《航天導(dǎo)航中的衛(wèi)星軌道變化》課程標(biāo)準(zhǔn)解析 一、知識(shí)與技能 1、知道衛(wèi)星軌道變化的原理。 2、衛(wèi)星軌道變化前后各物理量的變化情況。 二、過程與方法 1、通過觀看視頻，了解人造地球衛(wèi)星軌道變化的過程。 2、運(yùn)用萬(wàn)有引力與向心力的關(guān)系，分析衛(wèi)星軌道變化問題。 三、情感態(tài)度與價(jià)值觀 1、理解萬(wàn)有引力定律在航天事業(yè)發(fā)展中的重要作用，產(chǎn)生探索的成就感； 2、感受人類不斷探索客觀世界的精神和情感，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，認(rèn)識(shí)到掌握物理規(guī)律的價(jià)值； 3、滲透“學(xué)以致用”的思想，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。 《航天導(dǎo)航中的衛(wèi)星軌道變化》教材解析《航天導(dǎo)航中的衛(wèi)星軌道變化》是人教版高中物理必修二第六章萬(wàn)有引力與航空航天第五節(jié)第二課，是本章的難點(diǎn)，也是高考題中經(jīng)常涉及到的。高中物理中，涉及人造衛(wèi)星的軌道變化題有兩類。1、漸變型：由于某種因素的影響，原本做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星軌道半徑發(fā)生緩慢變化（逐漸增大或減小）。由于半徑變化緩慢，所以衛(wèi)星每一周的運(yùn)動(dòng)仍然可以看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。解這類題，首先要確定軌道變化是離心的還是向心的，即軌道半徑r是增大還是減小，然后再確定衛(wèi)星其他有關(guān)物理量是如何變化的。 2、突變：由于技術(shù)需要，有時(shí)需要在適當(dāng)位置短時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)飛機(jī)上的發(fā)動(dòng)機(jī)，使飛機(jī)軌道發(fā)生突變，進(jìn)入預(yù)定軌道。
衛(wèi)星變軌是衛(wèi)星能否順利進(jìn)入預(yù)定軌道的關(guān)鍵。《航天導(dǎo)航中的衛(wèi)星變軌》學(xué)習(xí)情境分析 1.學(xué)生已有的知識(shí)儲(chǔ)備：上一章學(xué)習(xí)了向心力，本章學(xué)習(xí)了萬(wàn)有引力定律，學(xué)生知道人造衛(wèi)星、宇宙速度力對(duì)機(jī)械能的影響。 2.陌生的知識(shí)：衛(wèi)星是如何變軌的？衛(wèi)星變軌前后物理量的變化。 3.根據(jù)學(xué)習(xí)情境采取的措施和方法： （1）從嫦娥探月視頻出發(fā)，讓學(xué)生對(duì)衛(wèi)星軌道變化有直觀的感受。 （2）從萬(wàn)有引力與向心力的關(guān)系出發(fā)，分析衛(wèi)星變軌的原理。 （3）通過典型案例分析，讓學(xué)生加深對(duì)衛(wèi)星變軌的理解。 航天導(dǎo)航中衛(wèi)星軌道變化教學(xué)案例（課前預(yù)備案例） 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.通過閱讀課前預(yù)備案例，初步了解衛(wèi)星軌道變化原理； 2.結(jié)合航天導(dǎo)航中衛(wèi)星發(fā)射、運(yùn)行相關(guān)信息，自主完成自測(cè)題； 3.小組討論，提出有關(guān)衛(wèi)星軌道變化的問題 【自學(xué)】 1.人造衛(wèi)星基本原理 人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力是由萬(wàn)有引力提供的。軌道半徑r確定后，對(duì)應(yīng)的衛(wèi)星線速度、周期、向心加速度也唯一確定。如果衛(wèi)星的質(zhì)量確定了，那么與軌道半徑r對(duì)應(yīng)的衛(wèi)星的動(dòng)能Ek、重力勢(shì)能Ep、總機(jī)械能也唯一確定。 一旦衛(wèi)星改變軌道，即軌道半徑r發(fā)生變化，上述物理量都將隨之變化（Ek由線速度的變化決定，Ep由衛(wèi)星高度的變化決定，而不守恒，它的增大或減小由該過程的能量轉(zhuǎn)換決定）。
同理，上述七個(gè)物理量只要有一個(gè)發(fā)生變化，其他六個(gè)物理量也隨之變化。高中物理中，涉及人造衛(wèi)星的軌道變化題有兩類。2、漸變型原本做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，由于某種因素的影響，軌道半徑慢慢變化（逐漸增大或減小）。由于半徑變化緩慢，衛(wèi)星每一周的運(yùn)動(dòng)仍然可以看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。解決這一類問題，首先要確定軌道變化是離心式的還是向心式的，即軌道半徑r是增大還是減小，然后再確定衛(wèi)星其他相關(guān)物理量如何變化。例如：人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，無論軌道多高，都會(huì)受到稀薄大氣阻力的影響，若不能及時(shí)維持軌道（即通過啟動(dòng)衛(wèi)星上的小發(fā)動(dòng)機(jī)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，維持衛(wèi)星應(yīng)有的狀態(tài)），衛(wèi)星就會(huì)自動(dòng)改變軌道，偏離原來的圓形軌道，從而引起各種物理量的變化。 造成這種軌道變化的原因是阻力。阻力對(duì)衛(wèi)星做負(fù)功，降低了衛(wèi)星的速度，減少了衛(wèi)星所需的向心力，而萬(wàn)有引力的大小不變，所以衛(wèi)星會(huì)做向心運(yùn)動(dòng)，也就是軌道半徑r會(huì)減小。由基本原理中的結(jié)論我們可以知道，衛(wèi)星的線速度v會(huì)增加，周期T會(huì)減小，向心加速度a會(huì)增加，動(dòng)能Ek會(huì)增加，勢(shì)能Ep會(huì)減小，一部分機(jī)械能會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（摩擦熱），衛(wèi)星的機(jī)械能E會(huì)減小。為什么衛(wèi)星克服阻力做功時(shí)，動(dòng)能會(huì)增加呢？這是因?yàn)椋坏┸壍腊霃綔p小，在衛(wèi)星克服阻力做功的同時(shí)，萬(wàn)有引力（即重力）就會(huì)對(duì)衛(wèi)星做正功。
而且重力所作的正功遠(yuǎn)大于克服空氣阻力所作的功高中物理地球軌道半徑問題，外力對(duì)衛(wèi)星所作的功總和為正，所以，衛(wèi)星的動(dòng)能增加，根據(jù)E=Ek+Ep，這個(gè)過程中重力勢(shì)能的減少量總是大于動(dòng)能的增加量。3、突變由于技術(shù)的需要，有時(shí)必須在適當(dāng)位置短時(shí)間啟動(dòng)飛行器上的發(fā)動(dòng)機(jī)，使飛行器軌道發(fā)生突變，進(jìn)入預(yù)定軌道。例如發(fā)射同步衛(wèi)星時(shí)，可先將衛(wèi)星送入低地軌道I，使其以速率v1繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；變軌時(shí)，在P點(diǎn)點(diǎn)火加速，短時(shí)間內(nèi)將速率由v1提高到v2，使衛(wèi)星進(jìn)入橢圓轉(zhuǎn)移軌道II；衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)到遠(yuǎn)地點(diǎn)Q時(shí)的速率為v3； 此時(shí)進(jìn)行第二次點(diǎn)火加速，在較短的時(shí)間內(nèi)由v3加速到v4，使衛(wèi)星進(jìn)入同步軌道Ⅲ，繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。第一次加速：衛(wèi)星所需的向心力增大，但重力沒有變化，于是衛(wèi)星開始做離心運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入橢圓轉(zhuǎn)移軌道Ⅱ。在點(diǎn)火過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，衛(wèi)星的機(jī)械能增大。在轉(zhuǎn)移軌道中，衛(wèi)星只在由近地點(diǎn)P向遠(yuǎn)地點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)過程中受重力作用，機(jī)械能守恒。重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增大，動(dòng)能減小。在遠(yuǎn)地點(diǎn)Q，如果不重新點(diǎn)火加速，衛(wèi)星將繼續(xù)沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，由遠(yuǎn)地點(diǎn)Q回到近地點(diǎn)P，不會(huì)自動(dòng)進(jìn)入同步軌道。 此時(shí)衛(wèi)星在Q點(diǎn)所受的引力大于以速率v3沿同步軌道運(yùn)動(dòng)所需的向心力，因此衛(wèi)星做向心運(yùn)動(dòng)。
為了使衛(wèi)星進(jìn)入同步軌道，在衛(wèi)星運(yùn)行到Q點(diǎn)時(shí)必須再次啟動(dòng)衛(wèi)星上的小火箭，在短時(shí)間內(nèi)將衛(wèi)星的速度由v3提高到v4，使其所需要的向心力增大到恰好等于該位置萬(wàn)有引力的大小，這樣衛(wèi)星才能進(jìn)入同步軌道Ⅲ，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。在這個(gè)過程中，火箭再次啟動(dòng)加速，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，衛(wèi)星的機(jī)械能又增加了。結(jié)論是：要使衛(wèi)星由較低的圓軌道進(jìn)入較高的圓軌道，即增加軌道半徑（增加軌道高度h），必須增加衛(wèi)星的能量。與低軌道Ⅰ相比（不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化），同步軌道Ⅲ中衛(wèi)星的動(dòng)能Ek減小，勢(shì)能Ep增大，機(jī)械能E也增大。增加的機(jī)械能是由化學(xué)能轉(zhuǎn)化而來的。 運(yùn)用萬(wàn)有引力處理天體問題的基本方法是：把天體運(yùn)動(dòng)看作圓周運(yùn)動(dòng)，其圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬(wàn)有引力提供。因此，，，。當(dāng)航天器或其他天體進(jìn)行變軌時(shí)，軌道半徑發(fā)生變化，從而引起，T和的變化。【自測(cè)】1、地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)可以看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)對(duì)地球的引力提供了地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力。太陽(yáng)發(fā)光是由于太陽(yáng)內(nèi)部的核反應(yīng)，在這個(gè)過程中，太陽(yáng)的質(zhì)量在不斷的減小。基于這一事實(shí)，可以推斷，再過幾年，地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)和現(xiàn)在相比會(huì)（ ）。A.運(yùn)動(dòng)半徑會(huì)更大。B.運(yùn)動(dòng)周期會(huì)更大。C.運(yùn)動(dòng)速度會(huì)更大。D.運(yùn)動(dòng)角速度會(huì)更大。 2、（如下圖所示，航天器沿半徑為R的圓繞地球運(yùn)行高中物理地球軌道半徑問題，其運(yùn)行周期為T。若航天器沿橢圓軌道運(yùn)行直至回地面，則可以在軌道上某一點(diǎn)A將速度降低到適當(dāng)值，使航天器以地球中心O為焦點(diǎn)沿橢圓軌道運(yùn)行，軌道在B點(diǎn)與地球表面相切。）
計(jì)算航天器從A點(diǎn)到B點(diǎn)需要的時(shí)間。（圖中R0為地球半徑） 3、未來我國(guó)將在月球軌道上建設(shè)月球基地和空間站。如圖所示，斷電的航天飛機(jī)在月球引力作用下經(jīng)橢圓軌道接近月球，并在B點(diǎn)與空間站對(duì)接。已知空間站繞月球運(yùn)行的軌道半徑為r，周期為T，萬(wàn)有引力常數(shù)為G，下列哪項(xiàng)說法是正確的？（ ） A.圖中航天飛機(jī)飛到B點(diǎn)時(shí)，月球引力做正功，航天飛機(jī)可以直接從BC點(diǎn)的橢圓軌道進(jìn)入空間站軌道 根據(jù)題中條件，可以計(jì)算出月球的質(zhì)量。 D.根據(jù)題中條件，可以計(jì)算出月球?qū)臻g站的引力大小。 4、嫦娥一號(hào)在探月過程中，在月球上空發(fā)生了軌道變化，由橢圓軌道a變?yōu)榻聢A形軌道b，如圖所示。在切點(diǎn)a、b處，下列說法正確的是（ ） A.衛(wèi)星的速度va=vb B.衛(wèi)星受到的引力Fa=FbC.衛(wèi)星的加速度aa abD.衛(wèi)星的動(dòng)能Eka Ekb 圖65.如圖6所示，為兩顆衛(wèi)星的軌道，相切于P點(diǎn)。地球處于兩個(gè)橢圓的焦點(diǎn)上，P點(diǎn)分別為衛(wèi)星1的遠(yuǎn)地點(diǎn)，衛(wèi)星2的近地點(diǎn)。在P點(diǎn)，下列說法正確的是：圖6A.衛(wèi)星1的加速度較大B.衛(wèi)星1的向心力較大C.衛(wèi)星2的速度較大D. 速度必須相同 【提出問題】航天導(dǎo)航中的衛(wèi)星變軌（課堂學(xué)習(xí)計(jì)劃） 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.通過分析引力與向心力的關(guān)系，明確人造衛(wèi)星變軌的原理； 2.以同步衛(wèi)星的發(fā)射及變軌為模型，結(jié)合題目，綜合各物理量的變化。
【重點(diǎn)】衛(wèi)星變軌是如何實(shí)現(xiàn)的？ 【難點(diǎn)】橢圓軌道上各種物理量的變化。 【例題分析】 【例題1】（05江蘇）人造衛(wèi)星的軌道可以近似看作是以地心為圓心的圓，由于拖拽作用，人造衛(wèi)星到地心的距離慢慢地由r1變?yōu)閞2。用EK1和EK2分別表示衛(wèi)星在這兩條軌道上的動(dòng)能，則（ ）（A）r1r2， （B）r1r2， （C）r1r2， （D）r1r2， 【變式訓(xùn)練1】由于超負(fù)荷使用，缺乏資金維持其繼續(xù)在軌運(yùn)行，俄羅斯政府于2000年底決定墜毀俄羅斯“和平號(hào)”軌道空間站。墜毀過程分為兩個(gè)階段，首先使空間站進(jìn)入無動(dòng)力自由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 由于高空空氣稀薄阻力的影響，空間站在繞地球軌道運(yùn)行過程中，緩慢接近地球。2001年3月，當(dāng)空間站下降到距地球320km的高度時(shí)，被俄羅斯地面控制中心控制墜毀。“和平號(hào)”空間站于2001年3月23日成功降落在南太平洋指定海域。空間站在自由運(yùn)動(dòng)過程中，A.角速度逐漸減小 B.線速度逐漸減小 C.加速度逐漸增大 D.周期逐漸減小 【例2】人造航天器首先進(jìn)入橢圓軌道，近地點(diǎn)距地面200km，遠(yuǎn)地點(diǎn)距地面340km。在第五次軌道運(yùn)行過程中，航天器由橢圓軌道運(yùn)行到以遠(yuǎn)地點(diǎn)為半徑的圓形軌道，如圖所示。 試解下列各題（地球半徑為R=，g=9.8m/s2）：（1）航天器在橢圓軌道1上運(yùn)動(dòng)，Q為近地點(diǎn)，P為遠(yuǎn)地點(diǎn)，當(dāng)航天器運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，開始點(diǎn)火，使航天器沿圓形軌道2運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是 A.航天器在Q點(diǎn)受到的引力大于在該點(diǎn)所需的向心力 B.航天器在P點(diǎn)受到的引力大于在該點(diǎn)所需的向心力 C.航天器在軌道1上P點(diǎn)的速度小于軌道2上P點(diǎn)的速度 D.航天器在軌道1上的加速度大于P在軌道2上的加速度。（2）假定由于航天器的特殊需要，一艘原本在圓形軌道上運(yùn)行的美國(guó)航天器前去與其對(duì)接。 那么航天器必須 A.從較低的軌道加速 B.從較高的軌道加速 C.從同一軌道加速 D.從任意軌道加速 【變體訓(xùn)練2】發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射到近地圓軌道1，然后點(diǎn)火使衛(wèi)星沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火將衛(wèi)星送入同步圓軌道3。
軌道1和2在點(diǎn)Q處相切，軌道2和3在點(diǎn)P處相切，如圖所示。 衛(wèi)星在軌道1、2、3正常運(yùn)行時(shí)，下列說法正確的是 A.衛(wèi)星在軌道3上的速度大于在軌道1上的速度。 B.衛(wèi)星在軌道3上運(yùn)行的角速度小于在軌道1上的角速度。 C.衛(wèi)星通過軌道1上Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于其通過軌道2上Q點(diǎn)時(shí)的加速度。 D.衛(wèi)星通過軌道2上P點(diǎn)時(shí)的加速度等于其通過軌道3上P點(diǎn)時(shí)的加速度。 【摘要】 【課堂實(shí)現(xiàn)目標(biāo)】 1.2012年6月18日，神舟九號(hào)飛船與天宮一號(hào)目標(biāo)飛船在距地面343公里的近圓軌道上成功進(jìn)行了我國(guó)首次載人航天交會(huì)對(duì)接。對(duì)接軌道所在空間大氣極其稀薄。下列哪項(xiàng)說法是正確的？ （）A.要實(shí)現(xiàn)對(duì)接，兩者的速度要在第一宇宙速度和第二宇宙速度之間B.如果不進(jìn)行干預(yù)，經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行，天宮一號(hào)的動(dòng)能可能會(huì)增大C.如果不進(jìn)行干預(yù)，天宮一號(hào)的軌道高度會(huì)慢慢下降D.航天員在天宮一號(hào)內(nèi)處于失重狀態(tài)，也就是說航天員不受地球引力的影響2.我國(guó)成功實(shí)施“神舟”七號(hào)載人航天飛行，實(shí)現(xiàn)首次航天員出艙活動(dòng)。飛船先沿橢圓軌道飛行，隨后在遠(yuǎn)地點(diǎn)343公里點(diǎn)火加速，把飛船的軌道由橢圓軌道改為距地面高度343公里的圓形軌道。飛船在這個(gè)圓形軌道上的運(yùn)行周期約為90分鐘。
下列判斷正確的是：A.變軌前后航天器的機(jī)械能相等。B.航天器在圓形軌道運(yùn)行時(shí)，航天員出艙前后都處于超重狀態(tài)。C.航天器在此圓形軌道上的角速度大于同步衛(wèi)星的角速度。D.變軌前航天器通過橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的加速度大于變軌后航天器沿圓形軌道行進(jìn)的加速度。3.航天飛機(jī)在完成哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的維護(hù)任務(wù)后，在A點(diǎn)短暫?jiǎn)?dòng)小型發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行變軌，從圓形軌道I進(jìn)入橢圓軌道II。B為軌道II上某點(diǎn)，如圖所示。下列說法正確的是：A.軌道II上通過A的機(jī)械能大于通過BB的機(jī)械能。在A點(diǎn)短暫?jiǎn)?dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后，航天飛機(jī)的動(dòng)能有所增加。 C.軌道Ⅱ上的運(yùn)動(dòng)周期小于軌道ID上的運(yùn)動(dòng)周期 軌道Ⅱ上通過A的加速度小于軌道I上通過A的加速度。 《航天導(dǎo)航中的衛(wèi)星軌道變化》評(píng)估練習(xí) 【例1】（05江蘇）人造衛(wèi)星的軌道可以近似看作是以地心為圓心的圓，由于阻力的作用，人造衛(wèi)星與地心的距離由r1緩慢變化到r2，用EK1、EK2分別表示衛(wèi)星在這兩個(gè)軌道上的動(dòng)能。則（ ）（A）r1r2， （B）r1r2， （C）r1r2， （D）r1r2， 【變式訓(xùn)練1】由于超負(fù)荷運(yùn)行，缺乏資金維持其繼續(xù)在軌運(yùn)行，俄羅斯政府于2000年底決定墜毀俄羅斯“和平號(hào)”軌道空間站。墜毀過程分為兩個(gè)階段。 首先讓空間站處于無動(dòng)力自由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，由于高空稀薄空氣阻力的影響，空間站在繞地球軌道運(yùn)行的同時(shí)，緩慢接近地球。2001年3月，當(dāng)空間站下降到距地球320km的高度時(shí)，被俄羅斯地面控制中心控制墜毀。
“和平號(hào)”空間站于2001年3月23日成功降落在南太平洋指定海域。空間站在自由運(yùn)動(dòng)過程中，A.角速度逐漸減小 B.線速度逐漸減小 C.加速度逐漸增大 D.周期逐漸減小 【例2】人造航天器首先進(jìn)入橢圓軌道，其近地點(diǎn)為200公里，遠(yuǎn)地點(diǎn)距地面340公里。在第五次軌道運(yùn)行過程中，航天器由橢圓軌道運(yùn)行至以遠(yuǎn)地點(diǎn)為半徑的圓形軌道，如圖所示。 試解下列各題（地球半徑為R=，g=9.8m/s2）：（1）航天器在橢圓軌道1上運(yùn)動(dòng)，Q為近地點(diǎn)，P為遠(yuǎn)地點(diǎn)，當(dāng)航天器運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，開始點(diǎn)火，使航天器沿圓形軌道2運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是 A.航天器在Q點(diǎn)受到的引力大于在該點(diǎn)所需的向心力 B.航天器在P點(diǎn)受到的引力大于在該點(diǎn)所需的向心力 C.航天器在軌道1上P點(diǎn)的速度小于軌道2上P點(diǎn)的速度 D.航天器在軌道1上的加速度大于P在軌道2上的加速度。（2）假定由于航天器的特殊需要，一艘原本在圓形軌道上運(yùn)行的美國(guó)航天器前去與其對(duì)接。 那么航天器必須 A.從較低的軌道加速 B.從較高的軌道加速 C.從同一軌道加速 D.從任意軌道加速 【變體訓(xùn)練2】發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射到近地圓軌道1，然后點(diǎn)火使衛(wèi)星沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火將衛(wèi)星送入同步圓軌道3。
軌道1和2在點(diǎn)Q處相切，軌道2和3在點(diǎn)P處相切，如圖所示。 衛(wèi)星在軌道1、2、3正常運(yùn)行時(shí)，下列說法正確的是 A.衛(wèi)星在軌道3上的速度大于在軌道1上的速度。 B.衛(wèi)星在軌道3上運(yùn)行的角速度小于在軌道1上的角速度。 C.衛(wèi)星通過軌道1上Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于其通過軌道2上Q點(diǎn)時(shí)的加速度。 D.衛(wèi)星通過軌道2上P點(diǎn)時(shí)的加速度等于其通過軌道3上P點(diǎn)時(shí)的加速度。 【摘要】 【課堂實(shí)現(xiàn)目標(biāo)】 1.2012年6月18日，神舟九號(hào)飛船與天宮一號(hào)目標(biāo)飛船在距地面343公里的近圓軌道上成功進(jìn)行了我國(guó)首次載人航天交會(huì)對(duì)接。對(duì)接軌道所在空間大氣極其稀薄。下列哪項(xiàng)說法是正確的？ （）A.要實(shí)現(xiàn)對(duì)接，兩者的速度要在第一宇宙速度和第二宇宙速度之間B.如果不進(jìn)行干預(yù)，經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行，天宮一號(hào)的動(dòng)能可能會(huì)增大C.如果不進(jìn)行干預(yù)，天宮一號(hào)的軌道高度會(huì)慢慢下降D.航天員在天宮一號(hào)內(nèi)處于失重狀態(tài)，也就是說航天員不受地球引力的影響2.我國(guó)成功實(shí)施“神舟”七號(hào)載人航天飛行，實(shí)現(xiàn)首次航天員出艙活動(dòng)。飛船先沿橢圓軌道飛行，隨后在遠(yuǎn)地點(diǎn)343公里點(diǎn)火加速，把飛船的軌道由橢圓軌道改為距地面高度343公里的圓形軌道。飛船在這個(gè)圓形軌道上的運(yùn)行周期約為90分鐘。
以下判斷正確的是：A.變軌前后航天器的機(jī)械能相等。B.當(dāng)航天器處于圓形軌道時(shí)，航天員出艙前后都處于超重狀態(tài)。C.航天器在此圓形軌道上運(yùn)動(dòng)的角速度大于同步衛(wèi)星的角速度。D.變軌前航天器通過橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的加速度大于變軌后航天器沿圓形軌道行進(jìn)的加速度。3.航天飛機(jī)在完成哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維護(hù)任務(wù)后，在A點(diǎn)短暫?jiǎn)?dòng)小型發(fā)動(dòng)機(jī)改變軌道，由圓形軌道I變?yōu)闄E圓軌道II，B為軌道II上某點(diǎn)，如圖所示。 下列說法正確的是： A.在軌道II上通過A點(diǎn)的機(jī)械能大于通過BB點(diǎn)的機(jī)械能 航天飛機(jī)在A點(diǎn)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)短暫時(shí)間后，動(dòng)能增大；在軌道II上運(yùn)動(dòng)的周期小于在軌道ID上運(yùn)動(dòng)的周期 在軌道II上通過A點(diǎn)的加速度小于在軌道I上通過A點(diǎn)的加速度 “衛(wèi)星軌道變化在航天導(dǎo)航中的作用”分析 通過觀看視頻材料，以“衛(wèi)星軌道變化”為學(xué)習(xí)主題，在學(xué)生對(duì)萬(wàn)有引力定律及航空航天等知識(shí)掌握一定的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析萬(wàn)有引力與向心力的供需關(guān)系，分析軌道變化的原理，結(jié)合典型例題分析，并運(yùn)用公式解決相應(yīng)問題。 同時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)： 評(píng)價(jià)項(xiàng)目 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 分?jǐn)?shù) ABC分?jǐn)?shù) 學(xué)生自評(píng) 同學(xué)互評(píng) 老師評(píng)價(jià) 學(xué)習(xí)態(tài)度 課前充分準(zhǔn)備 5543 注意力集中 5543 求知欲望強(qiáng) 5543 參與程度 思維活躍，主動(dòng)發(fā)言 及時(shí)總結(jié) 5543 合作意識(shí) 積極與老師、同學(xué)合作 5543 樂于幫助別人 5543 主動(dòng)分擔(dān)任務(wù) 5543 探究意識(shí) 思維活躍，富有創(chuàng)造力 善于觀察、猜想、歸納和總結(jié) 能獨(dú)立思考，相互討論 有積極探索、堅(jiān)持真理的態(tài)度 任務(wù)完成情況 觀察意識(shí)強(qiáng)，觀察比較準(zhǔn)確 5543 實(shí)驗(yàn)操作能力強(qiáng) 5543 有一定的分析總結(jié)能力 5543 學(xué)生反饋 老師反饋 《航天導(dǎo)航中的衛(wèi)星軌道變化》課堂觀察記錄 1.教學(xué)目標(biāo)：是否明確、恰當(dāng)? 教學(xué)目標(biāo)明確、恰當(dāng)，符合課程標(biāo)準(zhǔn)的要求和學(xué)生的實(shí)際情況。
2.核心知識(shí)：老師如何呈現(xiàn)給不同的學(xué)生？理論結(jié)合實(shí)踐，鼓勵(lì)學(xué)生探究，老師給予指導(dǎo)。3.內(nèi)部聯(lián)系：是否注重建立知識(shí)與生活的橫向聯(lián)系還是縱向聯(lián)系？先聯(lián)系共同特點(diǎn)，再引入新知識(shí)。4.學(xué)科特點(diǎn)：是否體現(xiàn)學(xué)科的特點(diǎn)和精髓？突出直觀、生動(dòng)的特點(diǎn)，符合學(xué)生的年齡特點(diǎn)。5.適當(dāng)細(xì)節(jié)：對(duì)于易懂的部分，是否可以少講或不講，對(duì)于易混淆的部分，可以詳細(xì)講解、分析？通過觀察，讓學(xué)生探究。是否可以有針對(duì)性，多做詳細(xì)講解、多練習(xí)。6.教學(xué)資源：是否合理利用校內(nèi)外教材、教學(xué)資源？利用小組合作，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)和自主探究能力，同時(shí)注意與實(shí)際生活的聯(lián)系。7.學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)：是否重視學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)與培養(yǎng)？ 注意指導(dǎo)，尤其要突出觀察，比較和詢問。可以真正理解和掌握“太空導(dǎo)航的衛(wèi)星軌道”。階級(jí)的反思1.成功：在此課程的教學(xué)過程中，從最基本的知識(shí)開始，使用最基本的事物和現(xiàn)象來介紹衛(wèi)星到月球錄像帶，從而使自然的知識(shí)和律法從合理的分析到量化，從而有更多的定位，因?yàn)橛懻摵徒忉專剿髁颂諏?dǎo)航中衛(wèi)星軌道變化的相關(guān)知識(shí)，這有助于學(xué)生解決知識(shí)和思維的困難點(diǎn)； 整個(gè)班級(jí)都很好地反映了教師作為學(xué)生學(xué)習(xí)的啟動(dòng)者，指南和合作者的角色，以及課堂上的氛圍是良好的；在課堂上做好了足夠的準(zhǔn)備，在教學(xué)鏈接和教學(xué)過程中，教學(xué)任務(wù)都順利完成，并且在教學(xué)過程中完成了教學(xué)的良好，并且最初的教學(xué)設(shè)計(jì)目標(biāo)是有效的。 UAL可能是由于同時(shí)發(fā)生的。