人造卫星 宇宙速度教案

标签：高一物理教案范文,高二物理教案,http://www.16qiuxue.com 人造卫星 宇宙速度教案,

人造卫星 宇宙速度教案

文章 来     教学目标:
    1. 正确理解人造卫星作圆周运动时,各物理量之间的关系。
    2. 知道三个宇宙速度的含义,会推导第一宇宙速度。
    3. 培养学生自学和应用网络资络环境下的自学等多种形式的教学方法。体现STS教育和综合化的思路,有效合理地应用各种教育教学手段,丰富学生的学习方式,优化教学过程。
    教学器材:
    网络设备及相应的教学软件。
    教学过程:
    ●引入新课
    在科学技术欠发达的古代,"嫦娥奔月"只能是美丽的传说。
    1957年10月4日,前苏联成功地发射了第一颗人造地球卫星,从而开创人类的航天新纪元;1961年4月12日,前苏联成功地发射了第一艘"东方号"载人飞船,尤里·加加林成为人类第一位航天员,揭开了人类进入太空的序幕;1969年7月20日,美国航天员阿姆特朗和奥尔德林驾驶"阿波罗"11号飞船的登陆舱降落在月球赤道附近的静海区,首次实现了人类登上月球的理想……
    人类进入了航天时代。这节课我们就来学习人造地球卫星方面的基本知识。
    【板书】§6.5 人造卫星 宇宙速度
    ●新课讲授
    离地面一定高度的物体以一定的初速度水平射出,由于重力作用,物体将做平抛运动即最终要落回地面。但如果射出的速度增加,会发生什么情况呢?
    【板书】 一、人造地球卫星
    演示牛顿设想原理图。由于抛出速度不同,物体的落点也不同。当抛出速度达到一定大小,物体就不会落回地面,而是在引力作用下绕地球旋转,成为绕地球运动的人造卫星。
    那么,速度多大时,物体将不会落回地面而成为绕地球旋转的卫星呢?
    【板书】 二、宇宙速度
    下面讨论人造卫星绕地球运动的速度。假如地球和人造卫星的质量分别为M 和m,卫星的轨道半径和线速度分别为r和v,根据万有引力提供向心力可知:
    由此解出: v=
    对于近地人造卫星,卫星的运转半径约等于地球半径R,可求出:v=
    将引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2和地球质量M=5.89×1024kg及地球半径R=6.37×106m代入上式,可求得v1=7.9km/s 。这就是卫星绕地面附近作圆周运动所需的速度,叫第一宇宙速度,也称环绕速度。
    【板书】 1.第一宇宙速度(环绕速度) v1=7.9km/s
    请学生根据所学的知识,推导第一宇宙速度的另一种表达式:v1=
    推导:地面附近重力提供向心力:
    即 mg= 所以 v=
    将R=6.37×106m, g=9.8m/s2代入,求出第一宇宙速度仍为7.9km/s。
    如果人造地球卫星进入轨道的水平速度大于7.9km/s,而小于11.2km/s,它绕地球运动的轨道就不是圆,而是椭圆。当物体的速度等于或大于11.2km/s时,物体就可以挣脱地球引力的束缚,成为绕太阳运动的人造卫星。所以,11.2km/s 是卫星脱离地球的速度,这个速度叫作第二宇宙速度,也称脱离速度。
    【板书】 2.第二宇宙速度(脱离速度) v2=11.2km/s
    达到第二宇宙速度的物体还受太阳引力的束缚,要想使物体挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙空间去,必须使它的速度等于或大于16.7km/s,这个速度叫作第三宇宙速度,也称逃逸速度。
    【板书】 3.第三宇宙速度(逃逸速度) v3=16.7km/s
    人造地球卫星的种类很多,有一种特别的卫星叫地球同步卫星。
    【板书】 三、地球同步卫星
    地球同步卫星是指其公转周期和地球自转的周期相等的卫星。地球同步卫星有几个明显的特点:(演示课件)
    【板书】 特点:
    周期一定--23小时56分4秒
    方位一定--赤道上空
    高度一定--3.6×107m
    人造地球卫星有广泛的应用。例如,靠人工进行资络资查找有关人造卫星和航天方面的资料,增加对这方面知识的了解。并围绕以下问题进行信息检索:
    1. 能否发射一颗相对静止在北京上空的通信卫星?
    2. 了解我国人造地球卫星的发展状况。
    3. 了解人造卫星的种类。
    (学生上网)
    ● 巩固练习
    1. 一颗在圆形轨道上运行的人造地球卫星,轨道半径为r,它的线速度大小为v,问:当卫星的轨道半径增大到2r 时,它的线速度是多大?重力变为原来的多少倍?
    2. 天文台测得一颗卫星沿半径为R的圆形轨道绕某行星转动,周期为T,求卫星的向心加速度和行星的质量。
    ● 在线测试
    做网页上的试题,并可现场给出分数。
    ● 作业
    1. 复习本节课文及阅读有关黑洞的知识。
    2. 思考课本练习二第(4)、(5)、(6)题。
    3. 练习二第(1)、(2)、(7)题做在练习本上。
    说 明:
    1. 本节教材从万有引力提供向心力为出发点,讲述了人造卫星的运行原理,推导了第一宇宙速度,了解了三个宇宙速度的含义。
    2. 注意引导学生如何上网查资料,使学生在掌握本节内容的同时,学会正确利用网络资源辅助自己的学习,优化了教学过程。

文章 来
，人造卫星 宇宙速度教案