鲁科版必修二5.2《万有引力定律的应用》word教案03

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1、第2节万有引力定律的应用、第3节人类对太空的不懈追求（２课时）【教学目标】一、知识与技能：1、知道卫星所受的万有引力等于卫星做圆周运动的向心力。2、理解第一宇宙速度，知道第二宇宙速度和第三宇宙速度3、了解经典力学的发展历程和伟大成就；知道经典力学对航天技术发展的重大贡献；知道万有引力定律对科学发展所起的重要作用。二、过程与方法：1、会以抛体运动为出发点导出卫星上天的粗略道理。2、会计算第一宇宙速度。3、会计算天体的质量和密度。4、收集我国和世界航天事业发展史和前景的资料，进一步体会科学知识对人类探索未知世界的作用三、情感、态度与价值观：1、通过牛顿抛体运动图的解

2、说及齐奥尔科夫斯基火箭公式等经典力学发展的伟大成就介绍，使学生体会经典力学创立的价值与意义。2、通过介绍人造卫星的应用及我国航天技术的发展，激发学生勇攀科学高峰的热情。3、通过介绍人们如何发现海王星和冥王星，体会科学定律对人类探索未知世界的作用。4、体会科学研究方法对人们认识发展学生对科学的好奇心和求知欲。5、使学生体会到科学探索的艰辛，挖掘德育的素材。【教学重点】1、计算第一宇宙速度的两种方法。2、计算天体的质量和密度。3、经典力学对航天技术发展的重大贡献。[来源:Z。xx。k.Com]4、万有引力定律对科学发展所起的重要作用。【教学方法】问题教学法、理论探究

3、法【教学过程】【导入】：1、复习：(1)提问：行星运动的开普勒三定律；万有引力定律。(2)学生回答：(略)。2、新课引入：(1)多媒体展示：我国神舟六号的发射、在轨运行、回收情况；我国嫦娥探月工程的基本情况。(2)提问：为什么宇宙飞船能登上月球？为什么飞船能像月亮那样围绕地球旋转？飞船在什么条件下能挣脱地球的束缚？在进一步的探索中，人类会对更遥远的星球有些什么了解？请同学们带着这些问题进行这一节课的学习。【新课教学】一．人造卫星上天1、如何使人造卫星上天：(1)提出探究课题：站在高山顶端，水平抛出一块石头，石头的水平射程跟什么有关？若不断增大水平抛射石头的投掷速

4、度，当速度达到足够大时，石头是否不再落回地面而绕地球旋转？(2)学生探究，发表见解。(3)教师引导学生利用牛顿的抛体运动图总结卫星上天的道理：只要抛出的速度足够大，被抛出的物体就会像月球那样不再掉下来，这实际上就是人造地球卫星或宇宙飞船上天的原理。(4)教师提问：如何使人造卫星和飞船获得这样大的初始速度？(5)学生阅读课本，了解齐奥尔科夫斯基的多级火箭构想。[来源:Zxxk.Com]2、第一宇宙速度(环绕速度)：(1)利用多媒体向学生解说什么叫做近地卫星：如果卫星绕地球运行的轨道可视为圆形，并且卫星距地面的高度远小于地球半径，则卫星轨道半径可近似为地球半径。(2

5、)提问：如何使近地卫星在圆周轨道上运动而不偏离轨道呢？(3)学生探究，发表见解。(4)利用多媒体引导学生回顾前一章学过的“近心运动”、“圆周运动”和“离心运动”，从而得出近地卫星不脱离轨道的原因：mg=F引=F向，即。(1)引导学生利用导出第一宇宙速度的计算式(2)引导学生利用导出第一宇宙速度的计算式[来源:学科网ZXXK](3)学生自己代数据计算出第一宇宙速度的值为7.9km/h。2、第二、三宇宙速度：(1)做课本P95的“模拟卫星运动”的实验(可教师演示或学生随堂实验)，感受“圆周运动”和“离心运动”(2)简介第二宇宙速度(脱离速度)和第三宇宙速度(逃逸速度

6、)。(3)时间允许的话，可让学生阅读P95的“讨论与交流”。4、例题：1990年3月，紫金山天文台将1965年9月20日发现的第2753号小行星命名为吴健雄星，其直径为32km，如该小行星的密度和地球相同，则该小行星的第一宇宙速度为________。(已知地球半径R=6400km,地球的第一宇宙速度为8km/s)二．测天体质量和预测未知天体1、测天体质量（问题一）：如何用火星探测器测火星的质量？引导学生探究并提问学生：探测器在火星上空是如何运行的？（学生回答一）：探测器在火星上空绕火星运行，探测器相当于火星的人造卫星。（学生回答二）：这可用探测器的的运行周期T和

7、运行半径r算出火星的质量M。思路如下：设探测器的质量为m，由F引＝F向可得：　　　　火星质量为（问题二）：如何测火星的密度？（学生回答）：还需要先测火星本身的半径R，　　　　　　则（问题三）：有没有更为简便的方法呢？（学生回答）：若火星探测器在火星近地轨道运行，则问题变得更简单。此时R＝r，故，无须测探测器的轨道半径和火星本身的半径。（总结）：因此，只要探测器能到达的天体，其质量和密度都可测出。2、预测未知天体（多媒体演示）：八大行星中，水星、金星、火星和土星都是人眼能直接看到的。人们第一次通过望远镜发现的新行星是天王星。但是人们发现天王星时，其运行轨道与人们用

8、万有引力定律所算出的轨道