第五节人造卫星宇宙速度●本节教材分析本节教材重点讲述了人造地球卫星的发射原理，推导了第一宇宙速度，应使学生确切地理解，第一宇宙速度是卫星轨道半径等于地球半径时，即卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动的速度.当轨道半径r大于地球半径时，卫星绕地球做匀速圆周运动的速度变小.在实际教学时，学生常根据课本图6—4所描述的情况得出离地球表面越高的地方，其运行速度越大的错误结论，对此可向学生说明：卫星在椭圆轨道上运行时，它在各点的速度大小是不同的，在近地点速度最大，以后逐渐减小，在远地点速度最小.虽然公式v=rGM只适用于描述做匀速圆周运动的卫星，但是由椭圆轨道上卫星的运行情况，也可以大致印证当r变大时，v变小.●教学目标一、知识目标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.3.了解行星、恒星和星系等概念，知道宇宙的几个主要天体层次.4.了解宇宙大爆炸理论.二、能力目标通过用万有引力定律推导第一宇宙速度，培养学生运用知识解决问题的能力.三、德育目标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.通过简述宇宙的产生过程，使学生明确宇宙将如何演化下去的问题需要我们不断地去探索，增强学生学习物理的兴趣.●教学重点1.第一宇宙速度的推导.2.运行速率与轨道半径之间的关系.●教学难点运行速率与轨道半径之间的关系.●教学方法1.关于第一宇宙速度和地球同步卫星轨道的教学，采用电教法、推导法、归纳法、讲授法等综合教法进行.2.关于天体的几个层次的教学，采用电教法、讲授法进行.●教学用具投影片、CAI课件(牛顿描绘的人造卫星原理图)、有关天体的录像资料.●课时安排1课时●教学过程［投影］本节课的学习目标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.3.了解行星、恒星和星系等概念，知道宇宙的几个主要天体层次.4.了解宇宙大爆炸理论.学习目标完成过程一、导入新课1上节课我们学习了万有引力定律在天文学上的应用.现在请同学们回忆下列问题.1.万有引力定律在天文学上有何作用？2.如何应用万有引力定律计算天体的质量？能否计算环绕天体的质量？［学生活动］经过思考，回答上述问题：1.应用万有引力定律可以估算天体的质量；可以来发现未知天体.2.应用万有引力定律求解天体质量时，我们可以用下面三个方程求解：F引=F心①F引=mg②mg=F心③二、新课教学1.人造卫星A.基础知识请同学们阅读课文第一自然段，同时思考下列问题.［投影出示］1.在地面抛出的物体为什么要落回地面？2.什么叫人造地球卫星？［学生活动］阅读课文,从课文中找出相应的答案.1.在地面上抛出的物体，由于受到地球引力的作用，所以最终都要落回到地面.2.如果在地面上抛出一个物体时的速度足够大，那么它将不再落回地面，而成为一个绕地球运转的卫星，这个物体此时就可认为是一颗人造地球卫星.B.深入探究1.月球也要受到地球引力的作用，为什么月亮不会落到地面上来？2.物体做平抛运动时，飞行的距离与飞行的水平初速度有何关系?3.若抛出物体的水平初速度足够大，物体将会怎样？［学生活动］分组讨论，得出结论.1.由于月球在绕地球沿近似圆周的轨道运转，此时月球受到的地球的引力(即重力)，用来充当绕地运转的向心力，故而月球并不会落到地面上来.2.由平抛物体的运动规律知：x=v0t①t=gh2②联立①、②可得：x=v0gh2即物体飞行的水平距离和初速度v0及竖直高度h有关，在竖直高度相同的情况下，水平距离的大小只与初速度v0有关，水平初速度越大，飞行的越远.3.当平抛的水平初速度足够大时，物体飞行的距离也很大，由于地球是一圆球体，故物体将不能再落回地面，而成为一颗绕地球运转的卫星.C.教师总结［用多媒体演示］平抛物体的速度逐渐增大，飞行距离也跟着增大，当速度足够大时，成为一颗绕地运转的卫星.牛顿曾依据平抛现象猜想了卫星的发射原理，但他没有看到他的猜想得以实现.今天，我们的科学家们把牛顿的猜想变成了现实.D.基础知识应用21.在地面抛出的物体，最终要落回地面的主要原因是________，________.2.平抛物体________时，就会成为一颗人造地球卫星.参考答案:1.受重力的作用；初速度...
