第5章第2节《万有引力定律应用》示范课教学设计

第5章第2节万有引力定律的应用教学设计 福州高级中学物理组欧平教学目标知识与技能 l、了解人造卫星的有关知识 2、进一步推导第一宇宙速度，理解其含义 3、学习近地卫星与同步卫星的特点过程与方法 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。情感态度与价值观 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，增强学生学习物理的兴趣。教学重点：l、人造卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径之间的关系。2、理解第一宇宙速度3、同步卫星的特点教学难点：l、人造卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径之间的关系。2、同步卫星的轨道特点教学用具：ppt多媒体课件、实物展示台教学过程一、新课引入： 通过展示银河系、太阳系、地球与卫星系等视频动画引入，说明其遵循相同的运行规律一万有引力定律。今天我们通过学习人造卫星环绕地球运行来进一步研究其规律。 请学生上台汇报展示收集到的相关人造卫星知识。(课前已安捧学生通过网络、查阅相关书籍、咨询相关专家等方式收集相关人造卫星知识) 学生甲：人造卫星有许多种类，比如： 学生乙：我国人造卫星的发展特点，二、新课教学：1、人造卫星 卫星有千万种，但归根结底它们都要遵循同一物理规律。 人造卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供其所需的向心力 人造卫星的特点：轨道平面所处的圆心与地心是重合的。 卫星绕着地球转有： 引导学生通过观察比较这一组式子发现： 对于地球人造卫星而言，M指地球质量，约为601024kg，是确定的，那么v、w、T、只由r(h)决定。2、近地卫星 同学们请看上述这组公式，随着r，我们发现v、w、T。当r =R时，卫星运行轨道紧贴着地球表面。我们给这种类型的卫星一个名称，叫近地卫星。通过学生计算得出近地卫星 引导学生思考讨论： 1、同学们再来看近地卫星的运行速度v=79kms，这个数值大家很熟悉吧，这是我们上节课所学的第一宇宙速度，可见我们可以用计算近地卫星环绕速度的值就是第一宇宙速度 2、是否可以发射颗卫星环绕地球周期为60nin? 我们说，不可能存在T85min的人造卫星，近地卫星是所有卫星中T最小的卫星。三、同步卫星 如果一颗卫星某一时刻经过A点上空，下一时刻经过A点至少需要85mln，那么在这85rnin时间内A点的情况就无法知道了。如果我们想知道这段时间内A点的情况该怎么办?我们可以发射同步卫星。 地球同步卫星的特点 运行周期和地球自转周期相同，T=24h 从地面上看，它总在某地的上方，与地面的物体保持相对静止。 想一想、画一画同步卫星的运行轨道在哪里呢? 学生小组讨论，投影仪展示： 【总结】同步卫星的轨道只能在赤道上空，而且具地面的高度h也是唯一确定的(h约为56R)，所以说所有的同步卫星都只能在唯一确定的轨道上运行。 (展示同步卫星轨道唯一性课件) l、如果每个国家都发射十几颗同步卫星，全世界这么多国家的同步卫星一起在同一轨道上运行，会不会太拥挤，相互碰撞昵?学生答：不会。对于所有同步卫星而言，v值都是一样的，换句话说，同步卫星之间的位置都是相对固定的，当然不会相互碰撞。 (展示多个同步卫星一起运行时情形的课件) 2、为了卫星之间不互相干扰，大约3o。左右才能放置1颗