高三物理一轮复习

1、高三物理一轮复习必修二第二章?宇宙航行?教案教学设计胡伟峰 2021-10-31【教材分析】 ?宇宙航行?系新课程人教版必修 2第六章第五节的内容，重点讲述了人造卫星的发射、运 行原理，推导了第一宇宙速度，并介绍了第二、第三宇宙速度。在高三一轮专题复习中，分两课时完成，第 一课时研究宇宙航行的规律与实例，第二课时研究三个宇宙速度与人造卫星变轨问题，本课为第一课时。人造卫星是万有引力定律在天文学上的重要应用，是人类运用知识效劳社会的典型实例，表达了知识的力量，是学生学习了解现代科技知识的极好素材。教材不但介绍了人造卫星的相关理论，更是在其中渗 透了很多研究实际物理问题的物理方法。因此，本节课是

2、万有引力定律与航天中的重点内容，是学生进一步学习、研究、探索天体物理问题的理论根底，是万有引力定律在航天、空间探索和地上物体运动中的应用。同时，通过对人类在宇宙航行领域中的伟大成就及我国在航天领域成就的了解，增强学生的民族自信心和自豪感，培养学生的科学精神和 爱国热情。【学情分析】 通过前面的学习，学生掌握了地面物体分别做直线、平抛、圆周运动的分析方法和牛顿运动定律的应用，通过对万有引力定律的复习将建立较为系统的力学体系，因此教师在教学中应合理引导，按照迁移规律科学地设计问题情境，促进学生思考与探究，获得规律上的整体把握；以对科学意义的理解为 核心，结合生动的实例进行分析，使学生在掌握万有引力

3、定律应用方法的同时，能感受物理学简单、和谐 的科学美。尽管学生对天体运动的知识储藏缺乏，猜测可能缺乏科学性，表达也许欠妥。但只要参与到学 习情境中，五官体验激活思维，大胆猜测，敢于表达，就能获得开展和提高。【三维目标】一知识与技能1 了解地面物体重力与万有引力的关系；2 掌握人造地球卫星的运行原理，会运用万有引力定律和牛顿运动定律分析卫星运行的规律；3掌握几种人造卫星的运行特点；4 关注中国航天的重大进展及万有引力定律在其中的应用。二过程与方法1掌握万有引力定律解决天体问题的方法，培养学生综合运用万有引力定律、牛顿运动定律以及圆周运动等知识的能力；2 培养学生科学探索能力及在解决实际问题中构建

4、物理模型的能力(3)培养学生科学的思维方法，归纳、分析、推导及合理表达的能力。(三) 情感态度与价值观(1 )介绍我国航天事业的开展现状，激发学习科学，热爱科学的激情，增强民族自信心和自豪感；(2) 了解人类探索宇宙的梦想，以及我国航天事业开展的动态，促使学生树立献身科学的人生价值观。【教学重点】(1) 了解地面物体重力与万有引力的关系；(2) 能够灵活运用牛顿第二定律和万有引力定律分析人造地球卫星的运行特点;(3 )掌握同步卫星的特点。【教学难点】卫星做圆周运动时，万有引力与重力、向心力的关系【教学用具】 多媒体课件、投影仪、计算机、电子白板、地球仪。【教学方法】启发探究式教学、多媒体辅助教

5、学、分组教学【课时安排】2课时，本节为第一课时【教学过程】教学环节教师活动学生活动设计意图创设情境 引入新课播放“神舟五号的飞天旅程观看视频，重温 中国人首次进入 太空的精彩画 面。激发学习兴趣和民 族自豪感，弓1出课 题一一?宇宙航行?复习授课一、重力与万有引 力的关系：播放地球自转的课件和图片， 提出问题，引导学生分析重力 与力有引力的关系。并在此基 础上进行扩展，引导学生得出 黄金代换式及高空处物体的 重力加速度表达式。观看、回忆、思 考、自主分析、 得出结论提出问题，弓1起思 考，引入“重力与 万有引力关系这 一课题分析、思考，给 出答案。强化学生对“由于 自转引起的向心力 远小于重力

6、的规 律的认识，为后续 内容做铺垫。提出问题，引导学生分析：忽 略地球自转时，重力与万有引 力的关系。使学生在教师的引 导下自主分析掌握 重力与万有引力的 关系及分析方法。预习、复习、思 考、答复、展示加深对万有引力定 律的理解，体会天 地统一思想在具体 问题中的应用强调解题标准思考、解答、回 答、展示关注最新的科学技 术的进展，复习巩 固万有引力定律的 应用方法，关注我 国航天技术的进 展，激发学习热情思考、解答、回 答、展示作业布置要求完成主题知识与方法的 归纳，关注航天技术、科学探索新进 展独立完成提咼复习质里【例1】 地球外表的重力加速度为g,那么距离地球外表 3R位置处的重力加速度为

7、 生生互评2.实际应用【例2】某物体在地面上受到的重力为 160N,将它放置在卫星中，在卫星以a=1/2 g随火箭向 上加速度上升的过程中，当物体与卫星中的支持物的相互挤压力为90N时，求此时卫星距地球外表有多远？(地球半径 R=6.4 x 103km,g=10m/s2)分组、人造地球卫星1. 讨论人造地球卫星的速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系教师：提出问题：设地球质量为 M卫星质量为 m轨道半径为r，推导人造卫星的运行速度。思考：角速度、向心加速度、周期与r的关系呢学生：独立思考，交流合作，讨论问题师生分享学生代表的结论师生共同小结：公式套餐学生归纳特点:ma2vm r4二2m

8、 2T2r =a=GMGMr3T =27：GM(1)各物理量由运行半径 r决定(2)高轨、低速、长周期;定全定，一变全变【例3】两颗人造地球卫星A和B的质量比mA ： mB =1： 2，轨道半径之比rA : rB =1:3 ,某一时刻它们的连线通过地心，那么此时它们的线速度之比Va : Vb =，向心加速度之比a a : aB:，向心力之比Fa：。生生互评【例4】如下图，a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运动的三颗卫星, 且小于c的质量，那么().生生互评A . b所需向心力最小B . b、C的周期相同且大于 a的周期C. b、C的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度D. b、c的线速度大

9、小相等，且小于 a的线速度a和b质量相等球自转的角速度为CO。那么，同步卫星绕地球转动的线速度为分组讨论RG2. 几种常见的卫星学生举例常见的卫星1 近地卫星学生分析过程因为：r=R+h, h=0,所以r=R j_GM _ GM-R (R十h)2“三速最大 T =2GMfGMf GM3_3 R 一i(R+h)七)3“周期最小学生总结规律:(1)轨道半径即为地球半径贴着地表飞行械地轨道赤道轨迅瓦他轨13(2)近地卫星的运动特点:“三速最大，周期最小(2)极地卫星同步即相对于地面静 轨道通过地球两级，轨道面与赤道面垂直 用于侦察、气象勘探3 同步卫星 教师提出问题：什么样的卫星称为同步卫星？所谓的

10、同步与谁同步?止如何实现卫星与地面相对静止呢？课件展示同步卫星的运行，辅助学生分析学生思考并讨论：同步卫星的轨道定位？同步卫星的运动特点？引导学生分析并得出结论： 定位于赤道平面上 r、a、v、o、T都完全确定同步卫星高度 三颗同步卫星实现全球扫描 空间资源分配问题最多120颗同步卫星【例6】2021年4月15日零时16分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号 丙运载火箭，成功将第二颗北斗导航卫星送入预定轨道.这次发射的北斗导航卫星，是中国北斗卫星导航系统建设方案中的第二颗组网卫星，是地球同步静止轨道卫星. 该卫星在预A.它一定位于赤道的上空B .它可能经过北京上空定轨道正常运行时，以下说法正确的

11、选项是生生互评C.其周期为1个月D .它的线速度大于 7 900 m/s【课上反应】分组讨论同步卫星离地心的距离为 r，运行速度为Vi，加速度a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度a2，近地卫星的线速度 v2，地球的半径为R，那么A.a1 ra1Ra2 Ra2 rV1V；R2总结归纳：学生通过上题分析、总结、归纳人造卫星与地球连续物的力学规律。地球连续物:Mm mg = G 厂R2人造卫星：G Mm匚mG r2Fn =mg3、实际应用:教师：提出问题：人造卫星围绕地球做匀速圆周运动，重力起到的作用是什么？卫星及卫星里的人和物处于什么样的状态？学生：思考答复给出答案完全失重教师：处于完全失重状态的物体， 一切由重力产生的物理现象都会完全消失。同学们能否举例说明？学生举例：单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力，液柱不再产生向下的压强。