4. 人造卫星 宇宙速度教学内容

3.4 人造卫星

宇宙速度

授课时间：2017年3月16号

授课教师：彭杰

班级：2016级12班

一、

教学目标

1．知识与技能：

①能够用万有引力定律和牛顿第二定律推导第一宇宙速度，了解第二、第三宇宙速度及其意义. ②了解人造卫星的有关知识,理解卫星的运行速度、周期与轨道半径的关系． 2．过程与方法：

①通过用万有引力定律推导第一宇宙速度，2提高学生运用学过的知识分析和解决新问题的能力，培养学生科学探索能力. ②通过对卫星运动规律的研究，培养学生归纳、分析和推导及合理表达能力，养成用万有引力是天体运动的向心力这一基本方法研究问题的习惯． 3．情感、态度价值观：

①通过介绍我国在人造卫星发射方面的情况，激发学生的爱国热情． ②感知人类探索宇宙的梦想，激发学生树立献身科学的人生观价值观．

二、

教学重难点

教学重点：第一宇宙速度的两种推导方法．

教学难点：理解第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度和最大运行速度．

三、学生学情分析

学生已掌握了平抛运动、圆周运动的理论，并在本章前面学习了天体的运动和万有引力定律的知识，能运用万有引力定律揭示一些天体运动的特点。学生可以类比行星运动的特点原理分析人造卫星的规律，在老师的引导下理解人造卫星的发射原理．

四、教学设计思路

1.本节课是一节知识应用与拓展的课程，所以设计时注意加大知识含量，引起学生兴趣。同时注意方法的培养，让学生养成用万有引力是天体运动的向心力这一基本方法研究问题的习惯，避免套公式的不良习惯。围绕第一宇宙速度的讨论，让学生形成较正确的卫星运动图景. 2. 本课的教学设计中教师的主导作用表现为：积极创设问题情境、启发学生思维；学生的主体作用为：动脑、动口、动手。而电教媒体则为这一切提供丰富的信息资源和交互平台. 五、教学过程

一、引入新课

学生配乐诗朗诵《仰望星空》，并展示古今中外飞天梦图片

1

教师：闪烁的星空、浩瀚的宇宙，神秘而美丽的太空一直牵引着人类无限的遐想。

随着科技的发展，人类终于摆脱了大地的束缚和引力的牵绊，实现了飞天的梦想。我国航天员也第一次把中国人的足迹印在飞船舱外的茫茫太空之中。

本节课，我们就来学习人类是如何走出地球、飞向宇宙，进行宇宙航行的。

二新课教学

1．

预习案

教师：如果没有万有引力的作用，在地面上水平射出的炮弹会做什么运动？（地球看作均匀的球体）

学生：匀速直线运动

教师：有万有引力的作用，在地面上水平射出的炮弹会做什么运动？

学生：平抛运动

教师：在同一个地点，水平射出的炮弹射出的距离与初速度有什么关系？

学生：成正比

2.牛顿的设想

教师：提供生活经验：我们知道，地球对周围任何物体有引力作用，因此抛出的物体要落回地面。在地面上将一个物体水平抛出，抛出时速度越大，落地点距抛出点的水平距离越大。

地球是个球体，如果抛出速度很大时，我们还能将地面看作平面吗？（不能）

如果速度继续一直增大，会出现什么情况呢？

教师：牛顿曾说过：“没有大胆的猜测就不可能作出伟大的发现。”在已有事实的基础上，合理地外推、科学地假设，是认识未知事物的一种科学的方法。由以上事实基础，你能作出怎样的猜想呢？

学生：思考并回答。

教师：将学生的回答与牛顿的设想作对比，作出肯定，使学生体验思考的快乐。

2

陈述牛顿的设想：从高山上用不同的水平速度抛出物体，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次离山脚远。如果没有空气阻力，当速度足够大时，物体就永远不会落到地面上来。它将围绕地球旋转，成为一颗永远绕地球运动的人造教师：物体虽受到重力，但却没掉下来，这一点跟用物体恰好经过最高点，重力提供向心力的情况相似。

演示“牛顿关于人造卫星的设想”Flash课件。

地球卫星。

绳系住一个

探究案

探究一：建模型

牛顿人造卫星原理图

从地球表面附近水平抛出的物体刚好不落回地面，将做什么运动？（忽略空气阻力）

学生：匀速圆周运动

探究二：算一算

至少以多大的速度抛出这个物体，它才会绕地球表面运动，不会落下来？(已知Ｇ=6.67×10-11Nm2/kg2 , 地球质量M=5.89×1024kg, 地球半径R=6400km，g=9.8m/s2)（结果保留2位有效数字）

教师总结：

宇宙速度

1．

第一宇宙速度：

2．

第二宇宙速度：

3．

第三宇宙速度：

探究三：找规律

设地球质量为M，绕地球做匀速圆周运动的人造卫星质量为m，它到地心的距离

3

为r。试推导人造卫星的线速度v、角速度w、周期T、向心加速度a随半径r的变化关系？

总结：

学以致用

某新闻媒体报道说：某国发射了一颗周期为60分钟的人造卫星，是真的吗？（近地卫星的运行周期为84.5分钟）

训练案

1.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其速率 ( ) A.一定等于7.9km/s B.等于或小于7.9km/s C.一定大于7.9km/s D.介于7.9 km/s~11.2km/s之间

2. 火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆。已知火卫一的周期为7小时39分。火卫二的周期为30小时18分，则两颗卫星相比( ) A．火卫一距火星表面较近 B．火卫二的角速度较大

C．火卫一的运动速度较大

D．火卫二的向心加速度较大

3. A星球的第一宇宙速度为9km/s，已知B星球的质量是它质量的1/81，A星球半径是B星球半径的4倍，则在B星球上发射“近地卫星”的环绕速度约为_______km/s

知识应用

拓展提高

视频资料：中国航天史

课堂小结：

本节课我学到了什么？

课后作业: 1.上网查阅：是否存在第四、五、六宇宙速度？

4

2.思考：小组讨论，填写表格

物体从地球上以不同的速度发射后，将做什么运动？

发射速度

V<7.9km/s V=7.9km/s 7.9km/s

板书设计

3.4 人造卫星

宇宙速度

一、宇宙速度 二、卫星的运行规律第一宇宙速度：7.9km/s v最小的发射速度 最大的运行速度 F向F万 w第二宇宙速度：11.2km/s a

运动情况

GM rGM

3rGM

r2第三宇宙速度：16.7km/s T2

r3

GM

5

班级精细化管理方案

目标:

好行为、好习惯，共创好班风、好成绩。

原则:

做该做的事，说该说的话。

1、班里的事，事事有人做，班里的人，人人有事做;

2、班里的事，事事做得好，班里的人，人人要进步。

班级管理工作主要靠班主任和班委会成员共同努力以及班级同学们的密切配合。俗话说“无规矩不能成方圆”，为了给同学们创造一个愉快的学习和生活环境，使班级工作能够正常有序进行，使高二、十二班成为一个团结优秀的集体,特建立此精细化班级管理制度。

班级公约

1、准时到校，衣着整洁，手指甲剪干净，课桌整理好。

2、合理安排晨读时间、按要求预习新课并完成老师要求背诵内容。

3、认真做好每天的卫生值日工作，放学后及时关好门、窗，并按时回家，不在校内校外逗留、玩耍。

4、听课专心，积极思考问题，认真完成各项作业，字迹清楚端正，不拖拉。

5、认真上好每一节课，自觉遵守课堂纪律，老师不在更要遵守纪律，不喧哗、说笑、打闹。

6、整队做到快、静、齐，跑步、做操时，动作要标准到位，节奏正确，集会时遵守会场纪律，不喧哗、吵闹。

7、课间及午休时间提高安全意识，不做危险游戏，不追逐、打闹，上下楼梯靠右走，不冲撞，不拥挤。

8、见到老师主动打招呼，与老师交谈态度诚恳，同学之间团结互助，不说脏话、粗话，不打架，不骂人。

9、保持高中生良好形象，不在课桌或墙壁上乱涂乱画，要爱护绿化，注重环保。

10、性格开朗，勇于竞争，积极参加各种集体活动，为班争光，做一个自信、坚强、有集体荣誉感的小主人。

班级精细化管理扣分制度

学习方面：

1、作业没按时完成一次扣2分。

2、作业质量特别差扣1分。

3、考试一次不合格扣5分。

文明行为方面：

1、和别人吵架扣5分，打架情节轻的扣10分，情节重的扣15分。

2、到校外上网、玩游戏扣10分，若还发生了重大事故，再加扣10分。

3、在校内或校外偷盗或干其他特大坏事，影响集体荣誉的扣20分。

其他方面：

1、无故缺课扣10分。

6

2、没认真及时做好值日工作扣1分。

3、随地乱扔垃圾、说粗话、脏话，一次扣1分。

4、不出操或集会时打闹说笑，很不认真的扣1分。

5、按时进班级者、不认真听讲者，每人次扣2分。

6、手指甲长、课桌乱、做眼保健操不认真分别扣1分。

7、上课时严重不遵守纪律，被老师多次点名批评扣5分。

8、随意破坏公物者，每人次扣10分，并罚款十元;班级干部不能以身作则，不称职者免去职务，并扣10分。

9、老师不在的自习课上，大声喧哗、吵闹，影响其他同学学习的扣5分。

10、早读不认真，上课发呆，故意捣乱，被指周老师记名者每人每次扣2分。

11、上课随便讨论、说话、嬉笑、起哄、睡觉、看课外书者，每人每次扣2分;上课因讲话或不专心听讲等原因而被老师点名批评者每次扣3分，并要向老师认错;全班被公开批评的，每人扣5分。

12、自习课不能喝水、吃东西;不得大声喧哗;不得随意进出，随意上WC;不准传纸条，违反者一次扣2分;不听从值日干部管理并顶撞、辱骂值日干部管理者每次扣5分(被班干部或老师记名的每人次扣3分)

13、带游戏机手机、小灵通、随身听(MP3、MP4)到班级者，除没收外，每人扣5分。

14、看不良书刊，上网吧、游戏机房，吸烟、喝酒、赌博、打架斗殴等严重违反校纪校规的，每次扣10分，写自我批评书，向全班宣读，并通知家长。

15、不穿校服者，每件每人次扣2分;不团结同学，搞分歧者扣10分;学校每扣1分这里扣5分;谈对象、异性间不正常交往扣20分。

班级精细化管理加分制度

1、考试一次达到优秀(90分以上)加5分;考试比上一次进步加2分。

2、每做一件好人好事加1分，被学校表扬者加10分。

3、代表班级参加校内外比赛获奖，第一名加15分，第二名加10分，第三名加5分。

4、全月无违反纪律者加5分。

5、班委干部、科代表、组长每学期每人加10分。

6、课堂上被老师公开点名表扬者，每次加2分;全班被公开表扬，则每人加5分。

奖惩情况半学期公布一次，每位同学的基本分为100分，期末品德评定以此为依据。90分以上为优秀;70分以上为良好;60分以上为及格;60分以下为不及格，不及格的同学写自我批评书，并要家长签名。每个学期末，将根据每个学生的德育分总和，加上职务奖励分和集体奖励分的总和由高到低评定德育优秀、良好、及格，并据此评定杰出中学生、三好生、优秀学生干部等。

7

班委会制度

为加强班级建设，发挥班委会及班委的核心领导作用，各负其责，各尽所能，调动工作的积极性，使班级工作有条不紊地进行，特制定以下工作职责。 一．

班委会职责

1.配合老师鼓励同学努力学习，组织有关学习活动，介绍学习方法，交流学习经验，帮助同学解决学习中的困难，完成学习任务，提高学习质量。

2.协助班主任和任课教师教育学生增强组织性、纪律性，遵守学校和班级规章制度，保证各项规定和措施顺利进行。

3.协助班主任组织同学参加各种有意义的活动，提高同学的政治觉悟、道德水平和各种能力，增强劳动观念。

4.组织同学开展各种文体活动，丰富文化生活，增进身心健康。

5.关心全班同学的生活，团结友爱，互相帮助，帮助家庭困难和学习基础差的同学解决学习和活动的困难，共同进步。

6.维护同学的正当权益，反映同学们的建议、意见和要求，促进同学之间、同学与教职工之间的团结。

7.坚持原则，敢于向不良思想和行为作斗争，自觉维护集体荣誉。

8.组织填写各种表册，做好各项考核指标的记录与统计工作。

二．班委职责

班长：

1.全面负责班级工作，并指导和协助其他班委开展工作。

2.负责召开班委会会议，研究、讨论班级工作，处理各种偶突发事件，并采取措施。及时向班主任汇报班级情况，提出建议和意见。

3.负责组织其他班委及同学开好主题班会。

副班长：

副班长协助班主任和班长开张班级工作。

副班长负责班级纪律、学习、卫生等方面的督促检查工作。

团支部书记： 1.完成传达学校团委的各项工作及精神。

2.组织好团队活动，丰富同学的课余生活。

组织委员：

1.组织后备团员的考核、审核工作。

2.及时收齐团费并上交校团委。

学习委员：

1.记录好每日各科作业完成、上交情况，即时发现问题，并向班主任汇报。

2.掌握全班同学的学习情况，及时向班主任和科任教师反映学习中的问题，组织好评教评学活动。

3.组织交流学习经验，帮助同学们解决学习中的困难。

8

生活委员：

1.负责班级财物管理、修缮。

2.组织并检查每天清洁小组教室内外以及卫生区清洁，并保持全天清洁。

3.组织和安排同学们参加大扫除劳动，作检查、记录和评分，完成劳动任务。

体育委员：

1.按“快、静、齐”要求，组织同学们准时参加每日一操，及周一升旗、学校集会。

2.体育课负责整队，协助体育老师上好体育课及体育达标检查。

3.组织同学参加学校组织的体育比赛活动。

宣传委员：

1.搞好班级的各项宣传活动，各项比赛和评比活动。

2.负责组织和指导出黑板报，按计划定期更换班级黑板报。

3.做好宣传资料的收集、整理和保管工作（比如运动会、文娱晚会和其他一些班级集体活动）。

纪律委员：

1、协助班主任、班长抓好班级的纪律工作。

2、具体负责班级的纪律工作。

3、为人公正、公平，敢于同班级中的不良倾向和坏人坏事做斗争，工作中能既坚持原则又要注意方法，能够团结全班同学共同创造一个良好的学习环境。

三．

课代表职责

配合任课老师完成教学，按时收发作业，记录好作业上交及完成情况，并向学习委员汇报，作好纪录。

四．值日生职责

1.课前擦干净黑板、讲台。

2.保持讲台及周围卫生整洁，及教室门口保洁。

3.提醒大家上课及保持教室卫生整洁。

五．寝室长职责

1、排定寝室值日并催促检查卫生。

2、配合寝管办完成常规检查工作和各类活动

3、负责汇报本宿舍出现的各种状况包括物品维修等

4、管理本宿舍成员按时就寝遵守宿舍管理制度，并对违纪同学管理！

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