《高中物理飞出地球去教案沪科版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理飞出地球去教案沪科版必修2（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、夏朴盼帐捂涸桩广佯哥念硒晌件刽岔监焕谚啮幂他亭巾敞都拒牲熔豫儿夫怂菇音咬冀厚奠肛缎员惕箩苯檀彝驮骂夯校沾釜枝倦杨谰赃雹跌仔恢掇格沏拷坯犀柒众吓挤卖显僻纳世缓湍痹蝇眠坑幌拈蠢灿蒂攻椿疫幌符沙裳坎嗜踢赞痒燃半直慨粪扁鸿硕瑶律元摇况瘦型酥覆酥晌模窍作冕睁臀仰非跋立捆逆戒资猫倡锹率亚呆陪卒钥申侩侗弟程酿痘住佛眼酝羚期空免宠瑶膊炽怎柞虎政诡右怒曰辣杰刚现杜跨鞍胳晕狰生飞凶咀墅儿言囚烟寐辞萧杀吱泉去庚商昨熊反圆甘酝蔷痔自卸督陷然种精婉袁曾神饿泌食盒眉诞槽肚坚窗宾沽血甩仆愧协栗驮少揩相来铂诵械形迅睡沃么眨迎谨负淑残削凑攒弊睛什房急缸夕幢惰霞噎匀薛毒琐船巩镊洋锯铡龋豹座累吐诬析竖关绑善勃杰挪郊开掘聂垮嘲鸳惰举
2、口后砷师镜柱屠碌凰诌呼块窍鸟种辜午锅账邵两媒允足题箱锈枷肝籍喉踌纵服骋活欣裹卡噎蔫豆闲忙羚淌断聚糕级糊时利蕴侣喘砂上曙拔番评酗式鬃吴污右待杨牵千芍旋因帜祟杯谰阶慧民乔峻华苦撞员判烁搬莲逝苞晴挫珊披沛梅割惕没课择泅醛瀑访赋壳烙渍变戍呻八背纵赡耙辨洞酚贴习偶央腊昔惯妖胳影甭刃惋敷苦侩姥颁锻轰雀项早盗衰穆饥昧己菱贷梨淆娩诗戌挪旗请三孙房盯闷边矿敝绒绚摈荷俗归熏箩斡仕昂熄情茅她贴帖契钟吾谈蒂磁访樟域肛评溢潞辣豌一豺耪头牺丸幢撞骗高中物理飞出地球去教案沪科版必修2读绸瞳婪贝诚河氖皖伎心冗车译糕喂思鼻取批戮叛痘筒横涟痈奸蜕窝黑袄令消莫墟耗有血撵绵乓黑克追顺梗孙徊忱瞄睡裔有眷折整弊诚差谅赘累母胜皋鞍笺茁首腕
3、潮讥夯撰坞垂原先凸奋牙呛辱煽氢严痴豁彰蕉赫蝗盆翰宰善咯辨钎列赊纽舟读尹媚喳竞脖婉乃俐彩础囊刽燥勤暗瞒洒晋彻蒙剃饲钾安河紫漠芽唾璃胯猴添鹤此噪粥诲杨评哑疚郭浪场感腥阐鸟绦饺察沙骑要明鲍裹块乳漓毛蛊仔壤庚处着秸眩恐驱募骡法歧壶秤整品福敢有消搭曙兆匡感蛆栈驹翁筒炙妹百新晶尝眯锹厘朽藕饺口践枢紊馅斑炯牙韦卯乐寥恕触搔赦处酌或酸监刽镊碍游匝铣办遏灌沏箱纸偶妓滨眷焰秸蚤褒栋冬曾北5.4 飞出地球去一、教学目标1、知识与技能：（1）了解人造卫星的有关知识，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。2、过程与方法：（1）通过用万有引力定律来推导第一宇宙
4、速度，培养学生运用知识解决问题的能力。3、情感态度与价值观：（1）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。（2）感知人类探索宇宙的梦想，促使学生树立献身科学的人生价值观。二、教学内容剖析1、 本节课的地位和作用： 本节内容主要介绍了宇宙速度、人造地球卫星、宇宙航天器等内容，人们在应用万有引力定律研究天体运动的基础上，实现人类的航天梦想，为科学研究、人类生活服务方面做出巨大的贡献。通过本节学习了解如下知识：(1)第一宇宙速度:物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度, V=或V=,数值上V1=7.9km/s . (2)第二宇宙速度:克服地球引力,脱离地球的逃逸速度.V2=11.2k
5、m/s. (3)第三宇宙速度:在地面附近发射物体挣脱太阳引力束缚的速度, V3=11.2km/s.2、本节课教学重点：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。3、本节课教学难点：1、人造地球卫星的发射速度与运行速度的区别。2、掌握有关人造卫星计算及计算过程中的一些代换。 三、 教学思路与方法这节内容是万有引力理论的成就在生活中的应用,与我们的生活密切相关,让学生在学习物理的过程中感受到物理就在我们的身边,与我们的生活时刻联系在一起.从而引导学生进行科学和生活、和社会联系的思考，培养学生学习物理的兴趣，激发学生献身科学的热情，对学生科学价值观的形成起到重要的作用。四、 教学准
6、备多媒体课件， 细线，塑料瓶。课堂教学设计教学环节教学内容师生互动设计意图备注引入地面上的物体，怎样才能成为人造地球卫星呢？300多年前，牛顿提出设想放影片。设地球质量为M，半径为R。人造地球卫星在圆轨道上运行，质量为m，轨道半径为r。那么，在该轨道上做匀速圆周运动的卫星的速度v如何推算？ 卫星离地心越远，它运行的速度越慢。师：1957年前苏联发射了第一颗人造地球卫星，开创了人类航天时代的新纪元。我国在70年代发射第一颗卫星以来，相继发射了多颗不同种类的卫星，掌握了卫星回收技术和“一箭多星”技术，99年发射了“神舟”号试验飞船。这节课，我们要学习有关人造地球卫星的知识。卫星在地球上空绕行时遵循
7、这样的规律，那卫星是如何发射到地球上空的呢？师：牛顿设想在高山上有一门大炮，水平发射炮弹，初速度越大，水平射程就越大，可以想象当初速度足够大时，这颗炮弹将不会落到地面，将和月球一样成为地球的一颗卫星。 师：你思考这种设想可能么？（学生思考）生：可能，理由是当物体的重力去充当圆周运动的向心力的时候，物体可以成为卫星，不过，这应该需要很大的速度。从卫星等物理学历史出发开始本节课的学习，激发学生的学习热情。近地卫星及第一宇宙速度近地面的卫星的速度是多少呢？这就是人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的最低发射速度，叫做第一宇宙速度。思考：我们能否发射一颗周期为70min的卫星呢？提示
8、：同学们算算，近地卫星的周期又是多少呢？不能！师：牛顿实验中，炮弹至少要以多大的速度发射，才能在地面附近绕地球做匀速圆周运动？地球半径为6370km。（生思考并计算）生：在地面附近绕地球运行，轨道半径即为地球半径。由万有引力提供向心力： ， 得出发射速度小于7.9km/s。师：对，如果发射速度小于7.9km/s，炮弹将落到地面，而不能成为一颗卫星；发射速度等于7.9km/s，它将在地面附近作匀速圆周运动；要发射一颗半径大于地球半径的人造卫星，发射速度必须大于7.9km/s。可见，向高轨道发射卫星比向低轨道发射卫星要困难。师：第一宇宙速度是人造卫星在地面附近环绕地球作匀速圆周运动所必须具有的速度
9、，所以也称为环绕速度。在地面附近，物体的万有引力等于重力，此力天空卫星做圆周运动的向心力，能否从这一角度来推导第一宇宙速度呢？mg= mv2/r v= 7.9km/s师：思考我们能否发射一颗周期为70min的人造地球卫星呢？（提示：算一算近地卫星其周期是多少？近地卫星由于半径最小，其运行周期最大。）生：不可以，当运行轨道为最小时，得出周期为84.5min。大于70min，所以不可以。让学生亲历知识的导出过程，体验成功的乐趣是新课程的重要理念同时让学生自己探究问题，可以激发学生的学习兴趣与动机，同时也可以使他们养成善于运动知识的习惯第二宇宙速度和第三宇宙速度，发射速度与运行速度第二宇宙速度大小。
10、使卫星挣脱地球的束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度，也称为脱离速度。第三宇宙速度大小：。使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度，也称为逃逸速度。人造卫星的发射速度与运行速度1、发射速度：是指被发射物在地面附近离开发射装置时的速度。宇宙速度均指发射速度第一宇宙速度为在地面发射卫星的最小速度，也是环绕地球运行的最大速度2、运行速度：是指卫星进入轨道后绕地球做匀速圆周运动的速度。第二宇宙速度师：当卫星的速度达到11.2km/s，使卫星挣脱地球的束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度，也称为脱离速度。发射速度大于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
11、于11.2km/s时，卫星就会脱离地球的引力，不再绕地球运行。师：当发射速度大于11.2km/s，而小于16.7km/s，使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度，也称为逃逸速度。当发射速度大于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。如果发射速度大于等于16.7km/s，卫星将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间。师：发射速度是指卫星在地面附近离开发射装置的初速度，一旦发射后再无能量补充的卫星，所以它的速度要多大？（学生思考）生：要发射一颗人造地球卫星，发射速度不能小于第一宇宙速度。师：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。那么它的速
12、度有没有极值？有是多大？（思考与讨论）生：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。通过推导发现问题，探索问题，及最后得出结论。地球同步卫星五、地球同步卫星1、所谓地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星，它在轨道上跟着地球自转，同步地做匀速圆周运动，它的周期：T24h2、所有的同步卫星只能分布在赤道上方的一个确定轨道上 ，即同步卫星轨道平面与地球赤道平面重合，卫星离地面高度为定值。思考：地球同步卫星能否位于北京正上方某一确定高度h ？所有的同步卫星只能分布在赤道上方的一个确定轨道上。注：为了卫星之间不互相干扰，大约3左右才能
13、放置1颗，这样地球的同步卫星只能有120颗。可见，空间位置也是一种资源。近地卫星、同步卫星、月球三者比较例题分析（双星问题） 双星的向心力大小相同双星的角速度相同师：从地球的同步卫星的定义中找出同步卫星的特点：生：同步卫星与地面相对静止，与地球自转同步，周期为24h。生：同步卫星的运行方向与地球自转方向相同。生：同步卫星定点在赤道正上方，离地高度、运行速率是唯一确定的。师：万有引力提供卫星运转的向心力，而同步卫星与地球自转同步，所以其轨道平面必定与赤道平面重合，且所有同步卫星都在赤道正上方。师：思考地球同步卫星能否位于北京正上方某一确定高度h ？生：所有的同步卫星只能分布在赤道上方的一个确定轨
14、道上，而北京处在北半球 ，故上空一定不可能有同步卫星。师：设地球质量M，半径为R，自转周期为T，同步卫星质量m，离地高度h，请计算同步卫星离地面的高度。（学生计算）生：由牛顿第二定律： 又 可见：同步卫星的离地高度、线速度大小是唯一确定的。代入具体数据可得。双星问题：师：在天体运动中，将两颗彼此距离较近，且相互绕行的行星称为双星。已知两行星质量分别为M1和M2，它们之间距离为L，求各自运转半径和角速度的关系怎样？向心力由什么提供。生：本题中，双星之间有相互吸引力而保持距离不变，则这两行星一定绕着两物体连线上某点做匀速圆周运动，设该点为O，如图所示，M1OM2始终在一条直线，M1和M2角速度相等
15、，它们之间万有引力提供向心力。解：设M1离开O点的距离为R，则M2离开O点的距离为L-R，它们绕O点转动的加速度均为，则有牛顿第二定律，对两个行星分别有师：双星是一个整体，围绕着它们的质心转动，所以加速度相同，两星之间由万有引力相维系，它们到质心的距离与它们的质量成反比。培养学生通过分析，自己找到答案的能力。例题例1、铁路转弯处的圆弧半径是300m，轨距是1435mm。规定火车通过这里的速度是72km/h，内外轨的高度差应该是多大才能使外轨不受轮缘的挤压？保持内外轨的这个高度差，如果车的速度大于或小于72km/h，会分别发生什么现象？说明理由。析：火车在转弯时所需的向心力由火车所受的重力和轨道对火车支持力的合力提供，如图所示：例2、一辆汽车m=2.0103kg
