《宇宙航行》教案1

宇宙航行宇宙航行 教案教案 一 教学目标一 教学目标 一 知识与技能 一 知识与技能 1 了解第一宇宙速度 第二宇宙速度 第三宇宙速度的物理含义 2 运用匀速圆周运动的知识 计算第一宇宙速度 二 过程与方法 二 过程与方法 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 三 情感态度与价值观 三 情感态度与价值观 1 简述人类航天事业的发展史 激励学生科学探究的志趣 2 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 3 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 二 教学重点二 教学重点 第一宇宙速度的推导 三 教学难点三 教学难点 运行速率与轨道半径之间的关系 四 课时安排四 课时安排 1 课时 五 教学准备五 教学准备 多媒体课件 粉笔 图片 六 教学过程六 教学过程 新课导入 新课导入 牛顿在思考万有引力定律时就曾思考过 从高山上用不同的水平速度抛出物体 速度 一次比一次大 落地点也就一次比一次离山脚远 如果速度足够大 物体就不会落到地面 上来 它将绕地球运动 成为人造地球卫星 可以想象 这个速度是很大的 现在来计算 一下 这个速度究竟有多大 新课讲解 新课讲解 一 宇宙速度一 宇宙速度 1 第一宇宙速度 设地球和绕地球做匀速圆周运动的飞行器的质量分别为 M m 飞行器到地心的距离是 r 飞行器的速度为 v r G v r v m r GmMM 2 2 从上式可以看出 卫星距地心越远 它的运行速度越小 必须说明的是 虽然距地面 高的卫星运行速度比靠近地球表面的卫星运行速度小 由于向高轨道发射卫星比向低轨道 发射卫星要困难 以后可用能量观点分析 对靠近地面的人造卫星 可以认为它的轨道半径 r 近似等于地球的半径 R 在上式中 把 r 用 R 代入 可算出 skmsmv 9 7 1040 6 1089 5 1067 6 6 2411 这就是物体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 2 第二宇宙速度 在地面附近发射飞行器 如果发射速度满足 7 9km s V11 2km s 时 卫星就会克服地球引力 永远离开地球 把 11 2km s 叫做 第二宇宙速度 3 第三宇宙速度 第二宇宙速度的物体还受到太阳的引力 在地面附近发射一个物体 若发射速度等于 或大于 16 7km s 物体就会挣脱太阳的引力 飞到太阳系以外 把 16 7km s 叫做第三宇 宙速度 二 梦想成真二 梦想成真 真正为人类迈向太空提供科学思想的 是齐奥尔科夫斯基 在 1924 年论述多级火箭的 专著出版 1957 年 10 月 4 日 前苏联第一颗人造卫星上天 第一位进入太空的人 就是大名鼎鼎的前苏联宇航员加加林 1961 年 4 月 12 日 他 乘坐 东方号 宇宙飞船环绕地球飞行一圈 历时 108 分钟 1969 年 7 月 16 日 美国 阿波罗 11 号 飞船 载着阿姆斯特朗 奥尔德林和柯林斯 三人在美国肯尼迪航天中心升空 飞向月球 到达了月球轨道后 由柯林斯驾驶飞船绕月 飞行 而阿姆斯特朗和奥尔德林驾驶登月舱于 7 月 20 日在月面静海降落 阿姆斯特朗第一 个登上月球 他说出了下面这段意味深长的话 对个人来说 这只是一小步 但对人类 而言 这是巨大的一步 1992 年中国载人航天工程正式启动 2003 年 10 月 15 日 神舟五号飞船发射升空 开始为期 21 小时的首次载人航天飞行 航天员杨利伟成为我国飞天第一人 2005 年 10 月 12 日 航天员费俊龙 聂海胜乘坐神舟六号飞船开始我国第二次载人航 天飞行 在经过 115 小时 32 分钟的太空飞行 完成我国真正意义上有人参与的空间科学实 验后