萬有引力與航天.doc

萬有引力與航天教學(xué)目標(biāo)：一、知識與技能1理解牛頓著作中所描繪的人造衛(wèi)星的原理圖，知道天體運動中的向心力是由萬有引力提供的.2了解人造衛(wèi)星的有關(guān)知識，正確理解人造衛(wèi)星做圓周運動時各物理量之間的關(guān)系3知道三個宇宙速度的含義，根據(jù)萬有引力定律公式和向心力公式會推導(dǎo)第一宇宙速度二、過程與方法通過課件虛擬情境，動態(tài)演示，使學(xué)生直觀理解衛(wèi)星原理，能夠猜測、分析、推理物理現(xiàn)象和過程。通過大量的衛(wèi)星圖片、網(wǎng)絡(luò)信息，激發(fā)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)興趣；并提供給學(xué)生課下拓展學(xué)習(xí)的平臺。使學(xué)生能夠在條件允許的情況下主動、自主的學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生運用知識解決問題的能力三、情感、態(tài)度與價值觀1通過介紹世界以及我國在衛(wèi)星發(fā)射方面的情況激發(fā)學(xué)生的愛國熱情2感知人類探索宇宙的夢想促使學(xué)生樹立獻(xiàn)身科學(xué)的人生價值觀教學(xué)重點：第一宇宙速度的推導(dǎo)及理解教學(xué)難點：運行速度和發(fā)射速度的區(qū)別教學(xué)方法：探究、模擬、講授、討論、練習(xí)課時安排：1課時二、新課教學(xué)（一）引入新課教師活動：播放衛(wèi)星發(fā)射視頻短片，感受今人古人的飛天夢想（求趣），引入新課（二）進(jìn)行新課教師活動：提出問題，引導(dǎo)學(xué)生展開豐富的想象1、為什么從地面拋出的物體總要落回地面？2、如何讓拋出的物體飛行的遠(yuǎn)些？3、是否有可能使物體具有足夠大的速度而再也落不回地面呢？教師活動：總結(jié)，點評、演示衛(wèi)星發(fā)射模擬一、牛頓的設(shè)想牛頓對人造衛(wèi)星原理的描繪。牛頓在思考萬有引力定律時就曾思考過：從高山上用不同的水平速度拋出物體，速度一次比一次大，落地點也就一次比一次離山腳遠(yuǎn)。如果速度足夠大，物體就不會落到地面上來，它將繞地球運動，成為人造地球衛(wèi)星。那么至少需要多大的速度才能使物體成為衛(wèi)星呢？教師活動：提出問題1：衛(wèi)星做什么運動？2：當(dāng)物體成為一顆人造衛(wèi)星后，它做圓周運動所需的向心力是什么力提供的？教師活動：總結(jié)二、人造衛(wèi)星繞地球運行的動力學(xué)原因。人造衛(wèi)星在繞地球運行時，只受到地球?qū)λ娜f有引力作用，人造衛(wèi)星作圓周運動的向心力由萬有引力提供。教師活動：提出問題1設(shè)地球質(zhì)量為M，衛(wèi)星質(zhì)量為m，軌道半徑為r，衛(wèi)星的速度為V，角速度為w,周期為T，同學(xué)們列出萬有引力與V、 w、T的關(guān)系式2當(dāng)衛(wèi)星恰能圍繞著地球做圓周運動，需要為它提供多大的速度?（給出數(shù)據(jù)）由于萬有引力提供向心力，則，=7.9km/s教師活動：引入：第一宇宙速度三、宇宙速度（1）第一宇宙速度定義：大?。簐1=7.9km/s教師活動;提出問題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步理解第一宇宙速度1.衛(wèi)星在低軌道和高軌道上做圓周運動時的運行速度哪個更大呢？為什么呢？2.將衛(wèi)星送入低軌道和高軌道哪一個更難？哪一個需要的發(fā)射速度更大？為什么3.發(fā)射速度和運行速度是同一個速度嗎？教師活動：總結(jié)第一宇宙速度是最大的運行速度（在環(huán)繞地球做勻速圓周運動的所有可能速度中）第一宇宙速度是發(fā)射衛(wèi)星的最小發(fā)射速度（發(fā)射速度不能低于它，否則衛(wèi)星將不能環(huán)繞地球做圓周運動而落回地面）教師活動：激疑當(dāng)發(fā)射速度大于7.9km/s時，衛(wèi)星的軌道還是圓嗎？發(fā)射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，衛(wèi)星繞地球運動的軌跡為橢圓；等于或大于11.2km/s時，衛(wèi)星就會脫離地球的引力，不再繞地球運行。（2）第二宇宙速度定義大小。教師活動：引入第三宇宙速度（3）第三宇宙速度。定義:大?。?。教師活動：總結(jié)不同發(fā)射速度下的衛(wèi)星軌道教師活動：四：飛天夢想成真第一顆發(fā)射成功的人造衛(wèi)星介紹第一顆發(fā)射失敗的人造衛(wèi)星介紹各種各樣的人造衛(wèi)星介紹(技術(shù)、氣象、通信、軍事等)美國航天員阿姆斯特朗登月中國航天成就的重要標(biāo)志（航天、載人、太空行走）人類遨游太空回顧 (三）課堂小結(jié)一、牛頓的設(shè)想 -發(fā)射人造衛(wèi)星 二、衛(wèi)星的動力學(xué)方程 F萬 = F向三、宇宙速度：第一宇宙速度（環(huán)繞速度）：v1