1/15宇宙航行课题于宙航仃单兀7学科物理年级咼一教材分析本节课所米用的教材是人教版高中物理必修第一册第七章第4节的内容，本节重点讲述了人造卫星的发射原理，推导了第一宇宙速度，并介绍了第一、第三宇宙速度。人造卫星是万有引力定律在天文学上应用的一个实例，是人类征服自然的见证，体现了知识的力量，是学生学习了解现代科技知识的一个极好素材。教材不但介绍了人造卫星中一些基本理论，更是在其中渗透了很多研究实际物理问题的物理方法。因此，本节课是“万有引力定律与宇宙航行”中的重点内容，是学生进步学习研究天体物理问题的理论基础。另外，学生通过对人造卫星、宇宙速度的了解，也将潜移默化地产生对航天科学的热爱，增强民族自信心和自豪感。教学目标一、教学目标1.通过阅读课本资料了解牛顿对人造卫星的猜想、外推的思路和思想，能写出第一宇宙速度的推导过程。2.通过第一宇宙速度的推导总结，能说出人造地球卫星的原理及运行规律。3.通过阅读教材第三部分，能够介绍世界和我国航天事业的发展历史，感知人类探索宇宙的梦想，激发爱国热情，增强民族自信心和自豪感。二、核心素养物理观念：能从物理学的视角正确描述和解释人造地球卫星的运行规律，具备清晰的物理观念。科学思维：能在熟悉的情境中运用物理模型，能对卫星发射原理进行分析和推理。科学探究：能在对卫星发射原理的基础上做出假设，并制定合理的探究路线，从而分析数据发现规律。科学态度与责任：卫星的发射原理是人类在万有引力定律基础上科学家们持续不断创造性发展的成果，是人类对宇宙奥秘探索的历程，增强民族自信心和自豪感。教学第一宇宙速度的推导。2/15重占教学难占7第一宇宙速度的推导；环绕速度与发射速度的区分教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课出示视频：神六的发射过程教师讲解：我国在70年代发射第一颗卫星以来，相继发射了多颗不冋种类的卫星。掌握了卫星回收技术和“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。学生观看视频了解卫星的发射为引出本节课题做铺垫讲授新课一、牛顿的设想出示图片：牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中，牛顿设想：把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远；抛出速度足够大时，物体就不会落回地面，成为人造地球卫星。出示动画：抛出速度足够大时，物体就不会落回地面二、宇宙速度思考讨论：地球上的物体，发射的速度至少有多大才能离开地球进彳丁于宙航彳丁呢？物体在地球附近绕地球运动时，太阳的作用可以忽略。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。学生观察思考掌握速度越大，落地点离山脚越远，抛出速度足够大时，物体就不会落回地面以学过的平抛运动知识引入到人造地球卫星知识的学习，不但使学生了解科学探索的过程，更让学生体会到尖端科学的最初设想都是从已知的简单科学知识出发的。3/15例1:当卫星在地面附近绕地球运行时，轨道半径为r,地球的质量为m，物地体的质量为m。(1)请推导卫星绕地球运行时V的表学生根据圆建立学生清晰达式。周运动的规的物理分析思(2)已知G=6.67x10-iiNm2/kg2，地球律和万有引路。质量M=5.89x1024kg,力定律计算地球半径R=6400km=6.4x106m，求卫卫星的运行星绕地球运行时速度V的大小是多少？速度。解：万有引力提供物体作圆周运动的向心力。Gm地m=mv2由此解出：v=［而地r2r\r近地卫星在100〜200km的高度飞行，远小于地球半径(6400km)，可以近似用地球半径R代替卫星到地心的距离r。i'Gmi1Gmv=—地=!—地Vr\R16.67x1011x5.89x1024=、［m/s\6.4x106=7.9km/s1、第一宇宙速度(1)定义：物体在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，叫作第一宇宙速度。v=7.9km/s学生记忆理学生常常对环(2)人造卫星的发射速度与环绕速度解绕速度与发射①发射速度：指被发射物体离开地面时速度不区分，的速度。因此对这部分②环绕速度：指卫星在稳定的轨道上绕的强调十分必地球转动的线速度。要。4/15(3)对第一宇宙速度的理解①第一宇宙速度是发射卫星的最小速度，发射速度低于它，卫星将落回地面而...
