- 相關(guān)推薦
第二冊人造衛星宇宙速度物理教案范文
教學(xué)目標：
1． 正確理解人造衛星作圓周運動(dòng)時(shí)，各物理量之間的關(guān)系。
2． 知道三個(gè)宇宙速度的含義，會(huì )推導第一宇宙速度。
3． 培養學(xué)生自學(xué)和應用網(wǎng)絡(luò )資源的能力。
4． 理解科學(xué)技術(shù)與社會(huì )的互動(dòng)關(guān)系，培養學(xué)生科學(xué)的民主意識。
重點(diǎn)難點(diǎn)：
第一宇宙速度的推導
教學(xué)方法：
講授、討論并輔以多媒體演示及網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下的自學(xué)等多種形式的教學(xué)方法。體現STS教育和綜合化的思路，有效合理地應用各種教育教學(xué)手段，豐富學(xué)生的學(xué)習方式，優(yōu)化教學(xué)過(guò)程。
教學(xué)器材：
網(wǎng)絡(luò )設備及相應的教學(xué)軟件。
教學(xué)過(guò)程：
●引入新課
在科學(xué)技術(shù)欠發(fā)達的古代，"嫦娥奔月"只能是美麗的傳說(shuō)。
1957年10月4日，前蘇聯(lián)成功地發(fā)射了第一顆人造地球衛星，從而開(kāi)創(chuàng )人類(lèi)的航天新紀元；1961年4月12日，前蘇聯(lián)成功地發(fā)射了第一艘"東方號"載人飛船，尤里·加加林成為人類(lèi)第一位航天員，揭開(kāi)了人類(lèi)進(jìn)入太空的序幕；1969年7月20日，美國航天員阿姆特朗和奧爾德林駕駛"阿波羅"11號飛船的登陸艙降落在月球赤道附近的靜海區，首次實(shí)現了人類(lèi)登上月球的理想……
人類(lèi)進(jìn)入了航天時(shí)代。這節課我們就來(lái)學(xué)習人造地球衛星方面的基本知識。
【板書(shū)】6.5 人造衛星 宇宙速度
●新課講授
離地面一定高度的物體以一定的初速度水平射出，由于重力作用，物體將做平拋運動(dòng)即最終要落回地面。但如果射出的速度增加，會(huì )發(fā)生什么情況呢？
【板書(shū)】 一、人造地球衛星
演示牛頓設想原理圖。由于拋出速度不同，物體的落點(diǎn)也不同。當拋出速度達到一定大小，物體就不會(huì )落回地面，而是在引力作用下繞地球旋轉，成為繞地球運動(dòng)的人造衛星。
那么，速度多大時(shí)，物體將不會(huì )落回地面而成為繞地球旋轉的衛星呢？
【板書(shū)】 二、宇宙速度
下面討論人造衛星繞地球運動(dòng)的速度。假如地球和人造衛星的質(zhì)量分別為M 和m，衛星的軌道半徑和線(xiàn)速度分別為r和v，根據萬(wàn)有引力提供向心力可知：
由此解出： v=
對于近地人造衛星，衛星的運轉半徑約等于地球半徑R，可求出：v=
將引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2和地球質(zhì)量M=5.89×1024kg及地球半徑R=6.37×106m代入上式，可求得v1=7.9km/s 。這就是衛星繞地面附近作圓周運動(dòng)所需的速度，叫第一宇宙速度，也稱(chēng)環(huán)繞速度。
【板書(shū)】 1.第一宇宙速度(環(huán)繞速度) v1=7.9km/s
請學(xué)生根據所學(xué)的知識，推導第一宇宙速度的另一種表達式：v1=
推導：地面附近重力提供向心力：
即 mg= 所以 v=
將R=6.37×106m, g=9.8m/s2代入，求出第一宇宙速度仍為7.9km/s。
如果人造地球衛星進(jìn)入軌道的水平速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，它繞地球運動(dòng)的軌道就不是圓，而是橢圓。當物體的速度等于或大于11.2km/s時(shí)，物體就可以?huà)昝摰厍蛞Φ氖`，成為繞太陽(yáng)運動(dòng)的人造衛星。所以，11.2km/s 是衛星脫離地球的速度，這個(gè)速度叫作第二宇宙速度，也稱(chēng)脫離速度。
【板書(shū)】 2.第二宇宙速度（脫離速度） v2=11.2km/s
達到第二宇宙速度的物體還受太陽(yáng)引力的束縛，要想使物體掙脫太陽(yáng)引力的束縛，飛到太陽(yáng)系以外的宇宙空間去，必須使它的速度等于或大于16.7km/s，這個(gè)速度叫作第三宇宙速度，也稱(chēng)逃逸速度。
【板書(shū)】 3.第三宇宙速度（逃逸速度） v3=16.7km/s
人造地球衛星的種類(lèi)很多，有一種特別的衛星叫地球同步衛星。
【板書(shū)】 三、地球同步衛星
地球同步衛星是指其公轉周期和地球自轉的周期相等的衛星。地球同步衛星有幾個(gè)明顯的特點(diǎn)：（演示課件）
【板書(shū)】 特點(diǎn)：
周期一定--23小時(shí)56分4秒
方位一定--赤道上空
高度一定--3.6×107m
人造地球衛星有廣泛的應用。例如，靠人工進(jìn)行資源調查，速度慢、效率低，調查和開(kāi)發(fā)一個(gè)礦藏一般需要十幾年的時(shí)間�，F在利用人造衛星進(jìn)行調查，它一天繞地球轉十幾圈，在高空拍下衛星照片，回收下來(lái)，可以大面積了解全局，效率大大提高。例如，對北京以北十六萬(wàn)平方公里地區的一次衛星勘察，就找到七個(gè)成礦預測區。
電視教育是培養人才的一種手段。但是電視靠中繼站轉播，每隔50km就要建一個(gè)中繼站，這要耗費大量的人力、物力。如果利用衛星傳播，象我們這樣幅員遼闊的國家，只要一顆同步通信衛星，邊遠地區也可以收看首都的電視節目。1984年4月我國發(fā)射的試驗通信衛星為我國通信事業(yè)的現代化開(kāi)拓了極為廣闊的前景。1986年10月我國開(kāi)始利用通信衛星進(jìn)行電視教育廣播。
下面就請同學(xué)們利用網(wǎng)絡(luò )資源，上網(wǎng)查找有關(guān)人造衛星和航天方面的資料，增加對這方面知識的了解。并圍繞以下問(wèn)題進(jìn)行信息檢索：
1. 能否發(fā)射一顆相對靜止在北京上空的通信衛星？
2. 了解我國人造地球衛星的發(fā)展狀況。
3. 了解人造衛星的種類(lèi)。
�。▽W(xué)生上網(wǎng)）
● 鞏固練習
1. 一顆在圓形軌道上運行的人造地球衛星，軌道半徑為r，它的線(xiàn)速度大小為v，問(wèn):當衛星的軌道半徑增大到2r 時(shí)，它的線(xiàn)速度是多大？重力變?yōu)樵瓉?lái)的多少倍？
2. 天文臺測得一顆衛星沿半徑為R的圓形軌道繞某行星轉動(dòng)，周期為T(mén)，求衛星的向心加速度和行星的質(zhì)量。
● 在線(xiàn)測試
做網(wǎng)頁(yè)上的試題，并可現場(chǎng)給出分數。
● 作業(yè)
1. 復習本節課文及閱讀有關(guān)黑洞的知識。
2. 思考課本練習二第（4）、（5）、（6）題。
3. 練習二第（1）、（2）、（7）題做在練習本上。
說(shuō) 明：
1. 本節教材從萬(wàn)有引力提供向心力為出發(fā)點(diǎn)，講述了人造衛星的運行原理，推導了第一宇宙速度，了解了三個(gè)宇宙速度的含義。
2. 注意引導學(xué)生如何上網(wǎng)查資料，使學(xué)生在掌握本節內容的同時(shí)，學(xué)會(huì )正確利用網(wǎng)絡(luò )資源輔助自己的學(xué)習，優(yōu)化了教學(xué)過(guò)程。
【第二冊人造衛星宇宙速度物理教案】相關(guān)文章：
透鏡物理教案11-30
內能物理教案11-08
電壓物理教案11-23
物理教案《力》11-23
初中物理教案12-30
初中物理教案12-28
第二冊黃鸝02-21
幼兒園大班教案《人造衛星》含反思09-29
初二物理教案08-30