《宇宙航行》教案1(二)

1、宇宙航行教案一、教學目標（一）知識與技能1、了解第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度的物理含義。2、運用勻速圓周運動的知識, 計算第一宇宙速度。（二）過程與方法通過用萬有引力定律推導第一宇宙速度培養(yǎng)學生運用知識解決問題的能力。（三）情感態(tài)度與價值觀1、簡述人類航天事業(yè)的發(fā)展史，激勵學生科學探究的志趣2 、通過介紹我國在衛(wèi)星發(fā)射方面的情況激發(fā)學生的愛國熱情3 、感知人類探索宇宙的夢想促使學生樹立獻身科學的人生價值觀二、教學重點第一宇宙速度的推導三、教學難點運行速率與軌道半徑之間的關系四、課時安排1 課時五、教學準備多媒體課件、粉筆、圖片。六、教學過程新課導入：牛頓在思考萬有引力定律時就曾思考

2、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。 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?？梢韵胂?，這個速度是很大的，現在來計算一下，這個速度究竟有多大？新課講解：一、宇宙速度1、第一宇宙速度暮=16.7 kni/s設地球和繞地球做勻速圓周運動的飛行器的質量分別為m m,飛行器到地心的距離是r ,飛行器的速度為 v：gmm v2gm2m m vr2 r. r從上式可以看出：衛(wèi)星距地心越遠，它的運行速度越小。（必須說明的是：雖然距地面高的衛(wèi)星運行速度比靠近地球表面的衛(wèi)星運行速度小，由于向高軌道發(fā)射衛(wèi)星比向低軌道發(fā)射衛(wèi)

3、星要困難，以后可用能量觀點分析）對靠近地面的人造衛(wèi)星，可以認為它的軌道半徑r近似等于地球的半徑 r,在上式中把r用r代入，可算出：6.67 10. 5.89 1024,vm/s = 7.9km/s6.40 106這就是物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動所必須具有的速度，叫第一宇宙速度。2、第二宇宙速度在地面附近發(fā)射飛行器，如果發(fā)射速度滿足7.9km/sv11.2km/s時，衛(wèi)星就會克服地球引力，永遠離開地球。把11.2km/s叫做第二宇宙速度。3、第三宇宙速度第二宇宙速度的物體還受到太陽的引力，在地面附近發(fā)射一個物體，若發(fā)射速度等于或大于16.7km/s ,物體就會掙脫太陽的引力，飛到太陽系以

4、外。把 16.7km/s叫做第三宇宙速 度。1924年論述多級火箭的、夢想成真真正為人類邁向太空提供科學思想的，是齊奧爾科夫斯基，在專著出版。1957 年 10 月 4 日，前蘇聯第一顆人造衛(wèi)星上天。第一位進入太空的人，就是大名鼎鼎的前蘇聯宇航員加加林。 1961 年 4 月 12 日，他乘坐東方號 宇宙飛船環(huán)繞地球飛行一圈，歷時108分鐘。1969 年 7 月 16 日，美國“阿波羅 11 號”飛船，載著阿姆斯特朗，奧爾德林和柯林斯三人在美國肯尼迪航天中心升空， 飛向月球。 到達了月球軌道后， 由柯林斯駕駛飛船繞月飛行，而阿姆斯特朗和奧爾德林駕駛登月艙于7 月 20 日在月面靜海降落。阿姆斯特朗第一個登上月球。 他說出了下面這段意味深長的話： “對個人來說， 這只是一小步； 但對人類而言，這是巨大的一步。 ”1992 年中國載人航天工程正式啟動。2003 年 10 月 15 日，神舟五號飛船發(fā)射升空，開始為期 21 小時的首次載人航天飛行，航天員楊利偉成為我國飛天第一人。2005 年 10 月 12 日，航天員費俊龍、聶海勝乘坐神舟六號飛船開始我國第二次載人航天飛行。在經過115 小時 32 分鐘的太空飛行，完成我國真正意義上有人參與的空間科學實驗后，神舟六號飛