的成就中华民族探索太空的步伐也从未停止明朝初年一位名叫陶成道的万户官就曾尝试利用火箭实现人们的飞天梦想陶成道设想利用火箭的推力起飞但不幸火箭爆炸他为此献出了生命教师课件展示我国航天事业取得的成就我国航天事业起步于二十世纪五六十年代1956年10月8日我国第一个火箭导弹研制46机构国防部第五研究院成立钱学森任院长1958年4月开始兴建我国第一个运载火箭发射场1964年7月19日我国第一枚内载小白鼠的生物火箭在安徽广德发射成功我国的空间科学探测迈出了第一步1968年4月1日我国航天医学工程研究所成立开始选训宇航员和进行载人航天医学工程研究1970年4月24日随着第一颗人造地球卫星东方红1号在酒泉发射成功我国成为世界上第五个发射卫星的国家1975年11月26日首颗返回式卫星发射成功3天后顺利返回我国成为世界上第三个掌握卫星返回技术的国家1979年远望1号航天测量船建成并投入使用我国成为世界上第四个拥有远洋航天测量船的国家目前我国已形成先进的陆海基航天测控网由北京航天指挥控制中心西安卫星测控中心陆地测控站4艘远望号远洋航天测量船以及连接它们的通信网组成技术达到了世界先进水平1985年我国正式宣布将长征系列运载火箭投入国际商业发射市场1990年4月7日长征三号运载火箭成功发射美国研制的亚洲一号卫星1990年7月16日长征2号捆绑式火箭首次在西昌发射成功其低轨道运载能力达92吨为发射载人航天器打下了基础1992年我国载人飞船正式列入国家计划进行研制这项工程后来被定名为神舟号飞船载人航天工程神舟号飞船载人航天工程由神舟号载人飞船系统长征运载火箭系统酒泉卫星发射中心飞船发射场系统飞船测控与通信系统航天员系统科学研究和技术试验系统等组成是我国在20世纪末期至21世纪初期规模最庞大技术最复杂的航天工程2002年12月神舟四号无人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空这是中国载人航天工程的第四次飞行试验第一次是在1999年11月第二次在2001年1月第三次在2002年3月第四次在2002年12月2003年10月15日9时整我国自行研制的神舟五号载人飞船在中国酒泉卫星发射中心发射升空9时9分50秒神舟五号准确进入预定轨道这是中国首次进行载人航天飞行乘坐神舟五号载人飞船执行任务的航天员是38岁的杨利伟他是我国自己培养的第一代航天员在太空中围绕地球飞行14圈经过21小时23分60万公里的安全飞行后他于16日6时23分在内蒙古主着陆场成功着陆返回2003年12月30日凌晨3时6分18秒长征二号丙SM型运载火箭在西昌卫星发射56中心成功地将中国与欧洲空间局合作项目地球空间双星探测计划中的第一颗卫星探测一号赤道星送上太空这是中国第一次发射高轨道卫星这次发射成功标志着中国高水平的空间物理与环境探测进入实质性发展阶段2004年北京时间4月18日23时59分我国在西昌卫星发射中心用长征二号丙运载火箭成功地将试验卫星一号和搭载的纳星一号科学实验小卫星送入太空这标志着我国小卫星研制技术取得了重要突破2004年7月25日15时05分探测二号卫星成功地从太原卫星发射中心发射升空30分钟后准确进入预定轨道至此我国科学家于1997年提出的地球空间双星探测计划得以真正实现这一计划与欧洲空间局星簇计划组成的联合观测项目将在人类历史上首次对地球空间进行六点立体探测2004年8月11日国防科学工业委员会副主任国家航天局局长孙来燕说中国计划2005年发射神舟六号飞船航天员将在太空中操作仪器开展空间科学实验但目前还没有确定搭乘航天员的人数在中国的神话故事里嫦娥长居月球登陆月球是中国人的美丽梦想中国的登月工程因此得名嫦娥一号是我国首颗绕月探测卫星于2007年10月24日成功发射升空而嫦娥三号则携带玉兔号月球车顺利登陆月球中国人的登月梦想正一步步变成现实2008年9月25日21时10分载有三位中国航天员的神舟七号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空9月27日16时41分00秒航天员翟志刚首度实施空间出舱活动中国也随之成为世界上第三个掌握空间出舱活动技术的国家2011年9月29日21时16分3秒中国首个目标飞行器和空间实验室天宫1号在酒泉卫星发射中心成功发射天宫1号的发射标志着中国已经拥有建立初步空间站即短期无人照料的空间站的能力2016年8月16日1时40分酒泉卫星发射中心用长征2号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星墨子号发射升空与此同时中国在深空探索领域的技术也在迅速提升2013年12月2日1时30分中国在西昌卫星发射中心成功将嫦娥3号探测器送入轨道2013年12月15日4时35分嫦娥3号着陆器与其搭载的巡视器分离玉兔号巡视器顺利驶抵月球表面2016年7月31日晚玉兔号月球车超额完成任务停止工作着陆器状态良好玉兔号预期服役3个月但它一共在月球上工作了972天超长服役2年多2016年9月15日22时04分09秒天宫二号空间实验室在酒泉卫星发射中心发射成功教师启发思索人类探索太空的过程我国的航天事业任重道远你将如何面对新一代的66挑战呢三展望未来随着社会的进步人类已经掌握了越来越丰富的航天技术虽然还没有完善的理论支撑我们进行更远的太空探索以及星际航行但是正如齐奥尔科夫斯基所说敢于探索征服太阳系的人类已经在向更远的星际进发2016年1月11日中国政府正式批复首次火星探测任务我国的火星探测工程正式立项并将在2020年左右发射一颗火星探测卫星在以为人类社会的持续发展服务的总目标下将探讨火星的长期改造与今后建立人类第二个栖息地的可能性