高中物理-宇宙航行教學(xué)課件設(shè)計(jì)

宇宙航行

凄美的傳說---嫦娥奔月滕州五中學(xué)生朱家正設(shè)計(jì)的作品《火箭助推器與遙感測繪》獲得全國金獎,并申請國家專利。飛天夢想夢想成真學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行原理，會運(yùn)用萬有引力定律和圓周運(yùn)動公式分析解答有關(guān)衛(wèi)星運(yùn)行的問題；2.掌握三個宇宙速度，會推導(dǎo)第一宇宙速度；3.簡單了解航天發(fā)展史。4.能用所學(xué)知識求解衛(wèi)星基本問題。英國科學(xué)家牛頓(1643-1727)

在1687年出版的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中，牛頓設(shè)想拋出速度很大時，物體就不會落回地面。人類如何走出地球？自學(xué)了解：閱讀課本44頁第一段，初步了解牛頓的設(shè)想。以多大的速度發(fā)射物體，物體就剛好不落回地面，成為一顆繞地球表面做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星呢？探究活動一：方法一：萬有引力提供物體做圓周運(yùn)動的向心力方法二：在地面附近，重力近似等于萬有引力

在地面發(fā)射物體，如果速度小7.9km/s，結(jié)果會怎么樣？(2014年江蘇高考題)已知地球的質(zhì)量約為火星質(zhì)量的10倍,地球的半徑約為火星半徑的2倍,則航天器在火星表面附近繞火星做勻速圓周運(yùn)動的速率約為A.3.5km/sB.5.0km/sC.17.7km/sD.35.2km/s鞏固練習(xí)：A齊奧爾科夫斯基利用噴氣推進(jìn)的多級火箭，是實(shí)現(xiàn)太空飛行的最有效的工具。各種各樣的衛(wèi)星……給我們的生活帶來了很多的便利……我國目前發(fā)射的部分衛(wèi)星的運(yùn)行數(shù)據(jù)衛(wèi)星名稱衛(wèi)星質(zhì)量（kg）軌道近地點(diǎn)（km）軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)（km）運(yùn)行快慢返回型遙感衛(wèi)星2100175400？風(fēng)云1號A750900901？巴達(dá)爾150210992？極地軌道一般軌道赤道軌道平面立體赤道平面探究問題二：人造地球衛(wèi)星運(yùn)行的規(guī)律思考：衛(wèi)星的軌道有什么特點(diǎn)？所有衛(wèi)星都在以地心為圓心的圓軌道上探究：地球質(zhì)量M，衛(wèi)星軌道半徑為r，引力常量G.請你利用已學(xué)的知識，探究衛(wèi)星繞地球的運(yùn)行速度v、角速度ω、周期T與半徑r的關(guān)系.解題思路：萬有引力提供衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動的向心力。衛(wèi)星名稱衛(wèi)星質(zhì)量（kg）軌道近地點(diǎn)（km）軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)（km）運(yùn)行快慢返回型遙感衛(wèi)星2100175400風(fēng)云1號A750900901巴達(dá)爾150210992最快最慢一般學(xué)以致用：思考：還能不能發(fā)射一顆更快的衛(wèi)星？思考與討論：區(qū)分發(fā)射速度和運(yùn)行速度？發(fā)射速度是指衛(wèi)星在地面附近離開發(fā)射裝置的初速度。運(yùn)行速度指衛(wèi)星在進(jìn)入運(yùn)行軌道后繞地球做圓周運(yùn)動的線速度。自主學(xué)習(xí)：閱讀課本第44頁對應(yīng)部分，了解第二宇宙速度和第三宇宙速度。思考與交流：在地球上以下列速度v發(fā)射物體，結(jié)果會怎樣？（1）7.9km/s≤v＜11.2km/s（2）11.2km/s≤v

＜16.7km/s（3）v≥16.7km/s如何走向更深遠(yuǎn)的宇宙？盡管人