高中物理 第六章 万有引力与航天第5节《宇宙航行》参考教案 新人教版.pdfVIP

高中物理第六章万有引力与航天第5节《宇宙航行》参考教案新人教版--第1页

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7.5宇宙航行

★新课标要求

〔一〕知识与技能

1、了解人造卫星的有关知识。

2、知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。

〔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

1、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。

2、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。

★教学重点

第一宇宙速度的推导

★教学难点

运行速率与轨道半径之间的关系

★教学方法

教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。

★教学工具

有关练习题的投影片、计算机、投影仪等多媒体教学设备

★教学过程

〔一〕引入新课

教师活动：上节课我们学习了万有引力的成就。现在请同学们回忆以下问题：

1、万有引力定律在天文学上有何应用？

2、如何应用万有引力定律计算天体的质量？能否计算环绕天体的质量？

学生活动：经过思考，回答上述问题：

1、应用万有引力定律可以估算天体的质量；可以来发现未知天体。

2、应用万有引力定律求解天体质量时，万有引力充当向心力，结合圆周运动向心加速度的三种表述方式可得三

种形式的方程，即

Mmv2

m

Gr2r①

Mm

Gr2=mω2·r②

.专业.

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2

Mm4r

Gr2=mT2③

教师活动：点评、总结

导入：这节课我们再来学习有关宇宙航行的知识。

〔二〕进行新课

1、宇宙速度

教师活动：请同学们阅读课文第一自然段，同时思考以下问题［投影出示］：

1、在地面抛出的物体为什么要落回地面？

2、什么叫人造地球卫星？

学生活动：阅读课文，从课文中找出相应的答案。

1、在地面上抛出的物体，由于受到地球引力的作用，所以最终都要落回到地面。

2、如果在地面上抛出一个物体时的速度足够大，那么它将不再落回地面，而成为一个绕地球运转的卫星，这个

物体此时就可认为是一颗人造地球卫星。

教师活动：引导学生深入探究

1、月球也要受到地球引力的作用，为什么月亮不会落到地面上来？

2、物体做平抛运动时，飞行的距离与飞行的水平初速度有何关系?

3、假设抛出物体的水平初速度足够大，物体将会怎样？

学生活动：分组讨论，得出结论。

1、由于月球在绕地球沿近似圆周的轨道运转，此时月球受到的地球的引力〔即重力〕，用来充当绕地运转的向

心力，故而月球并不会落到地面上来。

2、由平抛物体的运动规律知：

x=v0t①

1

gt2

h=2②

2h

g

联立①、②可得：x=v0

即物体飞行的水平距离和初速度v0及竖直高度h有关，在竖直高度相同的情况下，水平距离的大小只与初速度

v0有关，水平初速度越大，飞行的越远。

3、当平抛的水平初速度足够大时，物体飞行的距离也很大，由于地球是一圆球体，故物体将不能再落回地面，

而成为一颗绕地球运转的卫星。

教师活动：总结、点评。

.专业.

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课件演示《人造卫星发射原理图》：平抛物体的速度逐渐增大，飞行距离也跟着增大，当速度足够大时，成为一

颗绕地运转的卫星。

牛顿曾依据平抛现象猜想了卫星的发射原理，但他没有看到他的猜想得以实现。今天，我们的科学家们把牛顿

的猜想变成了现实。

教师活动：［过渡语］从上面学习可知，当平抛物体的初速度足够大时就可成为卫星。那么，大到什么程度就叫

足够大了呢？下面我们来讨论这一个问题。

请同学们阅读教材有关