江蘇省徐州市睢寧縣菁華高級中學(xué)“四步教學(xué)法”教案：人教版物理必修二第六章第五節(jié) 宇宙航行

1、.睢寧縣菁華高級中學(xué)“四步教學(xué)法課時教學(xué)設(shè)計年級組別高一物理備課組審閱備課組長 審閱學(xué)科校長主備人使用人授課時間課 題 人教版物理必修一第六章 第5節(jié)宇宙航行課 型新授課 課標(biāo)要求高考、小高考：根本要求：對所列知識要理解其內(nèi)容及含義，并能在有關(guān)問題中識別和直接使用教學(xué)目標(biāo)知識與技能1.理解人造衛(wèi)星的有關(guān)知識2.知道三個宇宙速度的含義，會推導(dǎo)第一宇宙速度。3.理解衛(wèi)星的運行速度與軌道半徑的關(guān)系過程與方法通過用萬有引力定律來推導(dǎo)第一宇宙速度，培養(yǎng)學(xué)生運用知識解決問題的才能。情感、態(tài)度與價值觀1、通過介紹我國在衛(wèi)星發(fā)射方面的情況，激發(fā)學(xué)生的愛國熱情。2、感知人類探究宇宙的夢想，促使學(xué)生樹立獻(xiàn)身科學(xué)的

2、人生價值觀。教學(xué)重點1.對第一宇宙速度的推導(dǎo)過程和方法。2.識記第二宇宙速度及第三宇宙速度，理解一些同步衛(wèi)星知識。教學(xué)難點衛(wèi)星運行速度，角速度，周期與軌道半徑之間的關(guān)系教學(xué)方法講授法，討論法，練習(xí)法教學(xué)程序設(shè)計教學(xué)過程及方法環(huán)節(jié)一 明標(biāo)自學(xué)過程設(shè)計二次備課引入新課老師活動：課件演示?人造衛(wèi)星發(fā)射原理圖?：平拋物體的速度逐漸增大，飛行間隔 也跟著增大，當(dāng)速度足夠大時，成為一顆繞地運轉(zhuǎn)的衛(wèi)星。牛頓曾根據(jù)平拋現(xiàn)象猜測了衛(wèi)星的發(fā)射原理，但他沒有看到他的猜測得以實現(xiàn)。今天，我們的科學(xué)家們把牛頓的猜測變成了現(xiàn)實。從上面學(xué)習(xí)可知，當(dāng)平拋物體的初速度足夠大時就可成為衛(wèi)星。那么，大到什么程度就叫足夠大了呢？下面

3、我們來討論這一個問題。請同學(xué)們閱讀教材有關(guān)內(nèi)容，同時考慮下面幾個問題.自學(xué)內(nèi)容：1.衛(wèi)星環(huán)繞地球運轉(zhuǎn)的動力學(xué)方程是什么？2.什么叫第一宇宙速度？什么叫第二宇宙速度？什么叫第三宇宙速度？教學(xué)過程及方法環(huán)節(jié)二 合作釋疑 環(huán)節(jié)三 點撥拓展過程設(shè)計二次備課合作釋疑 一宇宙速度老師活動：引導(dǎo)學(xué)生深化探究1、衛(wèi)星繞地球運轉(zhuǎn)的最小半徑是多少？2、結(jié)合衛(wèi)星運轉(zhuǎn)的動力學(xué)方程，推導(dǎo)第一宇宙速度。學(xué)生活動：分組討論，得出答案。1、衛(wèi)星運轉(zhuǎn)的最小半徑近似等于地球的半徑，即在地球外表繞地運轉(zhuǎn)。2、由萬有引力定律和牛頓第二定律，得G=m 由于萬有引力近似等于物體的重力，得G=mg 由、兩式得 v=代入數(shù)據(jù)得 v=7.9k

4、m/s人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運動時所必須具有的速度叫第一宇宙速度。人造衛(wèi)星繞地球做橢圓軌道運動時所具有的最大運轉(zhuǎn)速度叫第二宇宙速度。人造衛(wèi)星掙脫太陽引力的束縛，飛到太陽系以外的宇宙中去時，所必須具有的速度叫第三宇宙速度。點撥拓展二、天體運動的線速度、角速度、周期及加速度與半徑之間的關(guān)系由有，利用公式有利用公式有，據(jù)有?！纠斡洝浚?結(jié)論：半徑度越大，線速度越小 半徑度越大，角速度越小 半徑度越大，周期越大 半徑度越大，向心加速度越小1234例1、如下圖，試比較四顆衛(wèi)星的線速度、角速度、周期及加速度的大小關(guān)系。例2、兩顆人造衛(wèi)星A、B繞地球做圓周運動，周期之比為 =18，那么軌道把軌道

5、半徑之比和運行速度之比分別為 A. = 41 = 12 B. = 41 = 21 C. = 14 = 12 D. = 14 = 21 三同步衛(wèi)星師：接著我們來認(rèn)識一種非常重要的人造衛(wèi)星：同步衛(wèi)星。同步衛(wèi)星又叫做通訊衛(wèi)星。顧名思義，就是用于通訊的衛(wèi)星。同步衛(wèi)星的特點是與地球具有一樣的角速度。那請同學(xué)們考慮考慮，同步衛(wèi)星有哪些特點？【牢記】1、 周期一定2、 角速度一定3、 向心加速度大小一定4、同步衛(wèi)星一定在赤道平面。5、同步衛(wèi)星離地面的高度是確定的。 當(dāng)堂檢測1.要使人造衛(wèi)星繞地球運行，它進(jìn)入地面附近的軌道速度是_km/s，要使衛(wèi)星脫離地球引力不再繞地球運行，必須使它的軌道速度等于或大于_km

6、/s，要使它飛行到太陽系以外的地方，它的速度必須等于或大于_km/s.2.關(guān)于第一宇宙速度，下面說法正確的選項是 A.它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度B.它是近地圓形軌道上人造地球衛(wèi)星的運行速度C.它是使衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度D.它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運行時在近地點的速度3.某行星的衛(wèi)星在靠近行星的軌道上飛行，假設(shè)要計算行星的密度，需要測出的物理量是 A.行星的半徑B.衛(wèi)星的半徑C.衛(wèi)星運行的線速度D.衛(wèi)星運行的周期4.一顆人造地球衛(wèi)星離地面高h(yuǎn)=3RR為地球半徑.假設(shè)地球外表的重力加速度為g,那么衛(wèi)星做勻速圓周運動的速度是_，角速度是_，周期是_，假設(shè)地球質(zhì)量為M，萬有引力常量為G，那么衛(wèi)星做勻速圓周運動的速度是_，角速度是_，周期是_.課堂小結(jié)通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們理解第一宇宙速度定義并能根據(jù)所學(xué)知識推導(dǎo)出第一宇宙速度，理解第二宇宙速度和第三宇宙速度。能純熟運用公式理清衛(wèi)星