高三物理一輪復(fù)習(xí)

1、高三物理一輪復(fù)習(xí)必修二第二章?宇宙航行?教案教學(xué)設(shè)計胡偉峰 2021-10-31【教材分析】 ?宇宙航行?系新課程人教版必修 2第六章第五節(jié)的內(nèi)容，重點講述了人造衛(wèi)星的發(fā)射、運 行原理，推導(dǎo)了第一宇宙速度，并介紹了第二、第三宇宙速度。在高三一輪專題復(fù)習(xí)中，分兩課時完成，第 一課時研究宇宙航行的規(guī)律與實例，第二課時研究三個宇宙速度與人造衛(wèi)星變軌問題，本課為第一課時。人造衛(wèi)星是萬有引力定律在天文學(xué)上的重要應(yīng)用，是人類運用知識效勞社會的典型實例，表達了知識的力量，是學(xué)生學(xué)習(xí)了解現(xiàn)代科技知識的極好素材。教材不但介紹了人造衛(wèi)星的相關(guān)理論，更是在其中滲 透了很多研究實際物理問題的物理方法。因此，本節(jié)課是

2、萬有引力定律與航天中的重點內(nèi)容，是學(xué)生進一步學(xué)習(xí)、研究、探索天體物理問題的理論根底，是萬有引力定律在航天、空間探索和地上物體運動中的應(yīng)用。同時，通過對人類在宇宙航行領(lǐng)域中的偉大成就及我國在航天領(lǐng)域成就的了解，增強學(xué)生的民族自信心和自豪感，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和 愛國熱情?！緦W(xué)情分析】 通過前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握了地面物體分別做直線、平拋、圓周運動的分析方法和牛頓運動定律的應(yīng)用，通過對萬有引力定律的復(fù)習(xí)將建立較為系統(tǒng)的力學(xué)體系，因此教師在教學(xué)中應(yīng)合理引導(dǎo)，按照遷移規(guī)律科學(xué)地設(shè)計問題情境，促進學(xué)生思考與探究，獲得規(guī)律上的整體把握；以對科學(xué)意義的理解為 核心，結(jié)合生動的實例進行分析，使學(xué)生在掌握萬有引力

3、定律應(yīng)用方法的同時，能感受物理學(xué)簡單、和諧 的科學(xué)美。盡管學(xué)生對天體運動的知識儲藏缺乏，猜測可能缺乏科學(xué)性，表達也許欠妥。但只要參與到學(xué) 習(xí)情境中，五官體驗激活思維，大膽猜測，敢于表達，就能獲得開展和提高?！救S目標】一知識與技能1 了解地面物體重力與萬有引力的關(guān)系；2 掌握人造地球衛(wèi)星的運行原理，會運用萬有引力定律和牛頓運動定律分析衛(wèi)星運行的規(guī)律；3掌握幾種人造衛(wèi)星的運行特點；4 關(guān)注中國航天的重大進展及萬有引力定律在其中的應(yīng)用。二過程與方法1掌握萬有引力定律解決天體問題的方法，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用萬有引力定律、牛頓運動定律以及圓周運動等知識的能力；2 培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索能力及在解決實際問題中構(gòu)建

4、物理模型的能力(3)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法，歸納、分析、推導(dǎo)及合理表達的能力。(三) 情感態(tài)度與價值觀(1 )介紹我國航天事業(yè)的開展現(xiàn)狀，激發(fā)學(xué)習(xí)科學(xué)，熱愛科學(xué)的激情，增強民族自信心和自豪感；(2) 了解人類探索宇宙的夢想，以及我國航天事業(yè)開展的動態(tài)，促使學(xué)生樹立獻身科學(xué)的人生價值觀。【教學(xué)重點】(1) 了解地面物體重力與萬有引力的關(guān)系；(2) 能夠靈活運用牛頓第二定律和萬有引力定律分析人造地球衛(wèi)星的運行特點;(3 )掌握同步衛(wèi)星的特點。【教學(xué)難點】衛(wèi)星做圓周運動時，萬有引力與重力、向心力的關(guān)系【教學(xué)用具】 多媒體課件、投影儀、計算機、電子白板、地球儀?！窘虒W(xué)方法】啟發(fā)探究式教學(xué)、多媒體輔助教

5、學(xué)、分組教學(xué)【課時安排】2課時，本節(jié)為第一課時【教學(xué)過程】教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖創(chuàng)設(shè)情境 引入新課播放“神舟五號的飛天旅程觀看視頻，重溫 中國人首次進入 太空的精彩畫 面。激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和民 族自豪感，弓1出課 題一一?宇宙航行?復(fù)習(xí)授課一、重力與萬有引 力的關(guān)系：播放地球自轉(zhuǎn)的課件和圖片， 提出問題，引導(dǎo)學(xué)生分析重力 與力有引力的關(guān)系。并在此基 礎(chǔ)上進行擴展，引導(dǎo)學(xué)生得出 黃金代換式及高空處物體的 重力加速度表達式。觀看、回憶、思 考、自主分析、 得出結(jié)論提出問題，弓1起思 考，引入“重力與 萬有引力關(guān)系這 一課題分析、思考，給 出答案。強化學(xué)生對“由于 自轉(zhuǎn)引起的向心力 遠小于重力

6、的規(guī) 律的認識，為后續(xù) 內(nèi)容做鋪墊。提出問題，引導(dǎo)學(xué)生分析：忽 略地球自轉(zhuǎn)時，重力與萬有引 力的關(guān)系。使學(xué)生在教師的引 導(dǎo)下自主分析掌握 重力與萬有引力的 關(guān)系及分析方法。預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、思 考、答復(fù)、展示加深對萬有引力定 律的理解，體會天 地統(tǒng)一思想在具體 問題中的應(yīng)用強調(diào)解題標準思考、解答、回 答、展示關(guān)注最新的科學(xué)技 術(shù)的進展，復(fù)習(xí)鞏 固萬有引力定律的 應(yīng)用方法，關(guān)注我 國航天技術(shù)的進 展，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情思考、解答、回 答、展示作業(yè)布置要求完成主題知識與方法的 歸納，關(guān)注航天技術(shù)、科學(xué)探索新進 展獨立完成提咼復(fù)習(xí)質(zhì)里【例1】 地球外表的重力加速度為g,那么距離地球外表 3R位置處的重力加速度為

7、 生生互評2.實際應(yīng)用【例2】某物體在地面上受到的重力為 160N,將它放置在衛(wèi)星中，在衛(wèi)星以a=1/2 g隨火箭向 上加速度上升的過程中，當物體與衛(wèi)星中的支持物的相互擠壓力為90N時，求此時衛(wèi)星距地球外表有多遠？(地球半徑 R=6.4 x 103km,g=10m/s2)分組、人造地球衛(wèi)星1. 討論人造地球衛(wèi)星的速度、角速度、周期、向心加速度與軌道半徑的關(guān)系教師：提出問題：設(shè)地球質(zhì)量為 M衛(wèi)星質(zhì)量為 m軌道半徑為r，推導(dǎo)人造衛(wèi)星的運行速度。思考：角速度、向心加速度、周期與r的關(guān)系呢學(xué)生：獨立思考，交流合作，討論問題師生分享學(xué)生代表的結(jié)論師生共同小結(jié)：公式套餐學(xué)生歸納特點:ma2vm r4二2m

8、 2T2r =a=GMGMr3T =27：GM(1)各物理量由運行半徑 r決定(2)高軌、低速、長周期;定全定，一變?nèi)儭纠?】兩顆人造地球衛(wèi)星A和B的質(zhì)量比mA ： mB =1： 2，軌道半徑之比rA : rB =1:3 ,某一時刻它們的連線通過地心，那么此時它們的線速度之比Va : Vb =，向心加速度之比a a : aB:，向心力之比Fa：。生生互評【例4】如下圖，a、b、c是地球大氣層外圓形軌道上運動的三顆衛(wèi)星, 且小于c的質(zhì)量，那么().生生互評A . b所需向心力最小B . b、C的周期相同且大于 a的周期C. b、C的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度D. b、c的線速度大

9、小相等，且小于 a的線速度a和b質(zhì)量相等球自轉(zhuǎn)的角速度為CO。那么，同步衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的線速度為分組討論RG2. 幾種常見的衛(wèi)星學(xué)生舉例常見的衛(wèi)星1 近地衛(wèi)星學(xué)生分析過程因為：r=R+h, h=0,所以r=R j_GM _ GM-R (R十h)2“三速最大 T =2GMfGMf GM3_3 R 一i(R+h)七)3“周期最小學(xué)生總結(jié)規(guī)律:(1)軌道半徑即為地球半徑貼著地表飛行械地軌道赤道軌迅瓦他軌13(2)近地衛(wèi)星的運動特點:“三速最大，周期最小(2)極地衛(wèi)星同步即相對于地面靜 軌道通過地球兩級，軌道面與赤道面垂直 用于偵察、氣象勘探3 同步衛(wèi)星 教師提出問題：什么樣的衛(wèi)星稱為同步衛(wèi)星？所謂的

10、同步與誰同步?止如何實現(xiàn)衛(wèi)星與地面相對靜止呢？課件展示同步衛(wèi)星的運行，輔助學(xué)生分析學(xué)生思考并討論：同步衛(wèi)星的軌道定位？同步衛(wèi)星的運動特點？引導(dǎo)學(xué)生分析并得出結(jié)論： 定位于赤道平面上 r、a、v、o、T都完全確定同步衛(wèi)星高度 三顆同步衛(wèi)星實現(xiàn)全球掃描 空間資源分配問題最多120顆同步衛(wèi)星【例6】2021年4月15日零時16分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號 丙運載火箭，成功將第二顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星送入預(yù)定軌道.這次發(fā)射的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，是中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)方案中的第二顆組網(wǎng)衛(wèi)星，是地球同步靜止軌道衛(wèi)星. 該衛(wèi)星在預(yù)A.它一定位于赤道的上空B .它可能經(jīng)過北京上空定軌道正常運行時，以下說法正確的

11、選項是生生互評C.其周期為1個月D .它的線速度大于 7 900 m/s【課上反應(yīng)】分組討論同步衛(wèi)星離地心的距離為 r，運行速度為Vi，加速度a1，地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度a2，近地衛(wèi)星的線速度 v2，地球的半徑為R，那么A.a1 ra1Ra2 Ra2 rV1V；R2總結(jié)歸納：學(xué)生通過上題分析、總結(jié)、歸納人造衛(wèi)星與地球連續(xù)物的力學(xué)規(guī)律。地球連續(xù)物:Mm mg = G 廠R2人造衛(wèi)星：G Mm匚mG r2Fn =mg3、實際應(yīng)用:教師：提出問題：人造衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運動，重力起到的作用是什么？衛(wèi)星及衛(wèi)星里的人和物處于什么樣的狀態(tài)？學(xué)生：思考答復(fù)給出答案完全失重教師：處于完全失重狀態(tài)的物體， 一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會完全消失。同學(xué)們能否舉例說明？學(xué)生舉例：單擺停擺、天平失效、浸在水中的物體不再受浮力，液柱不再產(chǎn)生向下的壓強。