总课题万有引力与航天总课时第 15 课时课题宇宙航行课型新授课教学目标知识与技能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
过程与方法通过用万有引力定律来推导第一宇宙速度,培养学生运用知识解决问题的能力
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
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
学法指导自主阅读、合作探究、精讲精练、教学准备教学设想知识回顾→合作探究→突出重点,突破难点→典型例题分析→巩固知识→达标提升教 学 过 程 师 生 互 动补充内容或错题订正任务一 知识回顾1、计算天体质量的方法:2、解决天体问题的基本思路是什么
任务二 合作探究(认真阅读教材,回答下列问题)一、牛顿的设想引导 1:牛顿对人造卫星原理是怎样描绘的
引导 2:人造卫星绕地球运行的动力学原因是什么
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 提供
引导 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,由于万有引力提供向心力,则人造卫星的运行速度表达式:引导 4:角速度和周期与轨道半径的关系呢
二、宇宙速度1、第一宇宙速度⑴ 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
已知地球半径为 6370km
⑵ 意义:第一宇宙速度是人造卫星在地面附近 的速度,所以也称为环绕速度
2、第二宇宙速度大小:
意义:使卫星挣脱 的束缚,成为绕 运行的人造行星的最小发射速度,也称为脱离速度
(3)第三宇宙速度