高中物理 第六章万有引力与航天第五节宇宙航行教案 新人教版必修2.pdfVIP

高中物理第六章万有引力与航天第五节宇宙航行教案新人教版必修2--第1页

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第六章万有引力与航天第五节宇宙航行

一、教学目标

〔一〕知识和能力目标

1．了解人造地球卫星的有关知识和航天发展史。

2．知道三个宇宙速度的含义和数值，会推导第一宇宙速度。

3．理解卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。

〔二〕过程与方法目标

1．在学习牛顿对卫星发射的思考过程的同时，培养学生科学探索能力；培养学生在处

理实际问题时，如何构建物理模型的能力。

2．通过对卫星运行的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系的讨论，培养学生运用

知识分析解决实际问题的能力。

〔三〕情感态度与价值观目标

1．通过展示人类在宇宙航行领域中的伟大成就，激发学生学习物理的热情。

2．通过介绍我国在航天方面的成就，激发学生的爱国热情，增强民族自信心和自豪感。

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观和价值观。

二、教学重点

1．第一宇宙速度的推导。

2．卫星运行的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。

三、教学难点

卫星的发射速度与运行速度的关系。

四、教学过程

〔一〕引入新课

通过前面的学习我们知道了，人类通过站在地球上的观测，认识到了天体做什么样的运

动，并进一步弄清了天体为什么要做这样的运动。然而人类并不满足于只站在地球上探索宇

宙的奥秘。本节课，我们就来学习人类是如何走出地球，飞向宇宙，进行宇宙航行的。首先

来开一组图片，这是金字塔和巨石阵，据考证它们都是古人进行天文观测的场所。很早以前，

人类都是靠肉眼来进行天文观测的。

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直到伽利略的出现，他将望远镜指向了天空。有了望远镜这个工具，人类就能更好的进

行天文学研究。现在在世界各地有很多大型的天文观测站。

除了进行天文观测，人类还渴望走出地球，探索宇宙。1957年10月4日，苏联发射了第一

颗人造地球卫星。这一事件具有划时代的意义，它宣告人类已经进入空间时代。第一颗人造

地球卫星呈球形，直径58厘米，重83.6公斤。它沿着椭圆轨道飞行，每96分钟环绕地球

一圈。

〔二〕推进新课

牛顿的思考

探究：怎样才能使得一个物体绕着地球做圆周运动？

先让学生思考、讨论，教师可根据学生情况引导学生思考。

我们知道，在地面上将一个物体水平抛出，假设抛出时速度越大，那么落地点距抛出点

的水平距离越大。如果抛出速度很大时，我们还能将地面看作平面吗？〔不能〕

早在16世纪道的牛顿就曾思考过这个问题。

从地球上最高的山峰上将物体水平抛出，速度越大，落地点就越远。如果抛出的速度足

够大，物体就不在落回地面，它将绕地球运动，成为一颗人造地球卫星。

宇宙速度

探究：以多大的速度发射这个物体，物体就刚好不落回地面，成为一颗绕地球表面做匀

速圆周运动的卫星呢？

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1．第一宇宙速度

物体最终绕地球表面做匀速圆周运动，引力为其做圆周运动提供向心力。

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