江苏省徐州市睢宁县菁华高级中学高中物理 第六章第五节 宇宙航行四步教学法教案 新人教版必修2(1).doc

江苏省徐州市睢宁县菁华高级中学高中物理 第六章第五节 宇宙航行四步教学法教案 新人教版必修2 年级组别高一物理备课组审阅（备课组长） 审阅（学科校长）主备人使用人授课时间课 题 人教版物理必修一第六章 第5节宇宙航行课 型新授课 课标要求高考、小高考：基本要求：对所列知识要了解其内容及含义，并能在有关问题中识别和直接使用教学目标知识与技能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.理解卫星的运行速度与轨道半径的关系过程与方法通过用万有引力定律来推导第一宇宙速度，培养学生运用知识解决问题的能力。情感、态度与价值观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、感知人类探索宇宙的梦想，促使学生树立献身科学的人生价值观。教学重点1.对第一宇宙速度的推导过程和方法。2.识记第二宇宙速度及第三宇宙速度，了解一些同步卫星知识。教学难点卫星运行速度，角速度，周期与轨道半径之间的关系教学方法讲授法，讨论法，练习法教学程序设计教学过程及方法环节一 明标自学过程设计二次备课引入新课教师活动：课件演示人造卫星发射原理图：平抛物体的速度逐渐增大，飞行距离也跟着增大，当速度足够大时，成为一颗绕地运转的卫星。牛顿曾依据平抛现象猜想了卫星的发射原理，但他没有看到他的猜想得以实现。今天，我们的科学家们把牛顿的猜想变成了现实。从上面学习可知，当平抛物体的初速度足够大时就可成为卫星。那么，大到什么程度就叫足够大了呢？下面我们来讨论这一个问题。请同学们阅读教材有关内容，同时考虑下面几个问题.自学内容：1.卫星环绕地球运转的动力学方程是什么？2.什么叫第一宇宙速度？什么叫第二宇宙速度？什么叫第三宇宙速度？教学过程及方法环节二 合作释疑 环节三 点拨拓展过程设计二次备课合作释疑 一宇宙速度教师活动：引导学生深入探究1、卫星绕地球运转的最小半径是多少？2、结合卫星运转的动力学方程，推导第一宇宙速度。学生活动：分组讨论，得出答案。1、卫星运转的最小半径近似等于地球的半径，即在地球表面绕地运转。2、由万有引力定律和牛顿第二定律，得g=m 由于万有引力近似等于物体的重力，得g=mg 由、两式得 v=代入数据得 v=7.9km/s人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动时所必须具有的速度叫第一宇宙速度。人造卫星绕地球做椭圆轨道运动时所具有的最大运转速度叫第二宇宙速度。人造卫星挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙中去时，所必须具有的速度叫第三宇宙速度。点拨拓展二、天体运动的线速度、角速度、周期及加速度与半径之间的关系由有，利用公式有利用公式有，据有。【牢记】： 结论：半径度越大，线速度越小 半径度越大，角速度越小 半径度越大，周期越大 半径度越大，向心加速度越小1234例1、如图所示，试比较四颗卫星的线速度、角速度、周期及加速度的大小关系。例2、两颗人造卫星a、b绕地球做圆周运动，周期之比为 =18，则轨道把轨道半径之比和运行速度之比分别为( ) a. = 41 = 12 b. = 41 = 21 c. = 14 = 12 d. = 14 = 21 三同步卫星师：接着我们来认识一种非常重要的人造卫星：同步卫星。同步卫星又叫做通讯卫星。顾名思义，就是用于通讯的卫星。同步卫星的特点是与地球具有相同的角速度。那请同学们考虑考虑，同步卫星有哪些特点？【牢记】1、 周期一定2、 角速度一定3、 向心加速度大小一定4、同步卫星一定在赤道平面。5、同步卫星离地面的高度是确定的。 当堂检测1.要使人造卫星绕地球运行，它进入地面附近的轨道速度是_km/s，要使卫星脱离地球引力不再绕地球运行，必须使它的轨道速度等于或大于_km/s，要使它飞行到太阳系以外的地方，它的速度必须等于或大于_km/s.2.关于第一宇宙速度，下面说法正确的是（ ）a.它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度b.它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度c.它是使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度d.它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度3.某行星的卫星在靠近行星的轨道上飞行，若要计算行星的密度，需要测出的物理量是( )a.行星的半径b.卫星的半径c.卫星运行的线速度d.卫星运行的周期4.一颗人造地球卫星离地面高h=3r(r为地球半径).若已知地球表面的重力加速度为g,则卫星做匀速圆周运动的速度是_，角速度是_，周期是_，若已知地球质量为m，万有引力常量为g，则卫星做匀速圆周运动的速度是_，角速度是_，周期是_.课堂小结通过本节课的学习，我们理解第一宇宙速度定义并能根据所学知识推导出第一宇宙速度，了解第二宇宙速度和第三宇宙速度。能熟练运用公式