高中物理-《宇宙航行》教學(xué)課件設(shè)計

5宇宙航行觀看視頻神州九號載人飛船3D模擬神州九號載人飛船經(jīng)歷了哪幾個階段？

學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解人造地球衛(wèi)星的最初構(gòu)想。2．知道三個宇宙速度的含義和數(shù)值，會推導(dǎo)第一宇宙速度。3．理解人造地球衛(wèi)星運動的規(guī)律。4．激情投入，感受人類對客觀世界不斷探究的精神和情感。一、宇宙速度思考討論一:地面上的物體，怎樣才能成為人造衛(wèi)星呢？

從高山上水平拋出物體，速度越大，落地點離山腳越遠(yuǎn)。如果沒有空氣阻力，當(dāng)速度足夠大時，物體就永遠(yuǎn)不會落到地面上來，它將圍繞地球旋轉(zhuǎn)，成為一顆永遠(yuǎn)繞地球運動的人造衛(wèi)星。牛頓關(guān)于衛(wèi)星的設(shè)想探究一：衛(wèi)星在地球表面附近做勻速圓周運動的線速度多大？方案一：已知：地球的質(zhì)量M=

5.98X1024

kg半徑R=6370km，引力常量G=6.67X10-11

Nm2/kg2。方案二：已知：地球表面重力加速度g=9.8m/s2,地球的半徑R=6370km.第一宇宙速度物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動的速度，叫做第一宇宙速度。

向高軌道發(fā)射衛(wèi)星時,

需要的初速度大，因為火箭克服地球?qū)πl(wèi)星的引力而做更多的功,對火箭的要求更高一些,所以比較困難。思考二:將衛(wèi)星送入低軌道和高軌道所需的速度哪一個更大？哪一個更容易？為什么？思考三：第一宇宙速度是發(fā)射衛(wèi)星的最大速度還是最小速度？歸納：第一宇宙速度是最小發(fā)射速度3．第三宇宙速度

（v3=16．7km/s）物體脫離地球引力的束縛后，還會受到太陽引力的束縛。若拋出的速度足夠大，物體還將脫離太陽引力的束縛，飛向太陽系之外的宇宙空間。這個速度v=16．7km/s。這個速度叫做第三宇宙速度。２、第二宇宙速度：（v2=11．2km/s）

當(dāng)拋出物體的速度繼續(xù)增大，地球引力將不足以為其做圓周運動提供向心力，物體將會脫離地球引力，離開地球。這個速度為v=11．2km/s。我們把v=11．2km/s叫做第二宇宙速度。例1月球的質(zhì)量約為地球的1/81，半徑約為地球半徑的1/4，地球上第一宇宙速度約為7.9km/s，月球的第一宇宙速度是多大？二、人造地球衛(wèi)星運動規(guī)律探究二：將各種衛(wèi)星繞地球運動都近似看成勻速圓周運動，你能推出衛(wèi)星環(huán)繞速度、角速度、周期、向心加速度與軌道半徑的關(guān)系嗎？1234r越大（高），v越小r越大，越小r越大，T越大r越大，an越小思考四：第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球做圓周運動的最大還是最小運行速度？是最大運行速度。例2有兩顆人造衛(wèi)星，都繞地球做勻速圓周運行，已知它們的軌道半徑之比r1：r2＝4：1，求這顆衛(wèi)星的：⑴線速度之比；⑵周期之比；⑶向心加速度之比。11六月20231、回顧航天史世界上第一個想利用火箭飛行的人三、夢想成真（航空領(lǐng)域重大成就）14世紀(jì)1957年10月，蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星。1961年4月12日蘇聯(lián)空軍少校加加林乘坐東方一號載人飛船進(jìn)入太空，實現(xiàn)了人類進(jìn)入太空的夢想。1969年7月20日，阿波羅11號將人類送上了月球。

1970年4月24日我國第一顆人造衛(wèi)星升空2、中國的航天成就2003年10月15日神舟五號楊利偉2005年10月12日神舟六號費俊龍聶海勝2007年10月24日嫦娥一號月球探測器發(fā)射成功2008年9月25日神舟七號翟志剛劉伯明景海鵬3、展望未來美國“鳳凰”號火星探測器2007年8月4日發(fā)射，2008年5月25日在火星著陸?！翱ㄎ髂帷碧柾列翘綔y器1997年10月15日發(fā)射升空，2004年1日飛抵土星?！跋闰?qū)者”10號太空探測器1972年3月2日發(fā)射升空，1986年6月飛出太陽系光子火箭《星球大戰(zhàn)》超光速飛船“千年隼”號五、當(dāng)堂達(dá)標(biāo)

11六月2023六、課堂小結(jié):⒈宇宙速度

第一宇宙速度：v＝7.9km／s是衛(wèi)星發(fā)射的最小速度，是衛(wèi)星繞地球運行的最大速度。第二宇宙速度：v