[校本研修]王志红商丘一高

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1、[校本研修]王志红商丘一高运用信息技术构建创新物理课堂教学设计教案《课题：人造卫星宇宙速度》教学目的：1、理解人造卫星的发射原理；2、知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度；3、了解人造卫星的有关知识，正确理解人造卫星做圆周运动时，各物理量之间的关系。设计思想本节课是应用课，学生已学过平抛运动、匀速圆周运动、万有引力定律等基本理论，具备了解决问题的基本工具。所以在设计中突出发挥学生的主体作用。课堂中通过设疑→思考→启发→引导这样一条主线，，让学生通过自己的分析研究来掌握获取相关的知识和方法。以多媒体技术为手段，以万有引力与向心力的“供需平衡”关系为讨论基准，以

2、逐步提高发射速度为思维主线，激发鼓励学生的大胆思考、积极参与充分拓展学生想象空间，结合理性的数学计算，解决重点、难点问题。教学重点：1、理解人造卫星所需的向心力由地球的万有引力提供。2、掌握第一宇宙速度的推导。教学难点：1、理解人造卫星的发射速度与环绕速度的区别。2、应用力学知识分析人造卫星的运动教学方法：启发式教学。多媒体辅助教学教具：多媒体课件、投影仪教学过程：一、新课引入：（教师）地球是人类的摇篮，但是人不能永远生活在摇篮中。自古以来，人类遥望着广袤而深邃的星空，期盼着有朝一日能离开地球，飞向太空。中国古代就有嫦娥奔月的美丽传说。早在十四世纪末，我国明朝一位

3、名叫万虎的人就做过首次升空的尝试。他在椅子上装上47枚大火箭，让人把自己捆在椅子上，并两手各拿一个大风筝，试图借助火箭的推力和风筝飞上天，当火箭被点燃喷火后，这只被称为“飞龙”的座椅一下冲出山头，并急速上升，但没过多久，当火光消散后，飞龙突然下坠，撞毁在山下。万虎的尝试虽然失败，但他以自己的鲜血和生命，勇敢和智慧，宣告了人类航天活动的开始，并激励后人去进行新的尝试，为了纪念这位航天先驱，在二十世纪六十年代，国际天文联合会以“万虎山”来命名月球上的一座环形山，以表彰他对航天事业的贡献。这节课我们就来学习有关卫星的一些知识。8（板书）第五节人造卫星宇宙速度二、新课教学

4、：1人造卫星　　（介绍）1957年10月，前苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星，从此，开创了人类航天时代的新纪元．我国在1970年4月20日发射了第一颗人造地球卫星，现在已成为世界上第五个依靠自己力量研制成火箭发射卫星、第三个掌握卫星回收技术、第四个用一枚火箭发射多颗卫星的国家．（课件展示）我国所发射的各种功能的卫星。（教师）人造地球卫星在各个领域中应用越来越广泛和深入，那么人造地球卫星是怎样发射升空的，它为什么绕地球运行而不会掉下来？（讨论）我们知道在地面上一定高度以初速度υ0向水平方向抛射出的物体由于重力作用，将会沿一条不断向下弯的曲线——抛物线运动，最后落到

5、地面上，物体的运动可以看作是它同时参与了两个各自独立的分运动：沿水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，其射程可以这样计算：s=υ0t如果物体的初速度增大一倍，则它的射程也增大一倍，人们普遍认为，不论初速度多大，物体总会落到地面，这是由于地球引力作用的结果。但是同样在地球旁边的月球，也受到地球引力作用，为什么不掉向地球呢？在上面的分析中，我们总是把地球表面看成是理想平面，重力的大小和方向都是不变的，当物体初速度较小，射程不大时，这样处理是可以的，但是，地球实际上是一个球体，如果物体的初速度比较大，射程比较远，上述处理就不准确了，这是因为当抛出的物体沿曲线轨

6、迹下落时，地面也沿着球面向下弯曲，重力的方向也跟着改变了，牛顿对物体的运动作了进一步设想：如果物体抛出的初速度更大些，物体就能抛的更远些，，运动曲线向下弯曲的程度也小些，只要初速度足够大，使物体运动曲线的弯曲程度恰好和地球表面相同，则物体就永远落不到地面上。它将围绕地球旋转，成为一颗绕地球运动的人造地球卫星。（多媒体动画展示牛顿假想图）那么人造卫星围绕地球转动时的速度究竟要有多大呢？2、宇宙速度：问题的提出：①地球近似看成圆，则人造卫星环绕地球旋转时做的是什8么运动？②人造卫星做匀速圆周运动的向心力由谁提供？（1）第一宇宙速度公式推导：设地球质量为M，半径为R。人

7、造地球卫星在圆轨道上运行，质量为m，轨道半径为r。根据万有引力和圆周运动规律，引导学生分析、研究，并自己独立求出卫星运转速度：（1）由此得出从（1）式可以看出：卫星离地心越远，它运行的速度越慢。（提问讨论）靠近地面时，r的值近似等于多少？此时卫星运行速度是多少？（同学在下面算）r≈R（地球半径）=6.37×106m，在（1）中把r用地球半径Ｒ代入，可以求出（2）这就是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度，叫第一宇宙速度。（讨论讲述）第一宇宙速度的意义：a、人造地球卫星的最小发射速度；b、卫星环绕地球做匀速圆周运动的最大速度。（学生活动）请同学们利

8、用所学过的