2020-2021学年高中物理-第六章-万有引力与航天-5-宇宙航行(1)教案-新人教版必修2.doc

2020-2021学年高中物理 第六章 万有引力与航天 5 宇宙航行（1）教案 新人教版必修2

2020-2021学年高中物理 第六章 万有引力与航天 5 宇宙航行（1）教案 新人教版必修2

年级：
姓名：

- 5 -

宇宙航行（1）
课题
§6.5宇宙航行
教学目标
知识与技能：
1.了解宇宙航行的意义；
2.知道三个宇宙速度的含义和数值，会推导第一宇宙速度
3.会根据人造地球卫星的力学、运动学规律计算讨论人造卫星的发射、环绕、变轨、相遇等问题。
过程与方法：
1.通过万有引力定律推导第一宇宙速度，培养学生运用知识解决问题的能力。
2.通过人造卫星的加速度、速度、角速度、周期跟轨道半径的关系的讨论，进一步理解卫星的有关规律。
3.通过学生自己搜集报告航天事业及相关科学的过程，补充学生相关知识同时培养学生自学和应用网络资源的能力。
情感态度与价值观：
1.通过介绍和多媒体展示牛顿对于人造地球卫星的最初构想，使学生体验科学探索的过程。
2.通过介绍我国在卫星发射方面的情况，激发学生的爱国热情和学习动力。
教学重点
1.第一宇宙速度的推导和理解。
2.应用万有引力定律解决人造卫星相关问题。
教学难点
应用万有引力定律解决人造卫星相关问题。
教学资源
教材、多媒体
教法设计
教师启发引导，辅助以多媒体演示，学生思考体会解答
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图

一、导入新课
活动1：PPT展示宇宙航行的意义，提出影响人类探索宇宙脚步的关键是人造卫星的地面发射速度，引入。
二、新课教学
活动2：在半径为R的拱形桥顶行驶的汽车速度满足什么条件时可以从桥顶飞离桥面？

活动3：你来猜想，如果将地球看做一个大的拱形桥，人造卫星发射就像加速行驶在桥顶的汽车，那么人造卫星的地面发射速度达到什么条件时将会飞离地面？

活动4：总结学生回答，概括出第一宇宙速度的推导方法。
活动5：引入通过万有引力定律推导

活动6：总结计算第一宇宙速度的两种方法：
1） 根据重力等于向心力得出：

2） 分局万有引力充当向心力得出：

3）解释结论中每个物理量的意义。

活动7：人造卫星的轨道运行：
1）PPT展示人造卫星的形态和轨道及地区大气层的厚度，介绍说明人造地球卫星运行的轨道特点。
2）讨论加速度、速度、角速度、周期跟轨道半径的关系。
3）计算理解第一宇宙速度即人造卫星的最大环绕速度与最小发射速度。

回答：当速度满足重力恰好等于向心力时，小车会飞离桥面。

学生根据圆周运动的规律和万有引力定律计算卫星的运行速度。并进行相关讨论。

讨论回答。

请其中一位同学在黑板上展示计算过程。

讨论回答。

以学过的圆周运动问题解决方法为基础讨论人造卫星发射的第一宇宙速度。

复习圆周运动及万有引力的应用，增强学生的探索能力。

通过图片展示及解说，使学生对人造卫星有一个感性认识。

通过对国际卫星导航系统的介绍激发学生的兴趣。

建立学生清晰的物理分析思路。

板书设计
§6.5宇宙航行
一、人造卫星的发射：
第一宇宙速度推导：
第二宇宙速度和第三宇宙速度的概念
二、人造卫星的轨道运行：
1.人造卫星的轨道分类：
2.人造卫星的轨道运行规律：根据人造卫星的
推导人造地球卫星的线速度、角速度、周期、向心加速度。