2022-2023學(xué)年人教版（2019）必修第二冊(cè) 7.4宇宙航行 教案

教學(xué)目標(biāo)了解人造地球衛(wèi)星的最初構(gòu)想，推導(dǎo)第一宇宙速度。了解發(fā)射速度與環(huán)繞速度的區(qū)別和聯(lián)系，理解天體中的能量觀。會(huì)分析人造地球衛(wèi)星的受力和運(yùn)動(dòng)情況。重點(diǎn)會(huì)分析人造地球衛(wèi)星的受力和運(yùn)動(dòng)情況。難了解發(fā)射速度與環(huán)繞速度的區(qū)別和聯(lián)系，理解天體中的能量點(diǎn)觀。課題2022-2023學(xué)年人教版（2019）必修第二冊(cè)7.4宇宙航行教案教學(xué)過程教學(xué)過程師：播放中國(guó)神舟發(fā)展視頻。航天航空對(duì)一個(gè)國(guó)家的發(fā)展是很重要的，那地球上的物體，怎樣才能離開地球進(jìn)行宇宙航行呢？牛頓在1687年出版的《自然哲學(xué)的教學(xué)原理》中提出設(shè)想：把物體從高處水平拋出，速度一次比一次大，落地點(diǎn)就一次比一次遠(yuǎn)，如果拋出速度足夠大，物體就不會(huì)落回地面，而圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)。動(dòng)畫演示。二、新課教學(xué)問：那到底以多大的速度發(fā)射，才能成為人造衛(wèi)星？我們一起來計(jì)算一下。師：要想圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，需要萬有引力提供向心力。通過計(jì)算得7.9km/So動(dòng)畫演示。這個(gè)速度稱為第一宇宙速度，是物體在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度。問：發(fā)射高軌道衛(wèi)星與發(fā)射近地衛(wèi)星相比，哪個(gè)需要的發(fā)射速度大？嘗試計(jì)教學(xué)教學(xué)過程師：低軌衛(wèi)星發(fā)射速度小，在軌速度大；高軌衛(wèi)星發(fā)射速度大，在軌速度小。這里涉及了兩個(gè)速度，一個(gè)發(fā)射速度，一個(gè)運(yùn)行速度。而第一宇宙速度是最小的發(fā)射速度，它是我們根據(jù)萬有引力提供勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力解出來了，并且它是物體繞地球勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大環(huán)繞速度。問：當(dāng)衛(wèi)星環(huán)繞速度大于力=7.9km/s就可以脫離地球了嗎？師：并沒有，而是做橢圓運(yùn)動(dòng)，那速度達(dá)到多大可以離開地球呢？生：不會(huì)，還可以繞地球運(yùn)動(dòng)，但是不是圓周運(yùn)動(dòng)。師：脫離地球的速度是H.2km/s,稱為第二宇宙速度；脫離太陽(yáng)的速度是16.7km/s,稱為第三宇宙速度。師：進(jìn)行總結(jié)。師：人類基于第一宇宙速度發(fā)射了很多衛(wèi)星，環(huán)繞的方式也有很多種，以上三種都有可能嗎？生：1號(hào)不可能，因?yàn)樗能壍缊A心不對(duì)。師：因?yàn)槭堑厍蚪o的萬有引力提供衛(wèi)星環(huán)繞的向心力，因此軌道圓心應(yīng)該指向地心。接下來我們需要對(duì)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行理論分析，得到線速度、角速度、周期的關(guān)系式。問：發(fā)射速度越大，物體飛離越遠(yuǎn)，其運(yùn)行速度如何？生：根據(jù)關(guān)系式線速度越小。師：總結(jié)這節(jié)課所學(xué)習(xí)的內(nèi)容，例1。問：我們能否發(fā)射一顆周期為8()min的衛(wèi)星？生：不能，因?yàn)檐壍腊霃讲豢赡鼙鹊厍虬霃叫?。師：展示各種各樣的衛(wèi)星圖片。教學(xué)過程三、課堂小結(jié).第一宇宙速度：7.9km/s.第二宇宙速度：11.2km/s.第三宇宙速度：16.7km/s.衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)規(guī)律：G等=m+==mr