高中物理 第六章 万有引力与航天 6.5宇宙航行教学案 新人教版必修2.doc

5用心爱心专心6.5宇宙航行班级________姓名________学号_____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、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4、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。5、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。学习重点:第一宇宙速度的推导学习难点:运行速率与轨道半径之间的关系主要内容:（一）引入新课教师活动：上节课我们学习了万有引力的成就。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应用？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万有引力充当向心力结合圆周运动向心加速度的三种表述方式可得三种形式的方程即G①G=mω2·r②G=m③教师活动：点评、总结导入：这节课我们再来学习有关宇宙航行的知识。（二）进行新课1、宇宙速度教师活动：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。教师活动：引导学生深入探究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=v0t①h=②联立①、②可得：x=v0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。教师活动：总结、点评。课件演示《人造卫星发射原理图》：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。教师活动：［过渡语］从上面学习可知当平抛物体的初速度足够大时就可成为卫星。那么大到什么程度就叫足够大了呢？下面我们来讨论这一个问题。请同学们阅读教材有关内容同时考虑下面几个问题［投影出示］：1.卫星环绕地球运转的动力学方程是什么？2.为什么向高轨道发射卫星比向低轨道发射要困难？3.什么叫第一宇宙速度？什么叫第二宇宙速度？什么叫第三宇宙速度？学生活动：阅读课文找出相应答案。1、卫星绕地球运转时做匀速圆周运动此时的动力学方程是：G2、向高轨道发射卫星时火箭须克服地球对它的引力而做更多的功对火箭的要求更高一些所以比较困难。3、人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动时所必须具有的速度叫第一宇宙速度。人造卫星绕地球做椭圆轨道运动时所具有的最大运转速度叫第二宇宙速度。人造卫星挣脱太阳引力的束缚飞到太阳系以外的宇宙中去时所必须具有的速度叫第三宇宙速度。教师活动：引导学生深入探究1、卫星绕地球运转的最小半径是多少？2、结合卫星运转的动力学方程推导第一宇宙速度。学生活动：分组讨论得出答案。1、卫星运转的最小半径近似等于地球的半径即在地球表面绕地运转。2、由万有引力定律和牛顿第二定律得：G=m①由于万有引力近似等于物体的重力得：G=mg②由①、②两式得v=代入数据得v=7.9km/s教师活动：总结、点评。课件演示《三个宇宙速度》2、梦想成真教师活动：引导学生阅读有关内容让学生了解人类在探索宇宙的奥秘中已经取得的辉煌成就体会我国在征服宇宙太空的过程中所取得的伟大成就培养学生的爱国热情和愿为科学献身的精神。视频展示：我国载人飞船“神州五号”升空实况。学生活动：阅读课本发表感想。（三）课堂总结、点评教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结其他同学在笔记本上总结然后请同学评价黑板上的小结内容。学生活动：认真总结概括本节内容并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结看谁的更好好在什