- 相关推荐
人造卫星，宇宙速度教案
在教学工作者开展教学活动前，时常需要编写教案，借助教案可以有效提升自己的教学能力。优秀的教案都具备一些什么特点呢？以下是小编整理的人造卫星，宇宙速度教案，仅供参考，希望能够帮助到大家。
人造卫星，宇宙速度教案1
教学目标：
1． 正确理解人造卫星作圆周运动时，各物理量之间的关系。
2． 知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。
3． 培养学生自学和应用络资源的能力。
4． 理解科学技术与社会的互动关系，培养学生科学的民主意识。
重点难点：
第一宇宙速度的推导
教学方法：
讲授、讨论并辅以多媒体演示及络环境下的自学等多种形式的教学方法。体现STS教育和综合化的思路，有效合理地应用各种教育教学手段，丰富学生的学习方式，优化教学过程。
教学器材：
络设备及相应的教学软件。
教学过程：
●引入新课
在科学技术欠发达的古代，"嫦娥奔月"只能是美丽的传说。
1957年10月4日，前苏联成功地发射了第一颗人造地球卫星，从而开创人类的航天新纪元；1961年4月12日，前苏联成功地发射了第一艘"东方号"载人飞船，尤里·加加林成为人类第一位航天员，揭开了人类进入太空的序幕；1969年7月20日，美国航天员阿姆特朗和奥尔德林驾驶"阿波罗"11号飞船的登陆舱降落在月球赤道附近的静海区，首次实现了人类登上月球的理想……
人类进入了航天时代。这节课我们就来学习人造地球卫星方面的基本知识。
板书6.5 人造卫星 宇宙速度
●新课讲授
离地面一定高度的物体以一定的初速度水平射出，由于重力作用，物体将做平抛运动即最终要落回地面。但如果射出的速度增加，会发生什么情况呢？
板书 一、人造地球卫星
演示牛顿设想原理图。由于抛出速度不同，物体的落点也不同。当抛出速度达到一定大小，物体就不会落回地面，而是在引力作用下绕地球旋转，成为绕地球运动的人造卫星。
那么，速度多大时，物体将不会落回地面而成为绕地球旋转的卫星呢？
板书 二、宇宙速度
下面讨论人造卫星绕地球运动的速度。假如地球和人造卫星的质量分别为M 和m，卫星的轨道半径和线速度分别为r和v，根据万有引力向心力可知：
由此解出： v=
对于近地人造卫星，卫星的运转半径约等于地球半径R，可求出：v=
将引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2和地球质量M=5.89×1024kg及地球半径R=6.37×106m代入上式，可求得v1=7.9km/s 。这就是卫星绕地面附近作圆周运动所需的速度，叫第一宇宙速度，也称环绕速度。
板书 1.第一宇宙速度(环绕速度) v1=7.9km/s
请学生根据所学的知识，推导第一宇宙速度的另一种表达式：v1=
推导：地面附近重力向心力：
即 mg= 所以 v=
将R=6.37×106m, g=9.8m/s2代入，求出第一宇宙速度仍为7.9km/s。
如果人造地球卫星进入轨道的水平速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，它绕地球运动的轨道就不是圆，而是椭圆。当物体的速度等于或大于11.2km/s时，物体就可以挣脱地球引力的束缚，成为绕太阳运动的人造卫星。所以，11.2km/s 是卫星脱离地球的速度，这个速度叫作第二宇宙速度，也称脱离速度。
板书 2.第二宇宙速度（脱离速度） v2=11.2km/s
达到第二宇宙速度的物体还受太阳引力的束缚，要想使物体挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去，必须使它的速度等于或大于16.7km/s，这个速度叫作第三宇宙速度，也称逃逸速度。
板书 3.第三宇宙速度（逃逸速度） v3=16.7km/s
人造地球卫星的种类很多，有一种特别的卫星叫地球同步卫星。
板书 三、地球同步卫星
地球同步卫星是指其公转周期和地球自转的周期相等的卫星。地球同步卫星有几个明显的特点：（演示课件）
板书 特点：
周期一定--23小时56分4秒
方位一定--赤道上空
高度一定--3.6×107m
人造地球卫星有广泛的应用。例如，靠人工进行资源调查，速度慢、效率低，调查和开发一个矿藏一般需要十几年的时间。现在利用人造卫星进行调查，它一天绕地球转十几圈，在高空拍下卫星照片，回收下来，可以大面积了解全局，效率大大提高。例如，对北京以北十六万平方公里地区的一次卫星勘察，就找到七个成矿预测区。
电视教育是培养人才的一种手段。但是电视靠中继站转播，每隔50km就要建一个中继站，这要耗费大量的人力、物力。如果利用卫星传播，象我们这样幅员辽阔的国家，只要一颗同步通信卫星，边远地区也可以收看首都的电视节目。1984年4月我国发射的试验通信卫星为我国通信事业的现代化开拓了极为广阔的前景。1986年10月我国开始利用通信卫星进行电视教育广播。
下面就请同学们利用络资源，上查找有关人造卫星和航天方面的资料，增加对这方面知识的了解。并围绕以下问题进行信息检索：
1. 能否发射一颗相对静止在北京上空的'通信卫星？
2. 了解我国人造地球卫星的发展状况。
3. 了解人造卫星的种类。
（学生上）
● 巩固练习
1. 一颗在圆形轨道上运行的人造地球卫星，轨道半径为r，它的线速度大小为v，问:当卫星的轨道半径增大到2r 时，它的线速度是多大？重力变为原来的多少倍？
2. 天文台测得一颗卫星沿半径为R的圆形轨道绕某行星转动，周期为T，求卫星的向心加速度和行星的质量。
● 在线测试
做页上的试题，并可现场给出分数。
● 作业
1. 复习本节课文及阅读有关黑洞的知识。
2. 思考课本练习二第（4）、（5）、（6）题。
3. 练习二第（1）、（2）、（7）题做在练习本上。
说 明：
1. 本节教材从万有引力向心力为出发点，讲述了人造卫星的运行原理，推导了第一宇宙速度，了解了三个宇宙速度的含义。
2. 注意引导学生如何上查资料，使学生在掌握本节内容的同时，学会正确利用络资源辅助自己的学习，优化了教学过程。
人造卫星，宇宙速度教案2
教学目标
知识目标：
1、通过对行星绕恒星的运动及卫星绕行星的运动的研究，使学生初步掌握研究此类问题的基本方法：万有引力作为圆周运动的向心力；
2、使学生对人造卫星的发射、运行等状况有初步了解，使多数学生在头脑中建立起较正确的图景；
能力目标
通过学习万有引力定律在天文学上的应用，通过解世界和中国的航天事业的发展，了解世界上第一颗人造卫星、第一个宇宙飞船、第一个宇航员的知识，了解中国的神州一号、神州二号、神州三号的'发射与回收，增强学生的爱国主义热情。
情感目标
通过学习万有引力定律在天文学上的应用，使学生真切感受到用自己所学的物理知识能解决天体问题，能解决实际问题，增强学生学习物理的热情。
教学建议
本节的教学过程中在加强应用万有引力定律的同时，还应注重卫星的发射过程.请教师注意下列几个问题。
一、天体运动和人造卫星运动模型
二、地球同步卫星
三、卫星运行速度与轨道
卫星从发射升空到正常运行的连续过程，一般可分为几个阶段，每个阶段对应不同的轨道。例如发射轨道、转移轨道、运行轨道、同步轨道、返回轨道等。有些卫星的发射并不是直接到达运行轨道，而需要多次变轨。例如地球同步卫星就是先发射到近地的圆轨道上，再变为椭圆形转移轨道，最后在椭圆形轨道的远地点变为同步轨道。因此发射过程需多级火箭推动。
教学重点：万有引力定律的应用
教学难点：人造地球卫星的发射
教学方法：讨论法
教学用具：多媒体和计算机
教学过程：
一、人造卫星的运动
问题：
1、地球绕太阳作什么运动？
回答：近似看成匀速圆周运动。
2、谁提供了向心力？
回答：地球与太阳间的万有引力。
3、人造卫星绕地球作什么运动？
回答：近似看成匀速圆周运动。
4、谁提供了向心力？
回答：卫星与地球间的万有引力。
请学生思考讨论下列问题：
例题1、根据观测，在土星外围有一个模糊不清的光环，试用力学方法判定土星的光环究竟是与土星相连的连续物，还是绕土星运转的小卫星群？
分别请学生提出自己的方案并加以解释：
1、如果是连续物则：这些物体作匀速圆周运动的线速度与半径成正比，
2、如果是卫星则：这些物体作匀速圆周运动的线速度与半径的平方根成反比，这个题可以让学生充分讨论。
二、人造卫星的发射
问题：1、卫星是用什么发射升空的？
回答：三级火箭
2、卫星是怎样用火箭发射升空的？
学生可以讨论并发表自己的观点。
下面我们来看一道题目：
例题2、1999年11月21日，我国“神州”号宇宙飞船成功发射并收回，这是我国航天史上重要的里程碑。新型“长征”运载火箭，将重达8.4t的飞船向上送至近地轨道1，飞船与火箭分离后，在轨道1上以速度7.2km/s绕地球作匀速圆周运动。试回答下列问题：
（1）根据课文内容结合例题（2）（3）（4）问画出图示。
（2）轨道1离地的高度约为：
A、8000kmB、1600kmC、6400kmD、4xxxxkm
解：由万有引力定律得：
解得：=1600km
故选（B）
（3）飞船在轨道1上运行几周后，在点开启发动机短时间向外喷射高速气体使飞船加速，关闭发动机后飞船沿椭圆轨道2运行，到达点开启发动机再次使飞船加速，使飞船速率符合圆轨道3的要求，进入轨道3后绕地球作圆周运动，利用同样的方法使飞船离地球越来越远，飞船在轨道2上从点到点过程中，速率将如何变化？
解：由万有引力定律得：
解得：
所以飞船在轨道2上从点到点过程中，速率将减小。
（4）飞船在轨道1、2、3上正常运行时：
①飞船在轨道1上的速率与轨道3上的速率哪个大？为什么？
回答：轨道1上的速率大。
②飞船在轨道1上经过点的加速度与飞船在轨道2上经过点的加速度哪个大？为什么？
回答：一样大
③飞船在轨
【人造卫星，宇宙速度教案】相关文章：
《人造卫星 宇宙速度》说课稿11-11
中班教案教案04-15
教案中班教案02-23
大自然教案教案01-23
小班教案安全教案03-16
《大班教案》大班教案11-02
大班教案大班教案04-11
小班教案游戏教案01-13
小班教案小班教案03-02