宇宙航行教案1

1、第5節(jié) 宇宙航行新課教學(xué)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖一、宇宙速度師組織學(xué)生觀看常娥一號發(fā)射并到達(dá)月球的全過程flsh動(dòng)畫和閱讀教材“宇宙速度”。呈現(xiàn)問題一：1、拋出的石頭會落地，為什么衛(wèi)星、月球沒有落下來？2、衛(wèi)星、月球沒有落下來必須具備什么條件？師：演示拋物實(shí)驗(yàn)，提出問題。牛頓的思考與設(shè)想：（1）拋出的速度v越大時(shí)，落地點(diǎn)越遠(yuǎn)，速度不斷增大，將會出現(xiàn)什么結(jié)果？（2）牛頓根據(jù)自4、若此速度再增大，又會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？5、此拋出的物體速度增大何種程度才能繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)？師：（1）由上面的第5問求得的拋出的物體速度v=/s時(shí)才能繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，這一速度就是第一宇宙速度，也是發(fā)射衛(wèi)星能繞地球做環(huán)繞飛行

2、的最低發(fā)射速度。意義：第一宇宙速度是人造衛(wèi)星在地面附近環(huán)繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)所必須具有的速度，所以也稱為環(huán)繞速度。（2）第二宇宙速度大小。意義：使衛(wèi)星掙脫地球的束縛，成為繞太陽運(yùn)行的人造行星的最小發(fā)射速度，也稱為脫離速度。注意：發(fā)射速度大于/s，而小于/s，衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的軌跡為橢圓；等于或大于/s時(shí)，衛(wèi)星就會脫離地球的引力，不再繞地球運(yùn)行。（3）第三宇宙速度。大?。?。意義：使衛(wèi)星掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)射速度，也稱為逃逸速度。注意：發(fā)射速度大于/s，而小于/s，衛(wèi)星繞太陽作橢圓運(yùn)動(dòng)，成為一顆人造行星。如果發(fā)射速度大于等于/s，衛(wèi)星將掙脫太陽引力的束縛，飛到太陽系以外的空間。人造衛(wèi)星的發(fā)射速度

3、與運(yùn)行速度（1）發(fā)射速度：發(fā)射速度是指衛(wèi)星在地面附近離開發(fā)射裝置的初速度，一旦發(fā)射后再無能量補(bǔ)充，要發(fā)射一顆人造地球衛(wèi)星，發(fā)射速度不能小于第一宇宙速度。（2）運(yùn)行速度：運(yùn)行速度指衛(wèi)星在進(jìn)入運(yùn)行軌道后繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度。當(dāng)衛(wèi)星“貼著”地面飛行時(shí)，運(yùn)行速度等于第一宇宙速度，當(dāng)衛(wèi)星的軌道半徑大于地球半徑時(shí)，運(yùn)行速度小于第一宇宙速度。3同步衛(wèi)星所謂同步衛(wèi)星，是相對于地面靜止的，和地球具有相同周期的衛(wèi)星，T=24h，同步衛(wèi)星必須位于赤道上方距地面高h(yuǎn)處，并且h是一定的。同步衛(wèi)星也叫通訊衛(wèi)星。由得：h= （T為地球自轉(zhuǎn)周期，M、R分別為地球的質(zhì)量，半徑）。代入數(shù)值得h=。二、夢想成真呈現(xiàn)問題 師：探

4、索宇宙的奧秘，奔向廣闊而遙遠(yuǎn)的太空，是人類自古以來的夢想，那么夢想成真了嗎?請同學(xué)們閱讀教材“夢想成真”部分讓學(xué)生帶著問題去閱讀課文組織學(xué)生討論猜測：1、平拋物體的速度逐漸增大，物體的落地點(diǎn)逐漸變大。2、速度達(dá)到一定值后，物體將不再落回地面。3、物體不落回地面時(shí)環(huán)繞地面做圓周運(yùn)動(dòng)，所受地面的引力恰好來提供向心力，滿足4、若此速度再增大，物體不落回地面，也不再做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力不能提供所需要的向心力，從而做離心運(yùn)動(dòng)，軌道為橢圓軌道5、根據(jù)萬有引力與向心力公式得=/s生：1957年10月4日，世界上第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功 1961年4月12日，蘇聯(lián)空軍少校加加林進(jìn)入了“東方一號”載人飛船

5、火箭點(diǎn)火起飛繞地球飛行一圈，歷時(shí)108min，然后重返大氣層，安全降落在地面上，鑄就了人類進(jìn)入太空的豐碑 1969年7月16日9時(shí)32分，“阿波羅11號”成功登臨月球，蛾人航天技術(shù)迅速發(fā)展 1992年，中國載人航天工程正式啟動(dòng)2003年10月15日9時(shí)，我國“神舟”五號宇宙飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，把中國第一位航天員楊利偉送人太空飛船繞地球飛行14圈后，于10月16日6時(shí)23分安全降落在內(nèi)蒙古主著陸場這次成功發(fā)射實(shí)現(xiàn)了中華民族千年的飛天夢想，標(biāo)志著中國成為世界上第三個(gè)能夠獨(dú)立開展載人航天活動(dòng)的國家，為進(jìn)一步的空間科學(xué)研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 伴隨著“神舟五號的發(fā)射成功，中國已正式啟動(dòng)“嫦娥工程”，開始了宇宙探索的新征程激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)與理論的結(jié)合，對物理現(xiàn)象進(jìn)行大膽科學(xué)猜測的能力。使學(xué)生樹立獻(xiàn)身科學(xué)的人生觀和價(jià)值觀。課堂小結(jié)：1、萬有引力定律和向心力公式相結(jié)合，可以推導(dǎo)出衛(wèi)星繞行的線速度、角速度、周期和半徑的關(guān)系，記住三種宇宙速度的數(shù)值，結(jié)合航天知識可以進(jìn)行實(shí)際的計(jì)算。同步衛(wèi)星是眾多衛(wèi)星當(dāng)中較特殊的一種，認(rèn)識它的特點(diǎn)和規(guī)律可以用來求解很多題目。2、萬有引力定律應(yīng)用于衛(wèi)星問題，是牛頓第二定律在天體運(yùn)行中的具體應(yīng)用，把握好萬有引力定律、牛頓第二定律、勻速圓周運(yùn)動(dòng)及其他力學(xué)知識的綜合，是解答本節(jié)問題的關(guān)鍵。板書設(shè)計(jì)5 宇宙航行1、宇宙速度 /s /