4. 人造卫星 宇宙速度ppt课件教学实录

《人造卫星

宇宙速度》教学设计

情境创设：

1．苏联:1957年10月4日发射成功的世界上第一颗人造地球卫星！震惊了全世界！（配图片）

中国:1970年4月24日，我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”，由“长征一号”运载火箭一次发射成功。使中国成为世界上继苏联、美国、法国和日本之后第五个完全依靠自己的力量成功发射人造卫星的国家。

（配图片）

朝鲜:“光明星3号”即将发射。

（配图片）

2．各种各样的卫星展示

师:想知道这些人造地球卫星是怎样发射升空的吗？我们先来看一段人造卫星发射的视频。

3. 视频：神八发射过程

师:视频很直观的为我们展示了卫星发射过程,其发射原理本节课我们将从理论上去探究。请同学们打开课本第四节人造卫星宇宙速度。

师:通过本节课的学习我们要达到以下两个目标. 学习目标展示：

1、会推导第一宇宙速度

2、掌握三个宇宙速度的物理意义

师：根据同学们课前预习生成的问题，我整合成如下两个，先看第一个问题。

互动解疑：

问题探究一：人造卫星的第一宇宙速度

情境创设:牛顿的人造地球卫星发射原理图

师：人造卫星发射的原理源于牛顿对此问题的设想，在牛顿的著作里有这样一幅卫星发射原理图。（flash展示）

互动解疑:

将物体水平抛出，初速度越大，落地时飞行距离越远如果没有空气阻力，当速度达到7.9km/s时，物体就永不落地，成为绕地球运动的人造卫星。

问题1：试推导为什么发射速度要达到7.9Ｋm/s时，物体才可以围绕地球做匀速圆周运动而不落下来？

已知：万有引力常量

Ｇ=6.67×10-11Nm2/kg2 ,

地球质量

M=5.89×1024kg,

地球半径

R=6400km，

地球表面重力加速度

g＝

9.8m/s2

（学生推导后展示并归纳总结两种推导方法）

师：这一个速度就是人造地球卫星能在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度，叫做第一宇宙速度。[板书第一宇宙速度] [板书] 一、宇宙速度: ①第一宇宙速度：v=7.9km/s；

两种推导方法：法一

法二

师：考考同学们对第一宇宙速度的理解程度如何？

1

（拓展训练

达成目标1）

例1.我国发射一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥1号”。设该卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面。已知月球的质量约为地球质量的，月球的半径约为地球半径的，地球上的第一宇宙速度约为7.9 km/s，则该探月卫星绕月运行的速率约为（

）

A.0.4km/s

B.1.8km/s

C.11km/s

D.36 km/s

例2.学与导P34

4题

例3.火星表面探测车以速度V0经过一个半径为r的凹形路面时，对地面的压力是其重力的3倍。火星半径为R,求火星的第一宇宙速度。

问题探究二：人造卫星的第二、三宇宙速度

问题2:如果想把卫星发射到更高的轨道，发射速度应该比7.9km/s大些还是小些？

[板书]

②第二宇宙速度（脱离速度）：v=11.2km/s；

（卫星挣脱地球束缚的最小发射速度）

③第三宇宙速度（逃逸速度）：v=16.7km/s；

（卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度）

问题3：（讨论）发射轨道越高的卫星所需的发射速度越大，但根据卫星运行规律，轨道半径越大的卫星环绕速度越小，你是怎样理解这个问题的？

（学生讨论）：

理解发射速度与环绕速度。

统一结论：高轨道发射卫星比低轨道发射卫星困难，原因是高轨道发射卫星时火箭要克服地球对它的引力做更多的功。

以第一宇宙速度发射卫星时其刚好能在地球表面附近作匀速圆周运动；如果卫星的速度小于第一宇宙速度，卫星将落到地面而不能绕地球运转；

进入半径越大的轨道，所需要的发射V 越大。

师：所以第一宇宙速度是卫星能环绕地球运行的最小的发射速度，第二宇宙速度是卫星脱离地球束缚的最小发射速度又叫脱离速度，第三宇宙速度是卫星脱离太阳束缚的最小发射速度又叫逃逸速度。

（拓展训练

达成目标1,2）

趣味计算:如果苹果树长到月亮轨道的高处, 脱落的苹果会怎样运动?间距r=384000km）

学生小结本节课的知识重点

掌握第一宇宙速度推导的两种方法

知道第二宇宙速度和第三宇宙速度

作业布置

必做题：P34-2，3，4，5 选做题：P34-7.9.10 思考题：P35-11

2

（已知：地月