4. 人造卫星 宇宙速度优秀教学设计

《人造卫星习题课》教学设计

四川省梓潼中学校

王中

一．设计思想

针对学生对万有引力在解决卫星问题上的困惑，特别是两种思路的云应用，公式中物理量的不同含义，重力加速度、向心加速度、加速度的区别理解不准确，特设计一堂习题课专门针对这几个问题进行讲解。

二．教学目标

（一

）知识与技能

1．了解人造卫星的运行模型与运动参数的决定因素

2．知道重力加速度、向心加速度、加速度的区别

3．知道轨道半径、星球间距离、高度的区别与联系

（二）过程与方法

1．了解并体会科学研究方法对人们认识自然的重要作用

2．通过对万有引力定律在人造卫星上的重要作用,体会科学定律和科学探究的意义

（三）情感态度与价值观

1．培养学生对科学的好奇心和学习物理知识的求知欲, 三、教学重难点

1.教学重点:培养学生对万有引力定律的应用能力

2.教学难点:人造卫星的运行参数的计算

四、学过程: 一、卫星问题处理的基本思路

1、卫星运动的基本模型

匀速圆周运动

2、两个基本思路

（1）在忽略星球自转的情况下，对星球表面的物体：

MmmgG2

R

（2）描述卫星运动的量：

线速度、角速度、周期与半径的关系（学生自己动手推导，老师再展示）

GMmmv2GM（1）由

→

vr2rr（2）由GMmGM2mr

→

23rr2GMm442r3mr

→

T（3）由

2rTGM

从这里我们可以看到，因

M不变，则v∝1r，卫星离地心越远，它的运行速度越慢。角速度也越慢，周期越长。

3、三个不同

v2Mm（1）公式：

F



G

与

F



m

中的r物理含义不同。

2rr

（2）运行速度与发射速度的不同。

（3）重力加速度、向心加速度、加速度的不同。

二、例题：（学生自己完成，抽学生说思路、建立方程，老师点评或根据课堂情况决定是否需要完整板书解答过程）

土星周围有许多大小不等的岩石颗粒，其绕土星的运动可视为圆周运动，其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心的距离分别为rA＝8.0×104

km和rB＝1.2×105 km。忽略所有岩石颗粒间的相互作用(结果可用根式表示)。

(1)求岩石颗粒A和B的线速度之比；

(2)求岩石颗粒A和B的周期之比；

(3)土星探测器上有一物体，在地球上重为10 N，推算出它距土星中心3.2×105

km处受到土星的引力为0.38 N。已知地球半径为6.4×103

km，请估算土星质量是地球质量的多少倍？

[针对训练] “静止”在赤道上空的地球同步气象卫星将气象数据发回地面，为天气预报提供准确、全面和及时的气象资料。设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，下列说

法中正确的是(

) 1

A．同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的

n1

B．同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转获得的速度的

n

C．同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的1

n1

n

D．同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的

五、教后反思

整节课上下来，总体来说，效果不错，学生容易接受，重点比较突出，也留给学生较多的思考活动量，现在把它归纳成以下几点：

（1）

课堂上学生的活动量要尽量的多，很多问题让学生自己思考，讨论，解决，这样他们的印象会更加深刻，一堂课，可能更多的要关注学生懂了多少，而不是教师讲了多少。

（2）

练习都是学生自己动手完成，并将自己的思路分享出来，教师再做出点评，有利于增强学生的知识过手能力。

这节课也存在不足之处：

（1）有时提问后，没有给出学生足够的时间思考或对学生的引导不够。导致有的问题学生回答不够好。

（2）由于准备内容比较少，显得课堂容量较小。应该再增加一些课堂练习。