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1、万有引力定律的应用万有引力定律的应用教学设计教学设计授课人：永安三中 何乐庆 授课时间：2007-5-24 授课类型：新 课 授课地点：高一（7）班教室 一、一、教学目标教学目标 1、 知识与技能： （1）了解人造卫星的有关知识 （2）知道三个宇宙速度的含义，并会推导和计算第一宇宙速度 （3）了解万有引力定律在天文学上的重要作用 2、 过程与方法 能够运用万有引力定律解决人造卫星绕地球运动问题，培养学生理论联系实际的能力 3、 情感态度与价值观 （1）利用万有引力定律可以发现未知天体，让学生懂得理论来源于实践，反过来又可以指导实践， 增强学生学习物理的兴趣 （2）通过介绍我国在卫星发射及神州五
2、号载人宇宙飞船方面的情况，激发学生的爱国热情 二、二、重点难点重点难点 重点： （1）第一宇宙速度的推导 （2）运行速率、周期、角速度与轨道半径的关系 难点： （1）运行速率与轨道半径的关系 （2）发射速度与运行速度的区别 三、三、教学准备教学准备 课件，细绳，小球 四、四、教学过程教学过程教学内容学生活动教学设计意图一、一、新课引入：新课引入： 播放人造卫星模拟视频二、二、教学过程教学过程 思考与讨论思考与讨论 （1） 、从空中由静止释放的物体，会因为地球的吸引而落回地面。 （2） 、同样是受地球吸引的月球，为何它却没有落回地面上呢？ 课件展示月球与物体的数据比较 项目项目物体物体月球月球
3、初速度V=0m/sV=1km/s受力万有引力万有引力运动类型自由落体圆周运动学生经交流讨论得出结论： 物体能成为卫星必须具备足够大的速度学生观看、提 出问题分析比较数据 得出结论创设情境，激 发学生兴趣， 引入课题具体给出月球 和物体的数据， 让学生从中找 出不同点得出 结论，培养学 生的观察能力历史探索历史探索 展示牛顿的人造卫星原理图提出问题 （1） 、如何让卫星或飞船获得足够大的初速度呢？火箭。 课件展示我国长征系列火箭图片和神州六号的模拟发射过程 （2） 、必须给物体多大的速度，它才不会落回地面呢?、人造地球卫星与宇宙速度、人造地球卫星与宇宙速度 思考与讨论思考与讨论 （1）卫星做匀速
4、圆周运动向心力的来源？万有引力提供向心力 （2）设地球质量为 M，卫星质量为 m，卫星到地心距离为 r，试导 出环绕地球做匀速圆周运动的线速度的表达式（3）若地球质量 M5.981024kg ，G6.6710-11m3/kgs2，地 球半径为 R6.38106m。求卫星在近地轨道的运行速度？（4）由卫星的速度公式，你能看出卫星速度和什么 有关吗？V 只和轨道半径 r 有关，vr课件展示在不同轨道上卫星运动的快慢学生观看和了 解火箭的结构 与发射过程学生思考与讨 论，回答相应 问题学生观看并与 结论对比，获 得感性认识通过历史的探 索让学生进一 步认识卫星上 天的原理，并 感悟科学发展 的漫长过
5、程通过介绍我国 在航天领域的 巨大成就，激 发学生的爱国 热情通过讨论与交 流的方式逐步 引导学生推导 出第一宇宙速 度，并学会这 一思想方法， 达到突破这一 重难点的目的通过动画展示 卫星在不同轨 道的运动快慢， 克服本节知识 较为抽象的缺 点rvmrMmG22 rGMv MMMR R Rrm mm近地轨道：rRGMvR 112466.67 105.98 10/6.37 10m s 7.9k/m s GMvR 牛顿人造卫星原理图1、宇宙速度 （1）第一宇宙速度（环绕速度）：V7.9km/s 含义：是地球卫星的最大运行速度，最小发射速度 运行速度与发射速度的区别：（2）第二宇宙速度：（脱离速度
6、）V11.2km/s 卫星脱离地球束缚变成小行星的最小发射速度 （3）第三宇宙速度：（逃逸速度）V16.7km/s 卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度 课件展示：2、卫星的运行速度，角速度，周期与半径的关系 学生自主推导：区别两种速度， 掌握第一宇宙 速度的内涵具体感知三大 宇宙速度的含 义学生自主推导通过多媒体教 学联系开头观 看的火箭发射 过程，突破这 一教学难点通过动画展示 引导学生掌握 这一较为抽象 的知识通过学生自主 推导卫星的 V，W 和 T 的 表达式，进一 步掌握运用万 有引力定律解 决具体问题的 能力V V运行运行V V发射发射2 23MmGMGmrrr 22MmvGMGmvrr
7、r 23 2 224()MmrGmrTrTGM 分析比较 V，w 和 T 和什么有关课堂练习 （1）人造卫星的天线偶然折断，天线将做（ ） A自由落体运动 B平抛运动 C远离地球飞向太空 D继续和卫星一起沿轨道运动 （2）人造地球卫星以地心为圆心做匀速圆周运动，下列说法中正 确的是（ ） A半径越大，速度越大，周期越小 B半径越大，速率越小，周期越大 C所有卫星的角速度相同，与半径无关 D所有卫星的速率均相同，与半径无关 （3）近地卫星的周期是多少？我们能否发射一颗周期为 50min 的 卫星呢? Tmin=85min、预测未知天体 1、课件展示九大行星图，介绍九大行星的发现过程，让学生比较 水、金、火、土、天王星与海王星、冥王星发现的不同之处。 2、观看八大行星的报道，让学生对此提出看法、小结学生自主评做这节课学到了什么、布置作业学生自主完成 课堂练习学生观看并提 出看法通过习题巩固 前面所有的重 点知识让学生懂得理 论来源于实践， 反过来又可以 指导实践，增 强学生学习物 理的兴趣
