宇宙航行学习目标:知识与技能:理解人造卫星发射原理,推导第一宇宙速度,了解第二、第三宇宙速度,简单了解航天发展史
过程与方法:学习科学的思维方法,培养分析推理能力和合理表达的能力
情感态度与价值观:激发学习科学,热爱科学的激情,增强民族自信心和自豪感
重点:第一宇宙速度的计算及对宇宙速度意义的理解前置学习:1
万有引力定律的表达式
行星运动向心力的来源
小球从同一高度做平抛运动,随初速度的增大,轨迹将如何变化
一、牛顿的科学猜想一、牛顿的科学猜想•牛顿在思考万有引力定律时就曾想过,从高山上水平抛出物体,速度一次比一次大,落地点就一次比一次远
如果速度足够大,物体就不再落回地面,他将绕地球运动
二、宇宙速度二、宇宙速度探究1:抛出速度至少为多大,物体才不会落回地面而绕地球做圆周运动呢
•已知地球和物体的质量分别为M和m,物体到地心的距离为r,求物体绕地球作圆周运动的速度v
•理论基础:万有引力提供向心力•解:万有引力提供向心力••故=•由此解出v=若已知近地卫星在“地面附近”飞行,可以用地球半径R代表卫星到地心的距离r,地球半径R=6400km,地球质量M=5
89×1024kg,把数据代入上式可解得:v=7
9km/s•1
第一宇宙速度•大小:v=7
9km/s意义:①是物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度,也叫做地面附近的环绕速度
②即绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度,③也是最小发射速度;训练1:利用所学知识,推导第一宇宙速度的另一表达式v=•解:在地球表面忽略地球自转的影响,则•=mg••即mg=••解得:V=•探究2:•若速度v>7
9km/s卫星的运动将会怎样呢
•训练2:•第一宇宙速度(环绕速度)V1=7
9km/s,它是人造地球卫星的最小发射速度,也是地球卫星环绕地球运行的最大速度
如果卫星的发射速度小于第一宇宙速度,