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安徽长丰高中物理万有引力与航天5宇宙航行教案新人教版必修2课件

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6.5 宇宙航行项目课题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,会推导第一宇宙速度。2、过程与方法:通过用万有引力定律推导第一宇宙速度,培教学目标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。教学教学重点:第一宇宙速度的推导。重、教学难点:运行速率与轨道半径之间的关。难点教学挂图、多媒体课件准备(一)引入新课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“一教学箭多星”技术,99 年发射了“神舟”号试验飞船。这节课,过程我们要学习有关人造地球卫星的知识。(二)进行新课1、牛顿的设想(1)牛顿对人造卫星原理的描绘。设想在高山上有一门大炮,水平发射炮弹,初速度越大,6.5 宇宙航行内容修改与创新1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。(2)人造卫星绕地球运行的动力学原因。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万有引力提供。(3)人造卫星的运行速度。设地球质量为 M,卫星质量为 m,轨道半径为 r,由于万Mmv2有引力提供向心力,则G2  m,rr∴v GM,可见:高轨道上运行的卫星,线速度小。r提出问题:角速度和周期与轨道半径的关系呢?vGM2r3 ,T  2rr3GM可见:高轨道上运行的卫星,角速度小,周期长。引入:高轨道上运行的卫星速度小,是否发射也容易呢?这就需要看卫星的发射速度,而不是运行速度。2、宇宙速度(1)第一宇宙速度推导:问题: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。分析:在地面附近绕地球运行,轨道半径即为地球半径。由MmV 2GMG2  mv 万有引力提供向心力:得:又RRRMm mg  G2∴ gr  7.9km/ sR结论: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2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。意义...

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