第六節(jié)宇宙速度 人造地球衛(wèi)星

1、教 學(xué) 課 題3-6 宇宙速度 人造地球衛(wèi)星第88頁(yè)課 的 類 型新授課（45分鐘）教 學(xué) 對(duì) 象一年級(jí)職業(yè)中專生教學(xué)目的和要求知識(shí)目標(biāo)1正確理解人造衛(wèi)星作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，各物理量之間的關(guān)系。2 知道三個(gè)宇宙速度的含義，會(huì)推導(dǎo)第一宇宙速度。3 培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)和應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)資源的能力。4 理解科學(xué)技術(shù)與社會(huì)的互動(dòng)關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的民主意識(shí)能力目標(biāo)通過(guò)學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用，通過(guò)解世界和中國(guó)的航天事業(yè)的發(fā)展，了解世界上第一顆人造衛(wèi)星、第一個(gè)宇宙飛船、第一個(gè)宇航員的知識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義熱情情感目標(biāo)通過(guò)學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用，使學(xué)生真切感受到用自己所學(xué)的物理知識(shí)能解決天體問(wèn)題，能解決實(shí)

2、際問(wèn)題，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情教 學(xué) 重 點(diǎn)萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用教 學(xué) 難 點(diǎn)人造地球衛(wèi)星的發(fā)射教 學(xué) 方 法電教法、推導(dǎo)法、歸納法、講授法教 具 和 儀 器多媒體和計(jì)算機(jī)教學(xué)過(guò)程教學(xué)內(nèi)容說(shuō)明新課導(dǎo)入我們?cè)诳措娨晫?shí)況轉(zhuǎn)播時(shí)總聽(tīng)到解說(shuō)員講：電視機(jī)前的觀眾朋友們：我們正在通過(guò)太平洋上空或印度洋上空的通訊衛(wèi)星轉(zhuǎn)播電視實(shí)況，那么衛(wèi)星是如何發(fā)射出去的？人造衛(wèi)星的運(yùn)行速率與其軌道半徑有何關(guān)系？本節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)人造衛(wèi)星 宇宙速度【板書(shū)】3-6 宇宙速度 人造地球衛(wèi)星故事引入講授新課離地面一定高度的物體以一定的初速度水平射出，由于重力作用，物體將做平拋運(yùn)動(dòng)即最終要落回地面。但如果射出的速度增加，會(huì)發(fā)生什么情況

3、呢？【板書(shū)】一人造衛(wèi)星發(fā)射原理牛頓的人造地球衛(wèi)星設(shè)想原理：平拋運(yùn)動(dòng)A BCDV0E由于拋出速度不同，物體的落點(diǎn)也不同。當(dāng)拋出速度達(dá)到一定大小，物體就不會(huì)落回地面，而是在引力作用下繞地球旋轉(zhuǎn)，成為繞地球運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星。故事引入觀察人造衛(wèi)星原理圖講授新課那么人造衛(wèi)星的軌道半徑和它的運(yùn)動(dòng)速率之間有什么關(guān)系呢？下面我們就來(lái)學(xué)習(xí)這個(gè)問(wèn)題?！景鍟?shū)】二宇宙速度問(wèn)題一：設(shè)一顆人造衛(wèi)星沿圓形軌道繞地球運(yùn)轉(zhuǎn). 教師：衛(wèi)星繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的向心力由什么力提供？學(xué)生：由衛(wèi)星所受地球的萬(wàn)有引力來(lái)提供. 據(jù)上述關(guān)系你能得到什么表達(dá)式？人造衛(wèi)星的運(yùn)行速率與其軌道半徑有何關(guān)系？引導(dǎo)：人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的向心力由什么力提供？（萬(wàn)有引

4、力）設(shè)地球質(zhì)量為M，某顆衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，此衛(wèi)星質(zhì)量為m，它受到地球?qū)λ娜f(wàn)有引力為等式兩邊都有m，可以約去，說(shuō)明與衛(wèi)星質(zhì)量無(wú)關(guān)。于是我們得到 討論：v與r之間的關(guān)系：學(xué)生：由于GM一定，r越小，線速度v越大，反之，r越大，v越小.教師：由此我們得到：距地面越高的衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)速率越小.那么，是向高軌道發(fā)射困難，還是向低軌道發(fā)射衛(wèi)星困難呢？學(xué)生：向高軌道發(fā)射衛(wèi)星比向低軌道發(fā)射衛(wèi)星要困難，因?yàn)橄蚋哕壍腊l(fā)射衛(wèi)星，火箭要克服地球?qū)λ囊ψ龈嗟墓?duì)于近地人造衛(wèi)星，衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)半徑約等于地球半徑R，可求得v1=7.9km/s 。這就是衛(wèi)星繞地面附近作圓周運(yùn)動(dòng)所需的速度，叫第一宇宙速度，也稱環(huán)繞速度。學(xué)

5、生總結(jié)向心力由萬(wàn)有引力得到回顧萬(wàn)有引力定律的表達(dá)式講授新課【板書(shū)】：第一宇宙速度v=7.9km/s當(dāng)物體的速度等于或大于11.2km/s時(shí)，物體就可以掙脫地球引力的束縛，成為繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星。所以，11.2km/s 是衛(wèi)星脫離地球的速度，這個(gè)速度叫作第二宇宙速度，也稱脫離速度?！景鍟?shū)】：第二宇宙速度v=11.2km/s如果物體的發(fā)射速度再大，達(dá)到或超過(guò)16.7km/s時(shí)，物體將能夠擺脫太陽(yáng)引力的束縛，飛到太陽(yáng)系外。16.7km/s這個(gè)速度稱為第三宇宙速度?！景鍟?shū)】：第三宇宙速度v=16.7km/s【板書(shū)】三、同步通信衛(wèi)星地球同步衛(wèi)星是指其公轉(zhuǎn)周期和地球自轉(zhuǎn)的周期相等的衛(wèi)星。地球同步衛(wèi)星有幾個(gè)明顯的特點(diǎn)：（演示課件）【板書(shū)】 特點(diǎn)：周期一定-23小時(shí)56分4秒方位一定-赤道上空高度一定-3.6107m根據(jù)數(shù)據(jù)推到出宇宙三速度的大小鞏固練習(xí)1. 一顆在圓形軌道上運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星，軌道半徑為r，它的線速度大小為v，問(wèn):當(dāng)衛(wèi)星的軌道半徑增大到2r 時(shí)，它的線速度是多大？重力變?yōu)樵瓉?lái)的多少倍？2. 天文臺(tái)測(cè)得一顆衛(wèi)星沿半徑為R的圓形軌道繞某行星轉(zhuǎn)動(dòng)，周期為T，求衛(wèi)星的向心加速度和行星的質(zhì)量。根據(jù)練習(xí)情況，提出新的疑問(wèn)。小結(jié)通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知