4. 人造卫星 宇宙速度教学设计及课堂实录

编写时间 年 月 日执行时间 月 日主备人

廖淑兰

执教者

廖淑兰

总序第 个教案

课题

3.4 人造卫星 宇宙航行

共 1 课时

第 1 课时

课型

新 授

知识与技能

1．了解人造卫星的有关知识．

教 2．知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度．

学过程与方法 目 通过用万有引力定律推导第一宇宙速度．培养学生运用知识解决问题的能力．

标

情感、态度与价值观

1.通过介绍我国在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．促使学生树立献身科学的人生价值观．

重教学重点

点 第一宇宙速度的推导．

难教学难点

点

1．线速度、角速度及周期与半径的关系；2.第一宇宙速度的计算. 教学自主学习、探究、讲授、讨论、练习

策略

教 学 活 动

新课引入：

1、复习：求天体质量、密度及重力加速度。

2、将物体从高山上水平抛出，速度越大，落地点越远，如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星。那么这个速度要多大呢？

新课教学：

一、宇宙速度 1、第一宇宙速度：人造卫星在地面附近环绕地球作匀速圆周运动所必须具有的速度，所以也称为环绕速度。

地球半径为R=6400km，地球质量M610kg. 分析：在地面附近绕地球运行，轨道半径即为地球半径。由万有引力提供向心力：

24MmV2GM6.67101161024 G2m ，得：v7.9km/s

6RRR6.4102、第二宇宙速度：使卫星挣脱地球的束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度，也称为脱离速度。

大小v211.2km/s

注意：发射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，卫星绕地球运动的轨迹为椭圆；等于或大于11.2km/s时，卫星就会脱离地球的引力，不再绕地球运行。

3、第三宇宙速度：使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度，也称为逃逸速度。

大小：v316.7km/s

注意：发射速度大于11.2km/s，而小于16.7km/s，卫星绕太阳作椭圆运动，成为一颗人造行星。如果发射速度大于等于16.7km/s，卫星将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间。

二、人造卫星

1、由万有引力提供它做圆周运动的向心力

v2GMmvrrGM2mrwMmr3G2

23r2rmrT2TGMGMmaar2例1：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。

2、同步卫星：是相对于地面静止的，和地球具有相同周期的卫星，也叫通讯卫星。

（1）同步卫星的周期T=24h 7（2）同步卫星必须位于赤道上方距地面高h处，并且h=3.610m

三、梦想成真

探索宇宙的奥秘，奔向广阔而遥远的太空，是人类自古以来的梦想，那么梦想成真了吗?请同学们阅读教材“梦想成真”部分回答问题：

1、世界上发射第一颗人造地球卫星的国家？（苏联）

2、最先登上月球的国家？（美国）

3、中国载人航天工程是哪一年正式启动的？第一个送入太空的航天员？（1992年，杨利伟）

小结：

作业：P54 5 板书设计：

一、宇宙速度

2 1、第一宇宙速度：v1=7.9m/s

2、第二宇宙速度：v211.2km/s

3、第三宇宙速度：v316.7km/s

二、人造地球卫星：

1、F引=Fn 2、同步卫星

三、梦想成真

课后反思