資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
星際航行和空間技術 學案
學習目標 與 核心素養 1.了解人類飛離地球需要解決的問題有哪些。 2.知道宇宙第一速度、第二速度、第三速度。 3.了解人類星際航行的一些重要事件。 4.知道航天器的種類有哪些。 5.了解中國航天史上的一些重要事件。 6.了解茫茫宇宙有哪些空間資源及如何開發利用的。
學習重點 1.人類飛離地球需要解決的問題。 2.中國航天史上的一些重要事件。 3.宇宙空間的資源及開發。
學習難點 宇宙空間的資源及開發利用。
【預習案】
1.航天器可分為________和________兩大類。
(1)無人航天器有________、無人航天飛船、空間探測器等。
(2)載人航天器有________航天飛船和空間站等。
2.人造衛星的主要功能是依靠它的________優勢對地面進行觀測或作為________通信的中繼站。
(1)________類衛星：各種通信衛星、電視轉播衛星和導航定位衛星等。
(2)對地觀測類衛星：________衛星、資源衛星和海洋衛星等。
3.載人航天飛船和人造衛星的不同之處是它還必須具有應急營救、________和________保障系統。
4.空間資源是指航天器的高位置以及宇宙空間的高________、高________、微________、
超________、強輻射等。
5.人類要進行星際航行首先需克服________。我國北斗導航衛星已能覆蓋我國及周邊地區，導航衛星繞地球飛行時速度至少為________。
【列出我的疑惑】
【探究案】
探究點一：星際航行和航天器
1.收集并展示星際航行及航天器的有關資料
2.星際航行的困難有哪些？
3.簡略說一下星際航行的歷程？
4.航天器有哪些？
5.人造了衛星有哪些優勢？
6.載人航天飛船和人造衛星的區別是什么？
7.多級運載火箭是工作原理是什么？
8.了解中國航天史上的一些重要事件
9.了解中國首次載人航天飛行
探究點二：空間資源和空間開發
1.什么是空間資源？
2.空間開發的優勢有哪些？
3.在空間生產半導體晶體的優點是什么？
4.了解從“探路者號”到“好奇號”
【訓練案】
1..以下選項不屬于航天器的是( )
A.人造衛星 B.空間探測器 C.空間站 D.客運飛機
2.下列不屬于人造衛星功能的是( )
A.微波通信的中繼站 B.監測海洋
C.為研究氣候提供數據 D.空間科學技術的試驗站
3.下列有關說法中正確的是( )
A.航天飛機是載人的人造衛星
B.空間站是建造在行星上的基地，不屬于航天器范疇
C.利用宇宙空間強輻射誘發生物體的基因改變可以進行品種改良
D.人造衛星只能用于通信
4.圖中的航天器從左到右依次為( )
A.空間站、人造衛星、航天飛機、空間探測器
B.空間探測器、人造衛星、航天飛機、空間站
C.人造衛星、空間站、航天飛機、空間探測器
D.空間站、航天飛機、人造衛星、空間探測器
5.人類不斷推進空間探測和宇宙開發，相信未來人類必將全面實現太空旅行。下列各項關于人類開展太空旅行的考慮中，不正確的是( )
A.保證航行安全
B.保證食物和氧氣的供給
C 如果沒有帶足燃料，整個太空旅行將無任何能量來源
D.阻擋宇宙輻射
6.我國首次載人航天飛行的飛船是( )
A.“神舟一號” B.“神舟三號” C.“神舟四號” D.“神舟五號”
7.下列關于人類對宇宙探索的發展敘述，正確的是( )
A.人類對宇宙的探索手段按發展順序排列是：航天飛機、載人飛船、人造地球衛星
B.隨著人造地球衛星的出現，實現了人類對天體的直接取樣觀測
C.隨著載人航天器的出現，實現了人類對月球的直接取樣觀測
D.宇宙探測技術的發展，對人們的社會生活沒有實際意義
8.開創太空觀測、研究地球和宇宙新時代的探測器是( )
A.航天飛機 B.空間站 C.人造衛星 D.載人飛船
9.我們的宇宙蘊藏著無窮的奧秘。下列說法錯誤的是( )
A.河外星系譜線紅移可以推斷星系之間正在相互退行遠離
B.從側面看，銀河系的主體像一個中間凸起的大透鏡
C.太陽黑子、日珥等太陽活動對人類的生產、生活沒有影響
D.“天宮二號”、“天舟一號”等都是探索宇宙奧秘的航天器
10.下列有關中國向宇宙空間進軍的大事,按先后順序排列正確的是( )
A.第一顆返回式人造衛星發射成功→第一枚探空火箭發射成功→“東方紅1號”發射成功→“神舟”號載人飛船飛行成功
B.“神舟”號載人飛船飛行成功→“東方紅1號”發射成功→第一枚探空火箭發射成功→第一顆返回式人造衛星發射成功
C.第一枚探空火箭發射成功→“東方紅1號”發射成功→第一顆返回式人造衛星發射成功→“神舟”號載人飛船飛行成功
D.“東方紅1號”發射成功→第一枚探空火箭發射成功→第一顆返回式人造衛星發射成功→“神舟”號載人飛船飛行成功
11.按照使用功能的不同，人造衛星可分為__________衛星和____________衛星兩大類。
12.“嫦娥三號”探月工程已圓滿完成，這是我國航天事業取得的又一次巨大成就。“嫦娥三號”帶著“玉兔號”月球車對月球表面開展了一系列探測活動。據此回答下列問題。
(1)為了確保月球車在月球表面行駛時的可靠性，科學家在地面上進行了反復試驗。試驗時，要將月球車上各種儀器拆下安放在另一輛伴隨車上，以減小月球車的質量，這是模擬月球車在月球上受到的________比地球上小。
(2)“嫦娥三號”著陸器上攜帶了一臺月基天文望遠鏡，這是世界上第一臺月基天文望遠鏡，在月球上進行天文觀測遠比在地球上的效果好，主要原因是月球上沒有________。
13.我們知道用力拋出的皮球，由于地球的吸引最終會落回地面，但是如果拋出速度越大，拋出的距離就會越遠，速度如果達到7.9km/s，它就會像月球一樣圍繞地球轉個不停，這個速度叫做第一宇宙速度，也叫環繞速度；如果達到11.2km/s，它就會飛向太陽系的其他星體，這個速度叫做第二宇宙速度；如果想擺脫太陽的吸引，就必須達到第三宇宙速度也就是16.7km/s，這個速度又叫逃逸速度。現在人們已經利用這些知識進行星際遠航了。
(1)人為什么不能通過跳躍離開地球？________。
(2)火星充滿了神奇的傳說和猜想，目前雖然已經發射了火星探測器，但都不如直接登陸火星考察來得重要。如果人類要想飛向火星，那么飛船的速度必須達到第________宇宙速度。
(3)人馬座是距太陽系比較近的一個恒星系，星系結構類似于太陽系。科學家猜想在人馬座或許有地外文明存在。如果有一天，人類想到人馬座去做星際旅游，那么飛船的速度必須達到第________宇宙速度
參考答案
【預習案】
1.無人航天器 載人航天器 (1)人造衛星 (2)載人
2.高位置 微波 (1)通信 (2)氣象
3.返回 生命
4.真空 潔凈 重力 低溫
5.地球引力 7.9km/s
【訓練案】
1.D
2.A
3.C
4.A
5.C
6.D
7.C
8.C
9.C
10.C
11.通信類 對地觀測類
12.(1)重力 (2)空氣
13.(1)由于地球的吸引最終會落回地面 (2)二 (3)三
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華師大科學九年級下冊課時教學設計
課題 星際航行和空間技術 章 一 學科 科學 年級 九
學習 目標 知識與技能： 1.了解人類飛離地球需要解決的問題有哪些。 2.知道宇宙第一速度、第二速度、第三速度。 3.了解人類星際航行的一些重要事件。 4.知道航天器的種類有哪些。 5.了解中國航天史上的一些重要事件。 6.了解茫茫宇宙有哪些空間資源及如何開發利用的。 過程與方法： 1.查閱資料，了解空間技術 情感、態度與價值觀目標： 1.通過學習幫助學生樹立正確的宇宙觀
重點 1.人類飛離地球需要解決的問題。 2.中國航天史上的一些重要事件。 3.宇宙空間的資源及開發。
難點 宇宙空間的資源及開發利用。
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
導入新課 視頻：人類航天發展史 離開地球，飛向星空，2003年10月15日我國“神舟5號”載人航天飛船沖天而起，實現了中華民族夢寐以求的夙愿。人造衛星、載人航天飛船和空間站等航天器的發明已經使星際航行成為現實。 發展空間技術和開發空間資源能使我們深入探索宇宙的奧秘，給人類生活帶來美好的前景。 了解人類發展史 引入新課
講授新課 一、星際航行和航天器 (教材第19頁) 活動：收集星際航行及航天器的有關資料 通過去圖書館、上互聯網或其他途徑查閱關于星際航行及航天器的資料，并在課內對以下列出的方面進行交流和討論。 世界上第一顆人造衛星：斯普特尼克一號 第一位太空游客——丹尼斯 蒂托 1.人類對星際航行的渴望 (1)自古以來人類就向往著能自由地飛離地球，在宇宙空間遨游或者到別的星球去做客。但是，要離開地球去進行星際航行卻是很困難的事。 (2)星際航行的困難 地球引力是人們星際航行面臨的第一個障礙，還面臨如何保證星際航行的安全、如何避免受到星際空間致命輻射的襲擊、如何保證星際旅行中人類生存所必需的供給等問題。 小資料：第一、第二和第三宇宙速度 第一宇宙速度，使物體圍繞地球運轉而不掉下來的速度，數值為7.9 km/s。 第二宇宙速度，使物體脫離地球而成為太陽系內行星的速度，數值為11.2 km/s。 第三宇宙速度，使物體離開太陽系而去的速度，數值為16.7 km/s。 2.星際航行的歷程 (1)20世紀50年代，人類終于邁出了星際航行的第一步。1957年10月4日，蘇聯成功地發射了第一顆人造衛星。 (2)繼蘇聯之后，美國、法國、日本和中國等國都先后發射了自己的人造衛星。 3.航天器 目前，人類依靠航天器邁出了星際航行的第一步，航天器基本上可分為無人航天器和載人航天器兩大類。無人航天器有人造衛星、無人航天飛船、空間探測器等，載人航天器有載人航天飛船和空間站等。此外還有把各種航天器送人空間的運載火箭。 4.人造衛星 人造衛星是空間科學技術的結晶。自第一顆人造衛星發射成功至今，在地球的上空已經先后有數千顆人造衛星圍繞地球運轉過。人造衛星的主要功能是依靠它的高位置優勢對地面進行觀測或作為微波通信的中繼站。因此按照使用功能的不同，人造衛星可分成通信類和對地觀測類衛星兩大類。例如，各種通信衛星、電視轉播衛星和導航定位衛星都屬于通信類衛星；氣象衛星、資源衛星和海洋衛星等都屬于對地觀測類衛星。 人造衛星是無人航天器，載人的人造衛星就成為載人航天飛船。載人航天飛船和人造衛星不同之處是它還必須具有應急營救、返回和生命保障系統。顯然，載人航天飛船的技術指標和制造技術要求都遠比人造衛星高。 視頻：人造衛星主要用途 (教材第21頁思考與討論) 人造衛星為什么能像月球那樣圍繞地球運轉而不會掉下來呢？ 因為它的運動速度足夠大。 例：向前平拋出一塊石頭，石頭會向前飛一段，然后落地，這是因為有地球引力的作用。拋出石頭用力越大，石頭飛出去的速度越大，飛行距離就越遠。如果石頭飛出去時的速度足夠大，飛行時在引力作用下向下彎曲的軌跡與地球彎曲的程度相同，那么這塊石頭在引力作用下向下彎曲了多少，地面也向下彎曲了多少，這塊石頭就不會落回到地面了，就是一顆圍繞地球運行的人造衛星了。 因此，要讓一顆人造衛星不落回地面，就必須給予人造衛星足夠的速度。這個速度就是地球的第一宇宙速度，也叫環繞速度，其大小為7.9km/s。 視頻：多級運載火箭 (教材第22頁) 小資料：多級運載火箭 視頻：回顧中國航天的發展歷程 (教材第23頁) 小資料：中國航天史上的一些重要事件 (教材第24頁) 視窗：中國首次載人航天飛行 (教材第24頁思考與討論) 請你想一想，在茫茫的宇宙空間是否有可供人類利用的資源？請說出你的理由。 有，太空資源泛指太空中客觀存在的、可供人類開發利用的環境和物質。主要包括：相對于地面的高位置資源、高真空和高潔凈環境資源、微重力環境資源、太陽能資源、月球資源、行星資源等。 二、空間資源和空間開發 1.空間資源 航天器的高位置及宇宙空間的高真空、高潔凈、微重力、超低溫、強輻射等都是非常有用的空間資源。 2.空間開發 (1)高位置：①微波通信中繼站；②放置空間太陽能電站向地球輸送電能；③監測地球表面的活動，了解地球表面的資源分布、海洋活動、氣象變化等狀況。 (2)高真空、高潔凈、微重力、超低溫：制造或生產出地球上無法制造的高純度、高均勻的晶體和藥片，生產出新型的合金。 (3)強輻射：誘發物體的基因突變，可以進行物種的改良等。 (4)在月球和其他行星上尋找稀有金屬。 (教材第24頁) 小資料：在空間生產半導體晶體 (教材第25頁) 小資料：從“探路者號”到“好奇號” 收集星際航行及航天器的有關資料，在課堂上展示 了解人類人類對星際航行的渴望和星際航行的困難 了解第一、第二和第三宇宙速度 了解星際航行的歷程 了解常見航天器 了解人造衛星 知道人造衛星圍繞原理 了解多級運載火箭 了解中國航天史上的一些重要事件 了解中國首次載人航天飛行 完成思考與討論 知道什么是空間資源 知道空間開發 了解在空間生產半導體晶體 了解從“探路者號”到“好奇號” 指導收集與展示 分析介紹人類人類對星際航行的渴望和星際航行的困難 自主學習 自主學習 自主學習 自主學習 分析討論 自主學習 自主學習 自主學習 指導完成 自主學習 自主學習 自主學習
課堂練習 1.下列哪類資源不屬于宇宙中的自然資源？( D ) A.空間資源 B.太陽能資源 C.礦產資源 D.生物資源 2.生產高純度、高均勻的晶體和藥片，利用了哪些空間資源？( C ) A.高潔凈 高位置 高真空 微重力 B.強輻射 高位置 超低溫 微重力 C.高潔凈 高真空 超低溫 微重力 D.高真空 高潔凈 高位置 超低溫 3.第一宇宙速度是( C ) A. 物體在宇宙中所能達到的最高速度 B. 物體擺脫地球引力所必須具有的速度 C. 物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動所必須具有的最小發射速度 D. 物體擺脫太陽引力所必須具有的速度 4.可以用來做微波中繼站的是( C ) A.月球 B.地球 C.地球的同步通信衛星 D.任何星球都行 5.要離開地球進行星際航行,下列條件必須滿足的是( C ) ①克服地球引力 ②滿足第二宇宙速度 ③穿宇航服 ④保證航行安全 ⑤與地面保持緊密聯系 A.①②③④⑤ B.①②③④ C.①③④⑤ D.①③⑤ 6.下列不屬于載人航天器的一項是( D ) A.載人飛船 B.空間站 C.航天飛機 D.火箭 習題訓練 知識應用與理解
課堂小結 學習了什么？ 1.航天器可分無人航天器和載人航天器兩大類。無人航天器有人造衛星、無人航天飛船、空間探測器等，載人航天器有載人航天飛船和空間站等，此外還有把各種航天器送入空間的運載火箭。 2.航天器的高位置，宇宙空間的高真空、高潔凈、微重力、超低溫、強輻射，以及月球和其他行星上的資源等都是非常有用的空間資源。 知識小結 總結概括
板書
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
21世紀教育網(www.21cnjy.com)(共30張PPT)
星際航行和空間技術
華師大版 九年級下
新知導入
發展空間技術和開發空間資源能使我們深入探索宇宙的奧秘，給人類生活帶來美好的前景。
人類航天發展史
一、星際航行和航天器
活動：收集星際航行及航天器的有關資料
世界上第一顆人造衛星：斯普特尼克一號
1957年10月4日前蘇聯在拜科努爾航天中心發射升空，升空后發射了3個星期信號，在軌道中度過3個多月，圍繞地球轉了1400多圈，最后墜入大氣層消失。
合作探究
(教材第19頁)
第一位太空游客——丹尼斯.蒂托
2001年4月28日，丹尼斯·蒂托同兩名俄羅斯宇航員一起搭乘俄“聯盟TM-32”載人飛船自拜科努爾發射場升空，兩天后飛船與國際空間站成功對接，蒂托在俄宇航員的陪同下進入國際空間站，后乘坐“聯盟TM-31”飛船返回艙返回地面。他稱這次旅行是他生命中“最美好的八天”。
合作探究
新知講解
(1) 向往能自由地飛離地球，在宇宙空間遨游或者到別的星球去做客
1.人類對星際航行的渴望
新知講解
(2)星際航行的困難
地球引力
航行安全
致命輻射
生存供給
宇宙射線
宇宙航行
新知講解
第一宇宙速度：
使物體圍繞地球運轉而不掉下來的速度，數值為7.9km/s
小資料：第一、第二和第三宇宙速度
第二宇宙速度：
使物體脫離地球而成為太陽系內行星的速度，數值為11.2km/s
第三宇宙速度：
使物體離開太陽系而去的速度，數值為16.7km/s
新知講解
1957年蘇聯成功發射第一顆人造衛星
美、法、日和中國等國先后發射了自己的人造衛星
2.星際航行的歷程
新知講解
3.航天器
載人航天器
無人航天器
人造衛星
載人航天飛船
運載火箭
空間探測器
無人航天飛船
空間站
新知講解
4.人造衛星
各種通信衛星
電視轉播衛星
導航定位衛星
氣象衛星
資源衛星
海洋衛星
功能
依靠它的高位置優勢對地面進行觀測或作為微波通信的中繼站
分類
通信類
對地觀測類
載人航天飛船和人造衛星不同之處是它還必須具有應急營救、返回和生命保障系統
新知講解
人造衛星是無人航天器
載人航天飛船的技術指標和制造技術要求都遠比人造衛星高
新知講解
例：向前平拋出一塊石頭，石頭會向前飛一段，然后落地，這是因為有地球引力的作用。拋出石頭用力越大，石頭飛出去的速度越大，飛行距離就越遠。如果石頭飛出去時的速度足夠大，飛行時在引力作用下向下彎曲的軌跡與地球彎曲的程度相同，那么這塊石頭在引力作用下向下彎曲了多少，地面也向下彎曲了多少，這塊石頭就不會落回到地面了，就是一顆圍繞地球運行的人造衛星了。
人造衛星為什么能像月球那樣圍繞地球運轉而不會掉下來呢？
牛頓人造地球衛星的設想圖
合作探究
因為它的運動速度足夠大
環繞速度
就是地球的第一宇宙速度，其大小為7.9km/s
小資料
多級運載火箭
(教材第21頁)
新知講解
回顧中國航天的發展歷程
中國航天史上的一些重要事件
(教材第22頁)
新知講解
2003年10月15日9時正，在我國酒泉衛星發射場，利用“長征2號F”運載火箭將“神舟5號”載人飛船送入太空。中國首次載人航天飛行取得圓滿成功，實現了中華民族的飛天夢想。
中國首次載人航天飛行
(教材第23頁)
有，太空資源泛指太空中客觀存在的、可供人類開發利用的環境和物質。
請你想一想，在茫茫的宇宙空間是否有可供人類利用的資源？請說出你的理由
主要包括：相對于地面的高位置資源、高真空和高潔凈環境資源、微重力環境資源、太陽能資源、月球資源、行星資源等。
合作探究
(教材第24頁)
新知講解
航天器的高位置及宇宙空間的高真空、高潔凈、微重力、超低溫、強輻射等都是非常有用的空間資源。
二、空間資源和空間開發
1.空間資源
新知講解
2.空間開發
(1)高位置
①微波通信中繼站
②放置空間太陽能電站
③監測地球表面的活動
新知講解
(4)在月球和其他行星上尋找稀有金屬
(2)高真空、高潔凈、微重力、超低溫：制造或生產出地球上無法制造的高純度、高均勻的晶體和藥片，生產出新型的合金
(3)強輻射：誘發物體的基因突變，可以進行物種的改良等
碳化硅晶片
新知講解
在空間高潔凈和微重力的條件下，半導體材料有著更均勻的成分和滲透物的分布，甚至可獲得無尺寸限制的晶體
小資料：在空間生產半導體晶體
(教材第24頁)
新知講解
好奇號
探路者號
從“探路者號”到“好奇號”
勇氣號
機遇號
鳳凰號
(教材第25頁)
課堂練習
1.下列哪類資源不屬于宇宙中的自然資源？( )
A.空間資源 B.太陽能資源 C.礦產資源 D.生物資源
2.生產高純度、高均勻的晶體和藥片，利用了哪些空間資源？( )
A.高潔凈 高位置 高真空 微重力
B.強輻射 高位置 超低溫 微重力
C.高潔凈 高真空 超低溫 微重力
D.高真空 高潔凈 高位置 超低溫
D
C
課堂練習
C
3.第一宇宙速度是( )
A. 物體在宇宙中所能達到的最高速度
B. 物體擺脫地球引力所必須具有的速度
C. 物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動所必須具有的最小發射速度
D. 物體擺脫太陽引力所必須具有的速度
4.可以用來做微波中繼站的是( )
A.月球 B.地球
C.地球的同步通信衛星 D.任何星球都行
C
課堂練習
5.要離開地球進行星際航行,下列條件必須滿足的是( )
①克服地球引力 ②滿足第二宇宙速度
③穿宇航服 ④保證航行安全 ⑤與地面保持緊密聯系
A.①②③④⑤ B.①②③④ C.①③④⑤ D.①③⑤
6.下列不屬于載人航天器的一項是（ ）
A.載人飛船 B.空間站 C.航天飛機 D.火箭
C
D
課堂總結
1.航天器可分無人航天器和載人航天器兩大類。無人航天器有人造衛星、無人航天飛船、空間探測器等，載人航天器有載人航天飛船和空間站等，此外還有把各種航天器送入空間的運載火箭。
2.航天器的高位置，宇宙空間的高真空、高潔凈、微重力、超低溫、強輻射，以及月球和其他行星上的資源等都是非常有用的空間資源。
學習了什么？
板書設計
星際航行和空間技術
星際航行和航天器
空間開發
指航天器的高位置及宇宙空間的高真空、高潔凈、微重力、超低溫、強輻射等
高真空、高潔凈、微重力、超低溫、強輻射
空間資源
高位置
作業布置
一、完成26頁練習
二、觀看電影《宇宙與人》，并組織討論
目的：拓展關于宇宙的知識，了解人類在宇宙中的位置，知道理解宇宙與促進人類文明進步的關系，加深對人與自然協調重要性的認識。
步驟：
1.組織全班同學觀看電影（或DVD）《宇宙與人》。
2.組織全班同學討論以下問題：
（1）為什么說宇宙是有起源的、膨脹的和演化的？
（2）宇宙是怎樣起源的？證據是什么？
（3）你覺得關于宇宙起源和演化的過程可信嗎？為什么？
（4）人類處于宇宙中的什么位置？
（5）通過本章學習和觀看電影《宇宙與人》，你改變了哪些關于宇宙的看法？
（6）理解宇宙與促進人類文明的進步有什么關系？
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php

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