课外读物教案和学案内容

火箭与人造卫星

唐山市第五中学 刘长青

一、设计意图

通过学生自学、小组探究来学习火箭、卫星的相关知识，增强同学们学习航天知识的热情。

二、设计流程

1.播放：东方红一号 音频

2.引出火箭、卫星

3.火箭的发射原理（同学A讲）

（1）发射：作用力与反作用力（牛顿第三定律）

（2）反冲运动（动量守恒定律）

4.卫星的飞行原理

（1）卫星如何飞天

（2）卫星的种类（学生B讲解）

三、新课

1、引入：

教师活动：同学们，我们倾听一下来自太空的音乐(播放东方红音乐) 这是我国1970年发射的第一颗人造卫星：东方红一号卫星。迄今为止我国发射了很多卫星，他们是怎样送上太空的呢，今天我们一起探讨一下火箭和人造卫星的相关知识。

2、火箭的介绍及物理知识

教师活动：卫星飞天，需要火箭作为运载工具。火箭是怎样产生的呢？火箭发射用到了哪些物理知识呢？请同学们现在讨论讨论、交流。

学生活动：小组开始讨论

教师活动：请同学到讲台前展示讨论的成果。

学生活动：A同学讲解火箭的知识

（1）解说展示火箭发展的历史

我国古代是最早使用火箭的国家。宋代火箭有箭头、箭杆、箭羽和火药筒四大部分。火药筒外壳用竹筒或硬纸筒制作，里面填充火药，筒上端封闭，下端开口，1

筒侧小孔引出导火线。点火后，火药在筒中燃烧，产生大量气体，高速向后喷射，产生向前推力。其实这就是现代火箭的雏形。

展示图片：

早期的火箭 宋代火箭

（2）火箭发射用到的物理知识：学生讲解教师点评

教师活动：倾听学生讲解火箭的知识，点评学生。并对知识进行补充。

学生总结：

（1）发射时:火箭与地面的作用—牛顿第三定律

火箭向上飞行喷出火焰：（反冲现象）应用的知识是：动量守恒

应用：喷气式飞机 气球 钻天猴 喷灌装置

介绍：动量守恒 mv=p 是动量，守恒：前后变化相等

升空：有摩擦力做功、克服地球引力做功

（2）拓展：长征系列火箭 （ppt展示）

教师活动：火箭是一种运载工具，它通常运载武器的，就是导弹，运载航天器的发射送人太空，下面我们共同学习一下什么是卫星？

3.人造卫星

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学生分组探究活动：牛顿是最早提出的设想。（展示牛顿的卫星图）

站在高处用力扔出一个物体，速度越大飞行的越远，当速度很大时，物体就绕

地球飞行，这个物体就是人造卫星，是围绕星球运动的航天器。人造卫星的种类：

按轨道分：

（1）地球同步卫星：地球同步卫星即地球同步轨道卫星，又称对地静止卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，卫星距离地球的高度约为36000 km，卫星的运行方向与地球自转方向相同、运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道、运行周期与地球自转一周的时间相等，其运行角速度等于地球自转的角速度。在地球同步轨道上布设3颗通讯卫星，即可实现除两极外的全球通讯。

（2）极地卫星：极地卫星又叫做"极轨卫星"，其主要指采用近极地太阳同步轨道、卫星轨道平面和太阳光线保持固定交角的近地同步卫星。这类卫星一般离地面数百公里，比地球同步卫星较接近地面，所以拍摄出来的图像的分辨率较高。

按用途分：

①

科学卫星是用于科学探测和研究的卫星②

技术试验卫星是进行新技术试验或为应用卫星进行试验的卫星。

③

应用卫星是直接为人类服务的卫星：通信卫星，气象卫星，侦察卫星，导航卫星，测地卫星，地球资源卫星。

（3）我国的卫星：量子卫星（以量子信号做为卫星与地面之间数据传输媒介的卫星） 东方红一号 北斗卫星 天宫系列 神州系列飞船

教师活动：卫星飞行用到哪些物理知识请B同学为大家讲解。

学生活动：同学B讲解卫星的知识

教师活动：点评同学B的发言，再请其他同学补充发言

师生总结：人造地球卫星可以认为是绕着地球做匀速圆周运动，卫星上的物体处于超重失重

教师活动：能否计算一下人造地球卫星绕地旋转需要多大的速度？设地球的质量为M，绕地球做匀速圆周运动的卫星质量为m，地球到卫星的距离为r,同学们估算一下学生活动：查找资料，计算发表见解。

学生活动：卫星绕地球旋转的速率v=7.9km/s 这是第一宇宙速度。

4.介绍卫星发射变轨的问题(嫦娥奔月) 教师活动：请同学学习一下我国的介绍嫦娥奔月工程。

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四.板书设计

火箭与人造卫星 1、火箭的发展历史

（1）古代火箭

（2）现代火箭、我国长征系列火箭

（3）火箭发射用到的知识

火箭发射时和地面作用——

牛顿第三定律

火箭喷出燃料飞行——反冲的原理（动量守恒定律）

2、人造卫星的知识

（1）牛顿对卫星的假想

（2）人造卫星——我国神舟系列飞船 天宫系列飞船

卫星飞行——匀速圆周运动

3、卫星变轨问题

介绍嫦娥奔月

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