高中物理人教版第六章万有引力与航天宇宙航行 市一等奖

宇宙航行学案学习目标：1.会推导第一宇宙速度，知道第二宇宙速度和第三宇宙速度；2.了解人造卫星的有关知识，知道近地卫星、同步卫星的特点；3培养学生探究问题的热情，乐于学习的品质．学习重点：第一宇宙速度的推导过程和方法，了解第一宇宙速度的应用。学习难点：1、人造地球卫星的发射速度与运行速度的区别。2、掌握有关人造卫星计算及计算过程中的一些代换[自主学习：]一、宇宙速度1.第一宇宙速度物体在地面附近绕地球做的速度，叫做第一宇宙速度。[说一说]：在地面附近将物体以一定的水平速度发射出去，如果速度，物体不再在落回地球表面，而是刚好在地球表面附近围绕地球做运动，成为地球的，这时的发射速度就叫做第一宇宙速度。第一宇宙速度是人造地球卫星的最发射速度，也是卫星在地球表面附近围绕地球做匀速圆周运动的运行速度，是人造地球卫星的最运行速度。[试一试]：设地球的质量为M，人造地球卫星的质量为m、运行速度为v、它到地心的距离为r，卫星做匀速圆周运动的向心力由提供，即，则v=。当卫星在地球表面附近运动时，它到地心的距离可以看作地球的半径R=6400Km，则v=km/s。[想一想]：有没有其它方法推导地球的第一宇宙速度？2.第二宇宙速度:在地面附近发射物体，当物体的速度等于或大于km/s，它就会克服的引力，永远离开地球，成为太阳的人造行星，这时的发射速度就叫做第二宇宙速度。[思考与讨论]：在地面附近发射物体，如果发射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，它绕地球运行的轨迹是。3.第三宇宙速度:在地面附近发射物体，当物体的速度等于或大于km/s，它就会挣脱的束缚，飞到太阳系以外，成为人造小恒星，这时的发射速度就叫做第三宇宙速度。二、梦想成真：三、同步卫星：什么是地球同步卫星？地球同步卫星有哪些特点？①周期_____地球自转周期；T=24h;②角速度_____地球自转角速度；各个国家发射的同步卫星距离地面高度是否相同？为什么？同步卫星是否会发生碰撞？为什么？总结：同步卫星的特点[课内探究]探究问题一：

卫星运行的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。1、人造地球卫星的线速度跟半径是什么关系？卫星的线速度什么时候最大？卫星的周期跟半径是什么关系？卫星的周期什么时候最小？（1）人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则万有引力提供向心力，即：F万=F向，公式为：___________=ma=_________=_______=_______;①a=_______,可见随着轨道半径增大，卫星的向心加速度减小，向心力减小；eq\o\ac(○,2)w=________,随着轨道半径的增大，卫星的角速度；eq\o\ac(○,3)T=_________,随着轨道半径的增大，卫星绕地球运行的周期，近地卫星的周期约为，其他卫星的周期都大于这个数值；eq\o\ac(○,4)v=________,随着轨道半径的增大，卫星线速度；近地卫星：轨道半径等于地球的半径，它的运行速度是_________,也是卫星的_______环绕速度

小结：探究问题二：人造卫星的发射速度和运行速度（1）发射速度：（2）环绕速度：（3）发射速度和卫星绕地旋转的速度是不是同一速度？发射速度大说明什么？卫星运转速度大又说明什么？思考