【新教材核心素养】浙教版科学八年级上册2.4《空间探索》（课件+同步教案+导学案+素材）

2.4 空间探索 目录核心素养目标科学观念：了解火箭的工作原理和动力来源；了解空间站的组成；了解我国空间站的“三步”发展战略；了解嫦娥工程及探月“三期”任务；了解天问系列及我国的火星探测任务； 科学思维：了解我国航天事业的辉煌成就，展望我国航天的未来规划；探究实践：通过小活动，了解火箭长空的原理和动力来源；通过图片、事件查阅等，了解我国航天发展的强劲势头；态度责任：深刻体会中国为人类探索宇宙奥秘、促进科技进步作出更大贡献；树立强烈的民族自豪感，形成强烈的爱国情怀。 新知导入 2024 年初，我国长征五号遥七运载火箭成功发射，把通信技术试验卫星十一号送入预定轨道。长征五号是我国现役最大的低温运载火箭，起飞推力超过1000t。 那么，火箭升空时的动力来自哪里？ 探究新知 一、火箭1、古代人类对对遨游太空的梦想： ①14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； ②19 世纪 60 年代，法国著名科幻作家凡尔纳（J. Verne）设想用大炮将一艘宇宙飞船发射到月球； ③19世纪俄国火箭先驱康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基的思索： 康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基是19世纪俄罗斯的火箭先驱，他一生中大部分时间都是在莫斯科南部卡卢加郊外的木屋中度过的。他研究了宇宙航行和火箭推动力等许多方面的理论，被认为是人类宇宙航行之父。 科学阅读探究新知 2、20世纪以来，火箭发展迅速： 20世纪，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。 ①1966年前苏联首先发射“月球10号” 进入月球轨道并绕月球飞行； ② 1969年7月20日，美国宇航员尼尔·奥尔登·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林乘“阿波罗”11号飞船首次登月； ③1971年美国发射“水手9号”首次进入火星轨道围绕火星运行。1972年美国先驱者10号发射，首次近距离观测木星、海王星； ④1977年美国的旅行者1号是第一个飞抵土星的航天器，旅行者2号首次也是唯一近距离接触天王星的飞行器并于1989年掠过海王星； ⑤ 1970年4月24日，我国第一颗人造地球卫星东方红一号发射成功，开创了中国航天历史的新纪元； ⑥我国火星探测器名为“天问一号”已在2020年7月23日发射升空，祝融号火星车于 2021年5月15日成功着陆火星表面，对火星表面进行巡视探测。…… 1）如图2.4-1所示，把吸管穿在细绳上，把细绳拉紧，并用胶带把气球粘在吸管上。 2）把气球吹大，用手捏紧气球的吹气口。 3）将另一只手放在吹气口的右方，松开吹气口，观察气球的运动情况，感受气球喷出的空气所产生的力。 4）重复步骤2和3。 5）分析气球运动的动力来源。探索活动 推动气球向前运动的动力来自气球内向后喷出的气体。因为物体间力的作用是相互的，气球给其内部的气体施加一个作用力使之向后喷出的同时，喷出的气体也给气球施加一个反作用力，这个反作用力推动气球前进。探究新知3、火箭的工作原理：（1）火箭的工作原理： 火箭借助释放气体的反作用力向前运动的。 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。 （2）多级火箭 典型的多级火箭有三级，前面一级火箭的燃料耗尽后，会从火箭上脱落，下一级火箭点燃接替工作，继续为火箭飞行提供动力。最后将携带的承载物运送到目的地。探究新知（3）我国的多级火箭： 我国目前用于发射神舟系列飞船的长征二号、长征五号系列火箭都是多级火箭，特别是被人们亲切地称为“胖五”的长征五号运载火箭，是我国目前推力最大、运载能力最强的运载火箭。（点击图片播放）探究新知 二、中国空间站1、中国航空站的作用： （1）空间站是我们的太空家园，为我国科学家进行长期的、大规模的空间科学实验、技术试验研究提供条件，能够极大地促进空间科学、生命科学等空间技术的发展，辐射带动相关领域技术创新。 （2）空间站可以为我国提供更精准、更丰富的情报信息，提高各个领域的监视能力， （3）空间站还可以用于测试和验证一些军事技术和装备，提升我国的国防实力和国际地位。 探究新知2、我国载人航天工程发展战略： 1992年9月21日，我国政府决定实施载人航天工程，确定了三步走的发展战略。探究新知3、中国空间站是太空实验室： （1）中国空间站（CSS）又称“天宫空间站” ，我国的国家级太空实验室。 中国空间站的轨道高度为400～450 km，倾角42°～43°，设计寿命为10年，长期驻留3人，最大可扩展为180t级六舱组合体，以进行较大规模的空间应用。 （点击图片播放）探究新知4、中国空间站的组成： 中国空间站包括天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱、载人飞船（神舟系列飞船）和货运飞船（天舟系列飞船）五个模块组成。各飞行器具备独立的飞行能力，又可以与核心舱组合成多种形态的空间组合体，在核心舱统一调度下协同工作，完成空间站承担的各项任务。科学拓展探究新知5、中国空间站的贡献： 中国空间站作为我国的国家级太空实验室，可以推动我国载人航天业跻身世界前列，牵引我国空间科学与技术的深入发展，为人类的太空探索和空间技术进步贡献中国力量。 中国空间站研发面临很多技术上的挑战，将以更先进的控制技术、能源技术、再生技术，将空间站打造成节能典范。 中国空间站建设将瞄准掌握空间站建造技术，用与时代同步的技术，建造有中国特色、时代特征的空间站。问题讨论 在中国空间站上可以开展许多科学实验，很多国家申请希望和我国共同开发利用空间站，一起来探索宇宙的奥秘。面对这样的申请，你的态度如何？为什么？ 中国空间站自建成以来，确实吸引了多个国家的合作申请。 中国空间站是历史上此类项目首次向所有联合国会员国开放，这表明中国在推动国际航天合作方面持开放态度。中国载人航天工程办公室也表示，将继续秉承开放共享的发展理念，与致力于和平利用外空的国家和地区开展更多、更深入的务实合作。 需要注意的是，随着时间的推移，可能会有更多的国家加入到中国空间站的科研项目中，也可能会有新的科研项目被批准实施。因此，具体的国家名单和项目可能会有所变化。探究新知 三、探索月球和火星1、嫦娥工程的发展历程： （1）开启时间： 2004年，我国开启月球探测工程，该工程被命名为“嫦娥工程”。 （2）探月工程任务： 嫦娥工程”分为“无人月球探测”、“载人登月”和“建立月球基地”三个阶段。 2、“无人月球探测”已顺利完成： “无人月球探测工程”分“绕（环绕月球）”、“落（着陆月球）”、“回（月球取样返回）”三期。2007年至2020年之间，已有5个嫦娥系列的探测器奔赴月球三期任务都已圆满完成。 探究新知3、载人登月工程已启动： 2023年5月，我国“载人登月”阶段任务也已启动实施，总体目标是在 2030 年前实现载人登陆月球，并开展月球科学考察及相关技术试验，掌握载人地月往返、月面短期驻留、人机联合探测等关键技术，完成“登”、“巡”、“采”、“研”、“回”等多重任务。探究新知4、“月球基地”将建立： 不久的将来，在完成载人登月的基础上，我国将建立“月球基地”，开展系统、连续的月球探测和相关技术试验验证，推动载人航天技术由近地走向深空的跨越式发展，深化人类对月球和太阳系起源与演化的认识，为月球科学的发展贡献中国智慧。月球基地模式图探究新知6、天问一号”火星探测器： 2020 年 4 月 24 日是第五个“中国航天日”，中国行星探测任务被命名为天问系列，首次火星探测任务被命名为天问一号。 天问一号探测器由一部轨道飞行器和一辆火星车构成，并于2020年7月23日发射升空，祝融号火星车于 2021 年5月15日成功着陆火星表面，对火星表面进行巡视探测。探究新知天问一号祝融号火星车探究新知（2）“天问一号”火星探测任务： 天问一号探测器升空，实现通过一次任务完成火星环绕、着陆和巡视探测三大目标，使我国成为世界上第二个独立掌握火星着陆巡视探测技术的国家。 天问一号对火星的表面形貌、土壤特性、物质成分、水冰、大气、电离层、磁场等的科学探测，实现了中国在深空探测领域的技术跨越，从而进入世界深空探测先进行列。探究新知7、人类对太空的探索不断进行中： 从19世纪俄国火箭先驱的思索开始，到东西方太空竞赛和人类成功登月的盛况，再到航天飞机和国际空间站的稳步发展，人类探险家定居其他星球的迷人设想，人类对宇宙的探索始终没有停止。 到目前为止，人类的航天探测器已经访问了几乎所有的太阳系行星，帮助科学家解开了太阳系的许多奥秘。它们还探测了许多卫星、小行星和彗星，这些探测器收集的信息给科学家带来了许多新的发现，让人类对不同行星及其周围的环境有了新的认识。 工程实践 1. 器材：可乐瓶、剪刀、小刀、木塞、球类气针、圆珠笔芯、订书机、双面胶、彩色装饰纸、火箭发射器。 2. 制作：根据小组讨论确定的设计方案，制作水火箭。 3. 发射：选择一个空旷的场地，对水火箭进行发射试验。 4. 记录：把测试情况填入表中。 5. 展示交流：分析优点和不足，进一步改进和优化水火箭。课后任务1、解释火箭升空的科学原理。2、查阅资料，了解更多关于我国火箭发展的情况和故事，介绍给其他同学。3、访问互联网，搜索在航天技术中已经诞生的新产品，与同学交流它们是怎样影响现代人们的生产和生活的。4、查找资料，向同学介绍太空授课的有关实验，并利用实验室里的器材开展实验，体验与太空实验的不同之处。课堂总结2.4 空间探索分层作业1、复习本课时主要内容；2、完成学案中的“课后练习”；3、复习本章全部相关知识点。