卫星的轨道变化教学案例

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1、卫星的轨道变化教学案例柳林一中刘富刚一，教学目标：知识与技能：1，知道人造地球卫星的种类和轨道类型。让学生了解各类轨道上卫星的用途。2，知道卫星发射过程中的轨道变化情况，了解相关航天知识。过程与方法：1，通过万有引力对于向心力的提供情况，结合必修二中第五章离心运动的相关知识，引导学生分析为什么卫星轨道会发生变化？2，通过课件演示轨道变化情况。3，通过例题引导学生判断轨道变化后各有关物理量的变化情况。情感态度与价值观1.了解人类探索太空的过程，感受科技发展对人类进步的巨大促进作用，通过对我国航天事业发展史的了解

2、，渗透爱国主义教育。2.感知人类探索宇宙的梦想及巨大成就，激发学生学习物理的热情，促使学生树立献身科学的人生观和价值观。教学重点：卫星轨道变化是满足的条件教学难点：卫星轨道变化前后加速度，速度，能量的判断教学方法和手段:以启发式教学、建构主义为指导思想，采用以问题为中心的课堂教学模式，结合多媒体辅助教学。二，问题导学：1，我们知道世界各国发射了许多的人造地球卫星，大家知道卫星的种类有哪些？（提示：从不同的标准来分）2，我们物理中侧重从轨道的角度来研究卫星，那么大家想一下，人造地球卫星有哪些轨道？,3，卫星的轨

3、道发射时是否一步到位?为什么不采取直接发射？人类舍近求远有什么原因？1，卫星轨道的变化是如何操作的?理论依据呢？轨道变化后各物理量的变化情况如何判断？（提示：课后完成）,5，结合相关知识谈一下我国近年来航空航天方面的进展和取得的成就？作为中学生，我们又应该抱有多大的抱负?(课后自己查阅相关资料)三，教学过程1，回答上面的几个问题。2，老师介绍卫星的种类和轨道类型。按照轨道倾角的大小，卫星的轨道可以分三种：第一种，倾角为零度，卫星轨道平面与地球赤道平面重合，卫星始终在赤道上空飞行，这种轨道称为赤道轨道。例如，地

4、球同步卫星。第二种，倾角为90度，卫星轨道平面与地球赤道平面垂直，卫星飞越南北两极上空，叫极地轨道。第三种，轨道倾角既不是零度也不是90度的，统称为倾斜轨道。其中倾角大于零度而小于90度的，卫星自西向东顺着地球自转的方向运行的，称为顺行轨道：倾角大于90度而小于180度，卫星自东向西逆着地球自转方向运行的，称为逆行轨道。3，课件演示卫星轨道的变化情况（课件另附）4，理论分析设卫星在某轨道上时轨道半径为r，线速度为v，卫星质量为m,地球的质量为M（1）当万有引力恰好提供向心力时，卫星绕地球做匀速圆周运动（2）当

5、万有引力不足以提供向心力时，卫星将做离心运动，向高轨道运动，实现了由低轨道向高轨道的转变。原因分析：（3），当万有引力提供向心力多余时，卫星将做向心运动，向低轨道运动，实现了由高轨道向低轨道的转变。原因分析：5，资料再现卫星发射以后先进入的是椭圆轨道，此时的轨道近地点（即发射点）与地面相切，从近地点到远地点的过程中由于在远离地球，克服引力做功，所以动能逐渐减小，而势能逐渐增加。当达到远地点时，速度减到最小值，势能最大，，，以此时的速度做圆周运动所需的向心力小于在此点的万有引力，所以才会做近心运动（椭圆运动），

6、，，为了让他不继续沿椭圆的轨迹运行，在远地点时要进行一次加速，加速后作圆周运动所需的向心力等于在此点的万有引力，，所以就接着做圆周运动~~~~变轨完成四，习题演示：1，2007年11月5日，“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道到达月球，在距月球表面200km的P点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如图所示。之后，卫星在P点又经过两次“刹车制动”，最终在距月球表面200km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动。则下面说法正确的是（）A．由于“刹车制动”，卫星在轨道Ⅲ上运动的周期将比沿轨道Ⅰ

7、运动的周期长B．虽然“刹车制动”，但卫星在轨道Ⅲ上运动的周期还是比沿轨道Ⅰ运动的周期短C．卫星在轨道Ⅲ上运动的速度比沿轨道Ⅰ运动到P点（尚未制动）时的速度更接近月球的第一宇宙速度D．卫星在轨道Ⅲ上运动的加速度小于沿轨道Ⅰ运动到P点（尚未制动）时的加速度2，全国大纲卷-19）我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时)。然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”。最后奔向月球。如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则每次变轨完成后与变轨前相比

8、A．卫星动能增大，引力势能减小C．卫星动能减小，引力势能减小B．卫星动能增大，引力势能增大D．卫星动能减小，引力势能增大卫星的轨道变化教学案例柳林一中刘富刚