江蘇省徐州市睢寧縣菁華高級(jí)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(jí)中學(xué)“四步教學(xué)法課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)年級(jí)組別高一物理備課組審閱備課組長(zhǎng) 審閱學(xué)科校長(zhǎng)主備人使用人授課時(shí)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(duì)所列知識(shí)要理解其內(nèi)容及含義，并能在有關(guān)問(wèn)題中識(shí)別和直接使用教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能1.理解人造衛(wèi)星的有關(guān)知識(shí)2.知道三個(gè)宇宙速度的含義，會(huì)推導(dǎo)第一宇宙速度。3.理解衛(wèi)星的運(yùn)行速度與軌道半徑的關(guān)系過(guò)程與方法通過(guò)用萬(wàn)有引力定律來(lái)推導(dǎo)第一宇宙速度，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的才能。情感、態(tài)度與價(jià)值觀1、通過(guò)介紹我國(guó)在衛(wèi)星發(fā)射方面的情況，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情。2、感知人類(lèi)探究宇宙的夢(mèng)想，促使學(xué)生樹(shù)立獻(xiàn)身科學(xué)的

2、人生價(jià)值觀。教學(xué)重點(diǎn)1.對(duì)第一宇宙速度的推導(dǎo)過(guò)程和方法。2.識(shí)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(shí)。教學(xué)難點(diǎn)衛(wèi)星運(yùn)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(jì)教學(xué)過(guò)程及方法環(huán)節(jié)一 明標(biāo)自學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)二次備課引入新課老師活動(dòng)：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(shí)，成為一顆繞地運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星。牛頓曾根據(jù)平拋現(xiàn)象猜測(cè)了衛(wèi)星的發(fā)射原理，但他沒(méi)有看到他的猜測(cè)得以實(shí)現(xiàn)。今天，我們的科學(xué)家們把牛頓的猜測(cè)變成了現(xiàn)實(shí)。從上面學(xué)習(xí)可知，當(dāng)平拋物體的初速度足夠大時(shí)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(lái)討論這一個(gè)問(wèn)題。請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材有關(guān)內(nèi)容，同時(shí)考慮下面幾個(gè)問(wèn)題.自學(xué)內(nèi)容：1.衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)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(guò)程及方法環(huán)節(jié)二 合作釋疑 環(huán)節(jié)三 點(diǎn)撥拓展過(guò)程設(shè)計(jì)二次備課合作釋疑 一宇宙速度老師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生深化探究1、衛(wèi)星繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的最小半徑是多少？2、結(jié)合衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力學(xué)方程，推導(dǎo)第一宇宙速度。學(xué)生活動(dòng)：分組討論，得出答案。1、衛(wèi)星運(yùn)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(yùn)轉(zhuǎn)。2、由萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律，得G=m 由于萬(wàn)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(yùn)動(dòng)時(shí)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(yùn)動(dòng)時(shí)所具有的最大運(yùn)轉(zhuǎn)速度叫第二宇宙速度。人造衛(wèi)星掙脫太陽(yáng)引力的束縛，飛到太陽(yáng)系以外的宇宙中去時(shí)，所必須具有的速度叫第三宇宙速度。點(diǎn)撥拓展二、天體運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(yùn)動(dòng)，周期之比為 =18，那么軌道把軌道

5、半徑之比和運(yùn)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(lái)認(rèn)識(shí)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(diǎn)是與地球具有一樣的角速度。那請(qǐng)同學(xué)們考慮考慮，同步衛(wèi)星有哪些特點(diǎn)？【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(cè)1.要使人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)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(yùn)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(yáng)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(shuō)法正確的選項(xiàng)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(yùn)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(yùn)行時(shí)在近地點(diǎn)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(jì)算行星的密度，需要測(cè)出的物理量是 A.行星的半徑B.衛(wèi)星的半徑C.衛(wèi)星運(yùn)行的線(xiàn)速度D.衛(wèi)星運(yùn)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(yùn)動(dòng)的速度是_，角速度是_，周期是_，假設(shè)地球質(zhì)量為M，萬(wàn)有引力常量為G，那么衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度是_，角速度是_，周期是_.課堂小結(jié)通過(guò)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(shí)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(yùn)用公式理清衛(wèi)星