高中物理3.3飞向太空学案3（粤教版必修2）精编.doc

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3.3飞向太空学案3（粤教版必修2）
【学习目标】
知识与技能
1、了解火箭的基本原理。
2、了解万有引力定律对航天技术发展的重大贡献。
3、了解人类在航天技术领域取得的伟大成就。
过程与方法
1、通过观察实验，了解火箭发射的原理。
2、认识火箭的演变过程。
3、了解多级火箭的发射过程。
4、通过观看图片和录像，了解人类对太空的探索。
情感态度与价值观
1、体会理论对实践的巨大指导作用。
2、体会航天事业对人类所产生的影响。
3、认识太空探险是一项光荣而危险的任务。
4、通过观看录像，激发爱国之情和为祖国的科学事业作贡献的决心。
【学习重点】
介绍各国在航天航空领域的成就。
【知识要点】
一、走向太空的桥梁――火箭
带着问题去阅读课本：
1、火箭为何分多级
2、长征二号丙改火箭发射铱星时，火箭起飞后为什么有白色碎片飘落？
3、我国的长征系列火箭在发射起飞后为什么会冒出一股红棕色的烟雾？
二、梦想成真――遨游太空
从课本图片上，你看到什么？你想到什么？
1、人类为什么要冒很大的风险去实现太空遨游上？
2、太空探险有何积极的意义？
3、太空探险与人类生存有何关系？
4、随着宇宙资源的不断开发，许多新的能源将被人类发现并利用，这是否意味着人类可以随便浪费已有的地球资源？
5、你能为我国的航天事业作出怎样的贡献呢？
遨游太空的角度，按时间顺序向学生展示迄今为止人类所经过的艰难道路和所取得的成就。
三、空间探测器
带着问题去观看录像学习：
1、人类深空探测的主要历程是怎样的？
2、为什么要进行深空探测？
3、地球上的生物会对其他星球产生污染吗？
4、深空探测要注意什么？
5、你能否设想出以后的深空探测将会是怎样的吗？
深空探测既是人类认识宇宙的需要，又是人类为了开发宇宙资源、扩大自身生存环境的需要，因此，世界上的科技大国都投入巨资进行研究，使得深空探测水平和载人航天技术成为衡量一个国家科技发展水平的标志。

【问题探究】
问题1发射人造卫星探索宇宙奥秘，目前成为人类频繁的探索太空的活动，同学们肯定亲眼观看过2003年10月15日我国首次载人航天飞船于火箭送入太空那精彩的一幕。请同学们根据对发射过程的观察和自己的认识，谈谈火箭为什么有那么大的威力使如此笨重的火箭和航天器获得如此巨大的速度进入太空预定的轨道的。
探究思路：可以根据牛顿第三定律，即火箭在喷出高压和高速燃气的同时，由于空气对火箭的反作用，从而使火箭获得向前的动力等。请同学们继续思考，假如火箭或飞行器到了无空气的太空，飞行器又是靠什么实现变轨的。这点要同学们在学习完动量守恒定律之后才可以得到答案。
问题2同学们，请联系我们的生活、学习实际谈谈探测太空、宇宙航行有什么重要的意义？你希望宇宙航行能为你解决什么问题？
探究思路：不一定要全面、深入，展开你想象的翅膀。
问题3：请说出几件航天科学发展过程中的重大事件。
探究思路：查阅课本及其它资料（包括上网查阅）将每一事件的时间、地点、人物、过程、影响列表记录。
【典型例题】
【例1】一人造地球卫星在距地面高度等于地球半径一半的圆周轨道上运行，它的速率有多大？
解析：设地球、卫星质量分别为M、m，地球半径、卫星高度分别为R、h，因为G=m，所以卫星速率v=
将GM=gR2，v1==7.9km/s和h=R代入上式即得
v===v1=6.5km/s.
【例2】1998年8月20日，中国太原卫星发射中心为美国“铱”星公司成功发射了两颗“铱”星系统的补网星，1998年9月23日，“铱”卫星通讯系统正式投入商业运行，标志着一场通讯技术革命开始了。原计划的“铱”卫星通讯系统是在距地球表面780km的太空轨道上建立一个由77颗小卫星组成的星座。这些小卫星均匀分布在覆盖全球的7个轨道上，每条轨道上有11颗卫星，由于这一方案的卫星排布像化学元素“铱”原子的核外77个电子围绕原子核运动一样，所以称为“铱”星系统。后来改为由66颗卫星，分布在6条轨道上，每轨道上11颗卫星组成，仍称它为“铱”星系统。“铱”星系统的66颗卫星，其运行轨道的共同特点是（）
A、以地轴为中心的圆形轨道
B、以地心为中心的圆形轨道
C、轨道平面必须处于赤道平面内
解析：由于这些卫星如电子绕原子核运动一样，它们做圆周运动的向心力来自于地球对它们的万有引力，所以，它们的运行轨大是以地心为中心，故B正确；由于地球同步卫星的轨道离地球表面约H=3.58×104km高处，故D正确。
【例题3】我国先后发射的“风云一号”和“风云二号”气象卫星，运行轨道不同。“风云一号”采用“极地圆形轨道”，轨道平面与赤道平面垂直，通过地球两极，每12小时巡视地球一周，每天只能对同地区进行两次观测；“风云二号”采用“地球同步轨道”，轨道平面在赤道平面内，能对同一地区进行连续观测。
⑴对于这两