2.4空间探索（课件 23张PPT+教案）

八年级上册第二章第四节《空间探索》教案 一、核心概念与跨学科概念 1.核心概念 运动与相互作用：火箭推进源于作用力与反作用力；航天器轨道运动遵循牛顿运动定律。 技术与工程：中国载人航天“三步走”战略、空间站T字形构型、月球/火星探测任务。 2.跨学科概念 系统与模型：把火箭-地球-轨道抽象为“系统”； 稳定与变化：推进力改变速度大小和方向； 物质与能量：化学能→动能→重力势能。 二、教学目标 维度 目标内容 科学观念 说出火箭推进的相互作用力原理； 列举中国载人航天三步走及空间站、嫦娥、天问任务各一项。 科学思维 能用受力图解释水火箭加速上升； 能根据v-t图判断推力与重力关系。 探究实践 完成“2L水火箭”设计与发射，测最大升空高度≥10 m，并填写测试报告。 态度责任 认识中国航天精神“自力更生、勇攀高峰”； 愿意在社区科普航天知识，反对航天垃圾。 三、教学重难点 重点：作用力与反作用力在火箭推进中的体现；中国重大航天工程及其科学目标。 难点：解释水火箭加速过程中的力与运动关系；理解“失重”并非“不受重力”。 四、教学准备 器材：2 L 塑料饮料瓶15个、打气筒 5 个、发射架 2 套、测角仪、高度标尺、秒表、平板（Phyphox 加速度计）。 资源：长征2F发射视频、中国空间站T字形构型模型、嫦娥五号月面采样CG、天问一号发射新闻。 学生：剪刀、胶带、硬纸板、任务单、安全护目镜。 五、教学过程 1、情境导入 播放长征2F点火升空 2019年底，我国长征五号遥三重型运载火箭成功发射，把8t的“实践二十号”卫星送入高度约为3.6万米的地球同步轨道，标志着我国拥有完善的重型火箭发射技术。→ 定格提问：火箭为何能上升？ 学生答“喷火”“反冲”等 设计意图：创设震撼情境 人类一直在进行探索。14世纪末，我国能工巧匠万户利用自制火箭驱动“飞船”升空飞行；19世纪60年代，法国著名科幻作家凡尔纳设想用大炮将一艘宇宙飞船发射到月球。随着科技的进步，人们的飞天梦终于得以实现。20世纪末，科学家用火箭发射的宇宙飞船已经能够登陆月球或到达太阳系的某些行星。 万户火箭：万户，本名陶成道，是我国明朝时期的一名能工巧匠，他是世界上利用火箭升空的第一人。他设计并制造了一种“飞龙”火箭，这种火箭用引信点燃后，可飞行约1km，万户试图用火箭做空中飞行。一天，他坐在带有两只大风筝的木质“飞船”里，“飞船”的周围绑上47支“飞龙”火箭，设想等火箭升空后就用风筝飞行。“飞龙”将万户带上天空，但不久“飞船”就坠落到山脚，万户为此献出了生命。1959年，国际天文学联合会用他的名字命名了月球背面的一座环形山，以纪念这位火箭飞行的先驱者。万户这种勇于探索、为科学献身的精神，值得我们学习。 设计意图：了解火箭发展，关注中国的火箭发展 原理揭示 用气球放气演示“作用力与反作用力”→板书牛顿第三定律 学生用手感受气球推力方向 推动气球向前运动的动力来自气球内向后喷出的气体。 火箭的工作原理与气球非常相似，它也是借助释放气体的反作用力向前运动。由于火箭燃料仓中的燃料燃烧产生高温高压的气体，这些热气体从火箭底部的开口处向后喷出时，就会产生一个反作用力，这个反作用力推动火箭向前运动。一枚火箭携带的燃料有限，燃料耗尽后燃料仓变空。空的燃料仓若不被扔掉，就会成为火箭后续飞行的负担。如果把火箭中变空的燃料仓分离出来扔掉，可以使火箭飞得更高、更远。为此科学家研制出多级火箭。 设计意图：具身体验，建立概念 4、工程纵览 时间轴动画：1999–2025 中国载人航天三步走→展示T形空间站、嫦娥五号、天问一号 快速抢答：各任务目标 设计意图：构建国家科技整体观 任务布置 布置“2L水火箭”挑战：升空高度≥10 m，记录最大高度&飞行时间 领取材料，明 ... ...