《物理(醫(yī)藥衛(wèi)生類)》教案 高職 3.6萬(wàn)有引力定律與宇宙速度_第1頁(yè)
《物理(醫(yī)藥衛(wèi)生類)》教案 高職 3.6萬(wàn)有引力定律與宇宙速度_第2頁(yè)
《物理(醫(yī)藥衛(wèi)生類)》教案 高職 3.6萬(wàn)有引力定律與宇宙速度_第3頁(yè)
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第三章曲線運(yùn)動(dòng)與萬(wàn)有引力教案名稱:3.6萬(wàn)有引力定律與宇宙速度教學(xué)目標(biāo):1.通過有關(guān)史實(shí)了解萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程,構(gòu)建萬(wàn)有引力普遍適用性的觀念。從力的視角探究行星運(yùn)動(dòng)的原因,強(qiáng)化運(yùn)動(dòng)與相互作用觀。了解人造衛(wèi)星的有關(guān)知識(shí),了解三個(gè)宇宙速度的含義,會(huì)推導(dǎo)第一宇宙速度。(物理觀念與應(yīng)用)2.了解萬(wàn)有引力定律的建立過程,滲透科學(xué)規(guī)律發(fā)現(xiàn)過程中大膽猜想與嚴(yán)格求證的思維方法。(科學(xué)思維與創(chuàng)新)3.了解人造衛(wèi)星由思想實(shí)驗(yàn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的過程,了解人類如何利用多級(jí)火箭克服地球引力實(shí)現(xiàn)宇宙航行的科學(xué)探究過程。(科學(xué)探究與實(shí)踐)4.了解人類對(duì)太空探索和我國(guó)在航空航天和宇宙探索方面的成就與進(jìn)展,認(rèn)識(shí)人類太空探索科學(xué)成就,感受人類對(duì)客觀世界不斷探究的精神和情感,激發(fā)愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的興趣。增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感與文化自信。(科學(xué)態(tài)度與責(zé)任)教學(xué)重點(diǎn):萬(wàn)有引力定律內(nèi)容及宇宙速度。教學(xué)難點(diǎn):萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用教學(xué)方法:講授法、自主學(xué)習(xí)法、討論法、歸納法教學(xué)準(zhǔn)備:實(shí)驗(yàn)器材:多媒體材料:PPT課件教學(xué)過程:一、導(dǎo)入新課:情景創(chuàng)設(shè):展示“嫦娥奔月”等圖片,觀看嫦娥二號(hào)衛(wèi)星發(fā)射升空精彩的瞬間視頻,提問為什么人類能成功發(fā)射衛(wèi)星,為什么宇宙飛船能升空能繞地球旋轉(zhuǎn)?為何還能掙脫地球束縛飛向月球?引出新課二、新課講解:(一)萬(wàn)有引力定律1.概念引入:使用PPT介紹人類對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)歷程。地心說、日心說、開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律。歷史背景:學(xué)生講述開普勒發(fā)現(xiàn)行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的歷史故事。開普勒是德國(guó)近代著名的天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家和哲學(xué)家。是繼哥白尼之后第一個(gè)站出來捍衛(wèi)太陽(yáng)中心說、并在天文學(xué)方面有突破性成就的人物,被后世的科學(xué)史家稱為"天上的立法者"。同時(shí)他對(duì)光學(xué)、數(shù)學(xué)也做出了重要貢獻(xiàn),是現(xiàn)代光學(xué)的奠基人。(2)信息速遞:結(jié)合PPT動(dòng)畫演示開普勒行星運(yùn)動(dòng)三大定律的基本內(nèi)容。2.科學(xué)探究(1)建立模型:把行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)(2)理論探究:太陽(yáng)與行星間的引力(勻速圓周運(yùn)動(dòng)與牛頓運(yùn)動(dòng)定律)(3)定律內(nèi)容:天地統(tǒng)一,得出萬(wàn)有引力定律。內(nèi)容:自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引,引力的大小與兩個(gè)物體的質(zhì)量m1和m2的乘積成正比,與它們之間的距離r的二次方成反比。公式:?jiǎn)挝唬嘿|(zhì)量——Kg、距離——m、力——N比例系數(shù)G叫做引力常量,普遍適用。(4)活動(dòng)討論:對(duì)萬(wàn)有引力定律的理解(普遍性、相互性、獨(dú)立性宏觀性)3.鞏固練習(xí):例題分析:估算太陽(yáng)和地球間的萬(wàn)有引力大小。已知太陽(yáng)的質(zhì)量約為2.0×1030kg,地球的質(zhì)量約為6.0×1024kg,太陽(yáng)和地球之間的平均距離約為1.5×1011m,太陽(yáng)和地球間的萬(wàn)有引力有多大?強(qiáng)調(diào):引力在天體與天體間,天體與物體間比較顯著,但通常物體間的引力可忽略不計(jì)(課后自主驗(yàn)證)。5.應(yīng)用拓展:萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)的重要意義,進(jìn)一步展示了引力在宇宙中的普適性和重要性。(二)宇宙速度1.人造衛(wèi)星規(guī)律的探究(1)活動(dòng)探究:人造衛(wèi)星發(fā)射原理探究,牛頓的“平拋石頭”思想實(shí)驗(yàn)。學(xué)生上臺(tái)演示平拋物體(2)歷史背景:講述人類發(fā)射衛(wèi)星的歷史。圖片展示各種人造衛(wèi)星(3)規(guī)律探尋:學(xué)生觀察幾顆不同軌道衛(wèi)星運(yùn)行數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)人造衛(wèi)星運(yùn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律(衛(wèi)星繞地運(yùn)轉(zhuǎn)軌道半徑越大,速度越小、角速度越小、周期越大)。2.宇宙速度:結(jié)合PPT動(dòng)畫推導(dǎo)第一宇宙速度具體數(shù)值,注意區(qū)分發(fā)射速度與運(yùn)行速度。第一宇宙速度:人造地球衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所必須具有的最低發(fā)射速度,也是最大的運(yùn)行速度。第二宇宙速度:當(dāng)發(fā)射速度大于11.2km/s時(shí),衛(wèi)星將脫離地球的吸引,繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。第三宇宙速度:當(dāng)發(fā)射速度大于16.7km/s時(shí),衛(wèi)星將脫離太陽(yáng)的吸引,進(jìn)入銀河系。3.拓展航天應(yīng)用:學(xué)生分組上臺(tái)展示我國(guó)航天科技發(fā)展情況。(1)人造衛(wèi)星:通過學(xué)生討論探究同步衛(wèi)星的運(yùn)行及軌道特點(diǎn)、培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力和歸納能力。(2)載人航天(3)深空探測(cè)了解我國(guó)航天發(fā)展情況,增強(qiáng)愛國(guó)情懷。4.太空中的失重:自主學(xué)習(xí)太空失重知識(shí),嘗試設(shè)計(jì)一種在宇宙飛船上進(jìn)行微重力失重條件下的實(shí)驗(yàn)方案。5.鞏固練習(xí):例題分析:鞏固第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星最大的運(yùn)行速度。衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)使人們可以更順利地到達(dá)目的地,我國(guó)“北斗三號(hào)”導(dǎo)航系統(tǒng)的收官之星是地球靜止軌道衛(wèi)星,其軌道半徑約為地球半徑的7倍,則該地球靜止軌道衛(wèi)星()A.發(fā)射速度一定大于11.2km/s B.線速度一定小于7.9km/sC.軌道可能是橢圓 D.可以經(jīng)過蘇州正上空強(qiáng)調(diào):地球同步衛(wèi)星是相對(duì)地面靜止的衛(wèi)星,衛(wèi)星的運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同,運(yùn)行軌道為位于地球赤道平面上的圓形軌道,運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相等。人造衛(wèi)星隨著軌道半徑增大,線速度減小,因此靜止軌道衛(wèi)星線速度一定小于7.9km/s。三、課堂小結(jié):知識(shí)梳理:總結(jié)萬(wàn)有引力定律內(nèi)容及宇宙速度。重點(diǎn)強(qiáng)調(diào):強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究和歸納推理的重要性??梢龑?dǎo)學(xué)生回顧是否達(dá)到本節(jié)的核心素養(yǎng)目標(biāo)。四、課后練習(xí)及作業(yè)布置:1.2020年中國(guó)計(jì)劃發(fā)射火星探測(cè)器,探測(cè)器發(fā)射升空后首先繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)一段時(shí)間再調(diào)整軌道飛向火星?;鹦翘綔y(cè)器的發(fā)射速度()A.等于7.9km/sB.大于7.9km/s且小于11.2km/sC.大于11.2km/s且小于16.7km/sD.大于16.7km/s2.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)自行研制開發(fā)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),建成后的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)包括5顆同步衛(wèi)星和多顆其他地球其他人造衛(wèi)星組網(wǎng)而成。關(guān)于這些衛(wèi)星,以下說法正確的是()A.5顆同步衛(wèi)星的軌道半徑不都相同B

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