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文档简介
PAGE4PAGE§6.5宇宙航行班级姓名小组学习目标:1.了解人造地球卫星的最初构想。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.理解人造地球卫星运动的规律。4.激情投入,感受人类对客观世界不断探究的精神和情感。学习重点:第一宇宙速度的推导人造地球卫星运动的规律学习难点:第一宇宙速度的推导.【课时】1课时复习提问如何计算天体的质量?情境导入观看视频思考:飞船经历了哪几个阶段?自主、合作、探究牛顿的思考与设想:动画展示牛顿的设想过程。抛出的速度v越大时,落地点越远,速度不断增大,将会出现什么结果?牛顿根据自己的设想草拟了一幅极富创意的人造卫星原理图。(a)平抛物体的速度逐渐增大,物体的落地点如何变化?
(b)速度到达一定值后,物体能否落回地面?
探究一:卫星在地球表面附近做匀速圆周运动的线速度多大?方案一:已知:地球的质量M=5.98X1024kg半径R=6370km,引力常量G=6.67X10-11Nm2/kg2。方案二:已知:地球表面重力加速度g=9.8m/s2,地球的半径R=6370km.由此解出
代入数据得v=7.9km/s这就是物体在地面附近做匀速圆周运动的速度,叫做第一宇宙速度。提出问题:将卫星送入低轨道和高轨道所需的速度哪一个更大?哪一个更容易?为什么?学生总结,教师适当补充:发射速度是指卫星在地面附近离开发射装置的初速度,一旦发射后再无能量补充,被发射物体仅依靠自己的初动能克服地球引力上升一定的高度,进入运行轨道。向高轨道发射卫星需要的速度大,将卫星送入轨道越不容易,因向高轨道发射卫星,要克服地球对它的引力做功更多。故第一宇宙速度既是卫星最小的发射速度。探究二:将各种卫星绕地球运动都近似看成匀速圆周运动,你能推出卫星环绕速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系吗?结论:线速度、角速度、周期都与卫星的质量无关,仅由轨道半径决定。当卫星环绕地球表面运行时,轨道半径最小为地球半径(r=R),此时线速度最大,角速度最大,周期最小。则第一宇宙速度是卫星绕地球运行的最大速度三、例题讲解例1月球的质量约为地球的1/81,半径约为地球半径的1/4,地球上第一宇宙速度约为7.9km/s月球的第一宇宙速度是多大?例2有两颗人造卫星,都绕地球做匀速圆周运行,已知它们的轨道半径之比r1:r2=4:1,求这颗卫星的:⑴线速度之比;⑵角速度之比;⑶周期之比;⑷向心加速度之比。【当堂达标】E.b加速可追上同一轨道上的a,a减速可等候同一轨道上的b3.关于第一宇宙速度,下列说法中正确的是()ababcB.它是人造地球卫星在近地圆形轨道上的运行速度C.它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度D.它是卫星的椭圆轨道上运行时近地点的速度4.下列说法中正确的是()A.运行的轨道半径越大,运行速度越小,发射速度越小B.运行的轨道半径越大,运行速度越大,发射速度越大C.运行的轨道半径越大,运行速度越小,发射速度越大D.运行的轨道半径越大,运行速度越大,发射速度越小【课堂小结】【布置作业】【拓展﹒延伸】阅读教材P46-47“科学漫步”学习指导明确学习目标,做到有的放矢。回顾所学知识,做到温故而知新。自主合作探究知识积极参与积极思考各抒己见准备展示准备点评↨《宇宙航行》学情分析从学生年龄特征来看,学生处于高一年级,大多是2000年出生,已经对本节知识有一定的接受能力,但是对知识体系条理性掌握,对易混淆知识的辨别能力还欠缺。从学生的知识基础来看,本节与第五章息息相关,不同水平的学生学起来认知程度不一样。从认知特点及思维规律来看,学生容易接收表象、浅显的知识,不易接收推理性强、易混淆的知识。人教版《宇宙航行》效果分析练习涵盖了本节比较重要的知识点,从学生课上回答问题及探究点评的情况看,学生通过自学掌握的知识点不少,而且学生分析能力在不断的提高。从课后的巩固练习的情况来看,大部分同学已经能够掌握本节课所学知识,只有极个别物理基础稍弱的同学对知识的理解出现差错,这需要今后多反复,常回顾。总体来看本节课学习对知识点的掌握还是比较理想的。人教版第二册《宇宙航行》教材分析《宇宙航行》为高中物理人教版必修2第六章的第5节,重点讲述了人造卫星的发射原理,推导了第一宇宙速度,并介绍了第二、第三宇宙速度。人造卫星是万有引力定律在天文学上应用的一个重要实例,是人类征服自然的见证,体现了知识的力量,是学生学习了解现代科学知识的一个极好素材。教材不但介绍了人造卫星中的一些基本理论,更在其中渗透了很多研究实际物理问题的物理方法。学生通过行星的运动一节已经知道了行星的运动规律,因此在分析人造卫星的运动学特点和动力学特点可采取类比的方法,从而进一步理解应用万有引力定律分析天体运动的方法。因此,本节课是“万有引力定律与航天”中的重点内容,是学生进一步学习、研究、探索天体物理问题的理论基础。另外,学生通过对人类在宇宙航行领域中的伟大成就及我国在航天领域成就的了解,也将潜移默化地产生对航天科学的热爱,增强学生的民族自信心和自豪感。人教版第二册《宇宙航行》评测练习E.b加速可追上同一轨道上的a,a减速可等候同一轨道上的b3.关于第一宇宙速度,下列说法中正确的是()ababcB.它是人造地球卫星在近地圆形轨道上的运行速度C.它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度D.它是卫星的椭圆轨道上运行时近地点的速度4.下列说法中正确的是()A.运行的轨道半径越大,运行速度越小,发射速度越小B.运行的轨道半径越大,运行速度越大,发射速度越大C.运行的轨道半径越大,运行速度越小,发射速度越大D.运行的轨道半径越大,运行速度越大,发射速度越小参考答案1.C2.B3.BC4.C人教版第二册《宇宙航行》课后反思本节课能始终以学生为主体精心设计学习活动,充分利用好网络资源创设教学情境,调动学生的学习兴趣,及时把握时机,提问、启发、诱导、点拨,激发鼓励学生积极参与,大胆猜想,合作交流,探索研究,经历体验了牛顿研究人造卫星发射原理相似的“再发现”过程,引导学生自主推导了第一宇宙速度,并了解三种宇宙速度的含义。关于卫星的运动规律也大胆交给学生探讨,在教师的层层设问中,学生自己分析体会人造卫星的运行特点。整节课学生都处于问题情境当中,在协作、会话交流过程中逐个解决需要学习的问题,最终圆满完成教学任务,学生在轻松愉快的氛围中结束课程。但由于教学时间的限制及教学定位的问题,本节课没有就变轨问题进行探讨,有待在后继课程中解决。人教版第二册《宇宙航行》课标分析依据课程标准,对教材分析之后我制定了如下三维教学目标: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3、理解人造地球卫星运动的规律。4、通过实例,了
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