2024-2025学年高中物理第六章万有引力与航天5宇宙航行教案新人教版必修2

PAGE1-第六章第五节宇宙航行设计思想本节内容是万有引力定律应用的重点内容，是匀速圆周运动和万有引力定律的结合。在宇宙速度的教学部分，老师合理的为学生搭建台阶，学生建立物理模型应用已知的圆周运动和万有引力定律推导人造卫星的环绕速度，培育学生解决物理问题的实力。高一年级的学生学习爱好深厚，但是学习上比较有依靠性，本节课程除了宇宙速度部分须要老师的引导，大部分都可以让学生参加课堂教学中进行自学互学，这正是一个培育学生学习方法的好机会。学生通过搜集、整理、汇报的形式完成这一部分的学习，真正成为课堂的主体，培育自学实力的同时，增加了同学间的合作互助实力。教学目标学问与技能：(1).了解人造卫星的最初构想。(2).会解决涉及人造地球卫星运动的较简洁的问题(3).知道三个宇宙速度的含义和数值，会推导第一宇宙速度。2．过程与方法：(1)学习牛顿关于人造地球卫星的设想的推理方法(2)学会推导第一宇宙速度的两种方法3．情感看法与价值观：(1)培育学生的科学探究精神。(2)激发学生酷爱科学的热忱。教学重点第一宇宙速度的推导和理解教学难点第一宇宙速度的推导；环绕速度与放射速度的区分教学资源教材、网络教法设计老师启发引导协助以多媒体演示，学生阅读、网络自学，沟通学习成果。教学过程老师活动学生活动设计意图教学过程教学过程教学过程教学过程一．复习提问：万有引力定律的表达式？向心力的表达式？（3）平抛的水平位移跟什么因素有关？二．导入新课探究宇宙的奇妙，奔向广袤而遥远的太空是人类自古以来的幻想。20世纪人类最宏大的创举之一是开拓了太空这一全新活动领域。幻想成真。你们想探究宇宙吗？新课教学：教学目标一：感受人类对客观世界不断探究的精神和情感幻想成真（国际航天领域重大成就）出示图片：1.第一颗人造卫星2.第一次步入太空3.第一次登月4.哥伦比亚号图片中国的航天成就：出示图片：1.中国第一颗人造卫星第一艘载人飞船第一颗探月卫星教学目标二：了解人造地球卫星的最初构想问题1：怎样才能把物体放射上天空，且不会落回地面？（结合已有理论学问）牛顿设想：并用多媒体模拟.牛顿曾设想过：从高山上用不同的水平速度抛出物体，速度一次比一次大，落地点也一次比一次离山脚远，假如没有空气阻力，当速度足够大时，物体就恒久不会落到地面上来，它将围绕地球旋转，成为一颗绕地球运动的人造地球卫星，简称人造卫星。目标2：会推导第一宇宙速度,知道三个宇宙速度的含义和数值问题2:人造卫星的放射速度至少达到多少才能绕地球做稳定的圆周运动?例题：推导第一宇宙速度：设地球的质量为M，绕地球做匀速圆周运动的近地飞行器的质量为m，它到地心的距离为r.求飞行器的速度为v，r近似为地球半径R.G为引力常量由：概念辨析:放射速度和运行速度放射速度：是指被放射物在地面旁边离开放射装置时的速度。①宇宙速度均指放射速度②第一宇宙速度为在地面放射卫星的最小速度，也是环绕地球运行的最大速度运行速度：是指卫星进入轨道后绕地球做匀速圆周运动的速度。目标检测1：若有一颗行星，其质量为地球的p倍，半径为地球的q倍，则该行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的（C）目标检测2：宇航员在某一星球上以速度竖直上抛一物体，经t时间落回手中，已知地球的半径为R，星球的半径是地球的一半，那么至少要用多大的速度沿星球表面抛出物体，它才能不再落会星球表面?假如放射速度大于第一宇宙速度呢2、其次宇宙速度：

(逃逸速度—摆脱地球引力束缚)3、第三宇宙速度：（脱离速度-摆脱太阳引力束缚）目标3：会解决涉及人造地球卫星运动较简洁的问题思索:哪条轨道可能是人造卫星的运行轨道？总结：轨道圆的圆心必需是地心。提问：（1）运行速度与卫星的质量的关系。（2）从表达式中得出运行速度与哪些物理量有关。（3）探讨加速度、速度、角速度、周期跟轨道半径的关系强调:第一宇宙速度是最小的放射速度，是最大的环绕速度。目标检测3：人造卫星在运行中因受高空淡薄空气的阻力作用，绕地球运行的轨道半径会渐渐减小，在半径缓慢变更过程中，卫星的运动还可以近似看做匀速圆周运动，当它在较大轨道半径上运行时线速度为，周期为，后来在较小的轨道半径上运行时线速度为，周期为，则它们的关系是（C）目标检测4：两颗人造地球卫星，都在圆形轨道上运行，它们的质量不相等，轨道半径之比r1:r2=1:4,则它们的(1)线速度大小之比v1:v2=(2)周期之比T1:T2=目标检测5：赤道上随地球自转的物体A，赤道上空的近地卫星B，地球的同步卫星C，它们的运动都可以视为匀速圆周运动，分别用a、v、T、ω表示它们的向心加速度、线速度、周期和角速度，下列推断正确的是（B）小结：学通过这节课的学习，你在学问、方法有什么收获？还想知道什么？作业：课内：三维练习册57,58页课外：科学闲逛：黑洞STS:航天事业变更着人类的生活回答问题多数探究者用汗水和生命铺设了人类通往宇宙的道路1970年我国第一颗人造卫星“东方红1号”升空，开创了中国航天史的新纪元。2003年神舟五号第一位航天员杨利伟送入太空。从“万户飞天”到载人飞船,这次胜利的放射实现了中华民族千年的飞天幻想。从“嫦娥奔月”到“玉兔号”学生探讨:（搜集学生答案，并引导）学生猜想并沟通想法。在高山上用不同的水平初速度抛出一个物体，不计空气阻力，它们的落地点相同吗？学生依据圆周运动的规律和万有引力定律计算卫星的运行速度。并进行相关探讨。探讨回答。探讨回答。审题后学生说出第一宇宙速度的求法并解答。审题后学生说出第一宇宙速度的求法并解答。如何求加速度。学生探讨： V1=7.9km/s地球11.2km/s>v>7.9km/sV2=11.2km/sV3=16.7km/s11.2km/s>v>7.9km/s11.2km/s>v>7.9km/s人造卫星的运动规律从线速度，角速度，周期，加速度探讨，学生归纳：

学生探讨回答，学生可能依据卫星运动规律来分析，这是易错点，地面上的物体合力不是万有引力。结束语:为我国能拥有独立的卫星导航通讯技术、载人航天技术、月球探测技术而傲慢，这是我们国家富强与文明的标记，也是我们实现中国梦的地方。航天之路还在接着，还有许多技术须要突破，全球织网之路还未完成，须要更多的人投身到这一事业当中，为建设更强大的中国而努力！温故知新，为本节课内容的学习做好铺垫4分钟激发学习爱好以学过的平抛运动学问引入到人造地球卫星学问的学习，不但使学生了解科学探究的过程，更让学生体会到尖端科学的最初设想都是从已知的简洁科学学问动身的。激发学生对基础学问的爱好，增加学生对科学探究的信念。5分钟5分钟建立学生清楚的物理分析思路。培育学生分析实力，培育学生严谨的物理科学素养。4分钟复习圆周运动及万有引力的应用，增加学生的探究实力现在的学生对于这部分学问都有肯定的了解，在他们呈现其自身才能的同时可以达到学问的共享，促进学生的沟通与合作。3分钟学生经常对环绕速度与放射速度不区分，因此对这部分的强调非常必要。3分钟训练第一种方法求第一宇宙速度的求法，4分钟训练第一宇宙速度的其次种求法。6分钟培育学生分析实力，培育学生严谨的物理科学素养。培育学生的概括实力，记忆口诀：肯定而四定高轨低速长周期3分钟培育学生自主学习、合作学习、解决问题的实力和合作互助的