1、总课题 万有引力与航天万有引力与航天 总课时 第 15 课时 课题 宇宙航行宇宙航行 课型 新授课 教 学 目 标 学问与技能 1、了解人造卫星的有关学问,正确理解人造卫星做圆周运动时,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。过程与方法 通过用万有引力定律来推导第一宇宙速度,培育同学运用学问解决问题的力气。情感态度与价值观 1、通过介绍我国在卫星放射方面的状况,激发同学的爱国热忱。2、感知人类探究宇宙的幻想,促使同学树立献身科学的人生价值观。教学 重点 对第一宇宙速度的推导过程和方法,了解第一宇宙速度的应用领域。教学 难点 1、人造地球卫星的放射速度与运行速度的区分
2、。2、把握有关人造卫星计算及计算过程中的一些代换。学法 指导 自主阅读、合作探究、精讲精练、教学 预备 教学 设想 学问回顾合作探究突出重点,突破难点典型例题分析巩固学问达标提升 教 学 过 程 师 生 互 动 补充内容或错题订正 任务一 学问回顾 1、计算天体质量的方法:2、解决天体问题的基本思路是什么?任务二 合作探究(认真阅读教材,回答下列问题)一、牛顿的设想 引导 1:牛顿对人造卫星原理是怎样描绘的?引导 2:人造卫星绕地球运行的动力学缘由是什么?人造卫星在绕地球运行时,只受到地球对它的万有引力作用,人造卫星作圆周运动的向心力由 供应。引导 3:人造卫星的运行速度。设地球质量为 M,卫
3、星质量为 m,轨道半径为 r,由于万有引力供应向心力,则人造卫星的运行速度表达式:引导 4:角速度和周期与轨道半径的关系呢?二、宇宙速度 1、第一宇宙速度 推导:问题:牛顿试验中,炮弹至少要以多大的速度放射,才能在地面四周绕地球做匀速圆周运动?已知地球半径为 6370km。意义:第一宇宙速度是人造卫星在地面四周 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 的束缚,成为绕 运行的人造行星的最小放射速度,也称为脱离速度。(3)第三宇宙速度。大小:。意义:使卫星摆脱 束缚的最小放射速度,也称为逃逸速度。典型例题分析【例题 1】有两颗人造卫星,都绕地球做匀速圆周运行,已知它
4、们的轨道半径之比 r1:r24:1,求这颗卫星的:线速度之比;角速度之比;周期之比;向心加速度之比。【例题 2】地球半径为 6400km,在贴近地表四周环绕地球做匀速圆周运动的卫星速度为 7.9103m/s,则周期为多大?沟通与争辩:能否放射一颗周期为 80min 的人造地球卫星并说明缘由?3、幻想成真 引导: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”部分了解相关内容:任务三 达标提升 1、两个质量相等的人造地球卫星 a、b 绕地球运行的轨道半径 ra=2rb,下列说法中正确的是:()A、由公式 F=rmv2可知,卫星 a 的向心
5、力是 b 的 1/2,B、由公式 F=G2rMm可知,卫星 a 的向心力是 b 的 1/4,C、由公式 F=mrv2可知,卫星 a 的向心力是 b 的 2 倍,D、以上说法都不对。2人造地球卫星的轨道半径越大,则()A.速度越小,周期越小 B.速度越小,周期越大 C.速度越大,周期越小 D.速度越大,周期越大 3有两颗质量相同的人造卫星 A、B,其轨道半径分别为 RA、RB,RARB14,那么下列推断中正确的有 ()A它们的运行周期之比 TATB14 B它们的运行线速度之比vAvB41 C它们所受的向心力之比 FAFB 41 D它们的运行角速度之比 AB81 4关于人造卫星,下列说法中不行能的
6、是 ()A人造卫星环绕地球运行的速率是 79kms B人造卫星环绕地球运行的速率是 50kms C人造卫星环绕地球运行的周期是 80min D人造卫星环绕地球运行的周期是 200min 5设第一、其次、第三宇宙速度分别是v1、v2、v3,则 ()Av179 kms,79 kmsv2112kms,112kmv316 7kms B79 kmsv1112kms,v2112 kms,112kmv3167kms C 79 kmsv1112kms,112kmv2167kms v3167 kms,Dv179 kms,v2112kms,1v3167kms 6人造地球卫星围绕地球作匀速圆周运动,其速率()A.确定等于 7.9skm/B.确定大于 7.9skm/C.等于或小于 7.9skm/D.介于 7.911.2skm/之间 7、已知地球质量约为月球质量的 81 倍,地球半径约为月球半径的 4 倍,在地球上放射近地卫星的环绕速度为 79 kms,周期为 84 min那么在月球上放射颗近月卫星的环绕速度多大?它的周期多大?