人造卫星 宇宙速度2

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1、五、人造卫星宇宙速度教材：《全日制高级中学物理试验修订本》第六章第五节教学目标知识目标1。了解人造卫星的有关知识。2。知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。3。了解行星、恒星和星系等概念，知道宇宙的几个主要天体层次。4。了解宇宙大爆炸理论。能力目标通过用万有引力定律推导第一宇宙速度，培养学生运用知识解决问题的能力。德育目标1。通过介绍我国在卫星发射方面的情况，激发学生的爱国热情。2。通过简述宇宙的产生过程，使学生明确宇宙将如何演化下去的问题需要我们不断地去探索，增强学生学习物理的兴趣。教学重点1。第一宇宙速度的推导。2。运行速率与轨

2、道半径之间的关系。教学难点运行速率与轨道半径之间的关系教学方法1。关于第一宇宙速度和地球同步卫星轨道的教学，采用电教法、推导法、归纳法、讲授法等综合教法进行。2。关于天体的几个层次的教学，采用电教法、讲授法进行。教学用具投影片、CAI课件（牛顿描绘的人造卫星原理图）、有关天体的录像资料。课时安排1课时教　　学　　步　　骤导入新课1。问：在高山上用不同的水平初速度抛出一个物体，不计空气阻力，它们的落地点相同吗？学生：它们的落地点不同，速度越大，落地点离山脚越远。因为在同一座高山上抛出，它们在空中运动的时间相同，速度大的水平位移大，所以落地点

3、也较远。教师：假设被抛出物体的速度足够大，物体的运动情形又如何呢？-16-　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　学生进行猜想。教师总结：并用多媒体模拟。如果地面上空有一相相对于地面静止的物体，它只受重力的作用，那么它就做自由落体运动，如果物体在空中具有一定的初速度，且初速度的方向与重力的方向垂直。新课教学一、用投影片出示本节课的学习目标：1、了解人造卫星的有关知识；2、知道三个宇宙速度的含义，会推导每一宇宙速度；3、了解行星、恒星和星系等概念，知道宇宙的几个主要天体层次；4、了解宇宙大爆炸理论。二、学习目标完成过程：（一）、宇宙速

4、度1、设一颗人造卫星沿圆形轨道绕地球运转。（1）教师：卫星绕地球运转的向心力由什么力提供？学生：由卫星所受地球的万有引力来提供。（2）据上述关系你能得到什么表达式？学生：（3）所以我们行到：在公式中，M为地球质量，G为引力恒量，r为卫星轨道半径。此式为卫星绕地球政党运转的线速度的表达式。2、讨论v与r之间的关系：学生：由于GM一定，r越小，线速度v越大，反之，r越大，v越小。教师：由此我们行到：距地面越高的卫星运转速率越小，那么，是向高轨道发射困难，还是向低轨道发射卫星困难呢？学生：向高轨道发射卫星比向低轨道发射卫星要困难，困为向高轨道发

5、射卫星，火箭要克服地球对它的引力做更多的功。3、对于靠近地面运行的卫星，求解它绕地球的速率。（1）学生解答：（2）在多媒体实物投影仪上抽查展示解题过程。对于靠近地面运行的卫星，可以空为此时的r近似等于地球的半径R，则：（3）教师：这个速度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。4、讨论：（1）第一宇宙速度是卫星绕地球的最大速度，为什么？-16-　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（2）为什么说第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度？学生讨论后，教师总结：第一宇宙速度v=7.9km/s可理解成：一

6、是发射卫星进入最低轨道所必须具有的最小速度。二是卫星进入轨道正常运转的最大环绕速度，即所有卫星的环绕速度均小于v=7.9km/s。过渡：如果卫星进入地面附近的轨道速度大于v=7.9km/s，那么此时卫星的运行轨道又如何呢？5、教师讲解，并用多媒体进行模拟：（1人造卫星进入地面附近的轨道速度v=7.9km/s，而小于11.2km/s，它绕地球运动的轨迹就不是圆形，而是椭圆。(2)当物体的速度等于或大于此时卫星的速度等于11.2km/s时,卫星就会脱离地球的引力，不再绕地球运行，这个速度叫做第二宇宙速度，也叫脱离速度。(3)达到第二宇宙速度的

7、物体还受到太阳的引力，如果使卫星的速度等于或者大于16.7km/s，这个速度叫做第三宇宙速度。（二）用多媒体放映“航天技术的发展和宇宙航行”的录像资料，使学生了解我国在航天技术上所取得的巨大成就。（三）行星、恒星、星系和宇宙教师：在万有引力的应用中，我们谈到了利用万有引力定律发现了海王星和冥王星，本节课我们又学习了人造卫星，那么在宇宙中还有哪些天体存在呢？1、学生阅读课文。2、学生总结天体的层次；行星→恒星→星团→星系→宇宙3、用多媒体展示天体各层次的实例。4、问：那么宇宙又是如何形成的呢？（1）教师介绍宇宙大爆炸理论及该理论的依据：宇宙

8、大爆炸理论认为：宇宙起源于约二面亿年前的一次大爆炸，爆炸初期，宇宙中现在可以看到的所有物质都聚积在一起，宇宙的密度非常大，温度非常高，随着宇宙的不断膨胀，温度逐渐下降，星系、恒星、行星、生命逐