2020年高中物理教学设计：6.5《宇宙航行》1(人教版必修2).docx

第5节 宇宙航行新课教学老师活动同学活动设计意图一、宇宙速度师组织同学观看常娥一号放射并到达月球的全过程flsh动画和阅读教材“宇宙速度”。呈现问题一：1、抛出的石头会落地，为什么卫星、月球没有落下来？2、卫星、月球没有落下来必需具备什么条件？师：演示抛物试验，提出问题。牛顿的思考与设想：（1）抛出的速度v越大时，落地点越远，速度不断增大，将会毁灭什么结果？（2）牛顿依据自4、若此速度再增大，又会毁灭什么现象？5、此抛出的物体速度增大何种程度才能绕地球做圆周运动？师：（1）由上面的第5问求得的抛出的物体速度v=7.9km/s时才能绕地球做圆周运动，这一速度就是第一宇宙速度，也是放射卫星能绕地球做环绕飞行的最低放射速度。意义：第一宇宙速度是人造卫星在地面四周环绕地球作匀速圆周运动所必需具有的速度，所以也称为环绕速度。（2）其次宇宙速度大小。意义：使卫星摆脱地球的束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小放射速度，也称为脱离速度。留意：放射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，卫星绕地球运动的轨迹为椭圆；等于或大于11.2km/s时，卫星就会脱离地球的引力，不再绕地球运行。（3）第三宇宙速度。大小：。意义：使卫星摆脱太阳引力束缚的最小放射速度，也称为逃逸速度。留意：放射速度大于11.2km/s，而小于16.7km/s，卫星绕太阳作椭圆运动，成为一颗人造行星。假如放射速度大于等于16.7km/s，卫星将摆脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间。人造卫星的放射速度与运行速度（1）放射速度：放射速度是指卫星在地面四周离开放射装置的初速度，一旦放射后再无能量补充，要放射一颗人造地球卫星，放射速度不能小于第一宇宙速度。（2）运行速度：运行速度指卫星在进入运行轨道后绕地球做圆周运动的线速度。当卫星“贴着”地面飞行时，运行速度等于第一宇宙速度，当卫星的轨道半径大于地球半径时，运行速度小于第一宇宙速度。3同步卫星所谓同步卫星，是相对于地面静止的，和地球具有相同周期的卫星，T=24h，同步卫星必需位于赤道上方距地面高h处，并且h是确定的。同步卫星也叫通讯卫星。由得：h= （T为地球自转周期，M、R分别为地球的质量，半径）。代入数值得h=。二、幻想成真呈现问题 师：探究宇宙的奇怪，奔向宽敞而遥远的太空，是人类自古以来的幻想，那么幻想成真了吗?请同学们阅读教材“幻想成真”部分让同学带着问题去阅读课文组织同学争辩猜想：1、平抛物体的速度渐渐增大，物体的落地点渐渐变大。2、速度达到确定值后，物体将不再落回地面。3、物体不落回地面时环绕地面做圆周运动，所受地面的引力恰好来供应向心力，满足4、若此速度再增大，物体不落回地面，也不再做匀速圆周运动，万有引力不能供应所需要的向心力，从而做离心运动，轨道为椭圆轨道5、依据万有引力与向心力公式得=7.9km/s生：1957年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星放射成功 1961年4月12日，苏联空军少校加加林进入了“东方一号”载人飞船火箭点火起飞绕地球飞行一圈，历时108min，然后重返大气层，平安降落在地面上，铸就了人类进入太空的丰碑 1969年7月16日9时32分，“阿波罗11号”成功登临月球，蛾人航天技术快速进展 1992年，中国载人航天工程正式启动2003年10月15日9时，我国“神舟”五号宇宙飞船在酒泉卫星放射中心成功放射，把中国第一位航天员杨利伟送人太空飞船绕地球飞行14圈后，于10月16日6时23分平安降落在内蒙古主着陆场这次成功放射实现了中华民族千年的飞天幻想，标志着中国成为世界上第三个能够独立开展载人航天活动的国家，为进一步的空间科学争辩奠定了坚实的基础 伴随着“神舟五号的放射成功，中国已正式启动“嫦娥工程”，开头了宇宙探究的新征程激发同学学习的爱好培育同学试验与理论的结合，对物理现象进行大胆科学猜想的力气。使同学树立献身科学的人生观和价值观。课堂小结：1、万有引力定律和向心力公式相结合，可以推导出卫星绕行的线速度、角速度、周期和半径的关系，记住三种宇宙速度的数值，结合航天学问可以进行实际的计算。同步卫星是众多卫星当中较特殊的一种，生疏它的特点和规律可以用来求解很多题目。2、万有引力定律应用于卫星问题，是牛顿其次定律在天体运行中的具体应用，把握好万有引力定律、牛顿其次定律、匀速圆周运动及其他力学学问的综合，是解答本节问题的关键。板书设计5 宇宙航行1、宇宙速度 7.9km/s 11.2km/s 16.7km/s 第一宇宙速度是卫星放射的最小速度，是在轨道上运行的最大速度2、人造地球卫星3、同步卫星 定点在赤道上空，周期T、高度h、线速度v确定。4、幻想成真（1）世界的成就（2）中国的成就