一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备,作为教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生更容易听懂所讲的内容,帮助教师提前熟悉所教学的内容。那么一篇好的教案要怎么才能写好呢?小编特地为大家精心收集和整理了“人造卫星 宇宙速度”,仅供参考,欢迎大家阅读。
教学目标
知识目标:
1、通过对行星绕恒星的运动及卫星绕行星的运动的研究,使学生初步掌握研究此类问题的基本方法:万有引力作为圆周运动的向心力;
2、使学生对人造卫星的发射、运行等状况有初步了解,使多数学生在头脑中建立起较正确的图景;
能力目标
通过学习万有引力定律在天文学上的应用,通过解世界和中国的航天事业的发展,了解世界上第一颗人造卫星、第一个宇宙飞船、第一个宇航员的知识,了解中国的神州一号、神州二号、神州三号的发射与回收,增强学生的爱国主义热情.
情感目标
通过学习万有引力定律在天文学上的应用,使学生真切感受到用自己所学的物理知识能解决天体问题,能解决实际问题,增强学生学习物理的热情
教学建议
本节的教学过程中在加强应用万有引力定律的同时,还应注重卫星的发射过程.请教师注意下列几个问题.
一、天体运动和人造卫星运动模型
二、地球同步卫星
三、卫星运行速度与轨道
卫星从发射升空到正常运行的连续过程,一般可分为几个阶段,每个阶段对应不同的轨道.例如发射轨道、转移轨道、运行轨道、同步轨道、返回轨道等.有些卫星的发射并不是直接到达运行轨道,而需要多次变轨.例如地球同步卫星就是先发射到近地的圆轨道上,再变为椭圆形转移轨道,最后在椭圆形轨道的远地点变为同步轨道.因此发射过程需多级火箭推动.
教学设计方案
教学重点:万有引力定律的应用
教学难点:人造地球卫星的发射
教学方法:讨论法
教学用具:多媒体和计算机
教学过程:
一、人造卫星的运动
问题:
1、地球绕太阳作什么运动?
回答:近似看成匀速圆周运动.
2、谁提供了向心力?
回答:地球与太阳间的万有引力.
3、人造卫星绕地球作什么运动?
回答:近似看成匀速圆周运动.
4、谁提供了向心力?
回答:卫星与地球间的万有引力.
请学生思考讨论下列问题:
例题1、根据观测,在
土星外围有一个模糊不清的光环,试用力学方法判定土星的光环究竟是与土星相连的连续物,还是绕土星运转的小卫星群?分别请学生提出自己的方案并加以解释:
1、如果是连续物则:这些物体作匀速圆周运动的线速度与半径成正比,
2、如果是卫星则:这些物体作匀速圆周运动的线速度与半径的平方根成反比,这个题可以让学生充分讨论.
二、人造卫星的发射
问题:1、卫星是用什么发射升空的?
回答:三级火箭
2、卫星是怎样用火箭发射升空的?
学生可以讨论并发表自己的观点.
下面我们来看一道题目:
例题2、1999年11月21日,我国“神州”号宇宙飞船成功发射并收回,这是我国航天史上重要的里程碑.新型“长征”运载火箭,将重达8.4t的飞船向上送至近地轨道1,飞船与火箭分离后,在轨道1上以速度7.2km/s绕地球作匀速圆周运动.试回答下列问题:
(1)根据课文内容结合例题(2)(3)(4)问画出图示.
(2)轨道1离地的高度约为:
A、8000kmB、1600kmC、6400kmD、42000km
解:由万有引力定律得:
解得:=1600km
故选(B)
(
3)飞船在轨道1上运行几周后,在点开启发动机短时间向外喷射高速气体使飞船加速,关闭发动机后飞船沿椭圆轨道2运行,到达点开启发动机再次使飞船加速,使飞船速率符合圆轨道3的要求,进入轨道3后绕地球作圆周运动,利用同样的方法使飞船离地球越来越远,飞船在轨道2上从点到点过程中,速率将如何变化?解:由万有引力定律得:
解得:
所以飞船在轨道2上从点到点过程中,速率将减小.
(4)飞船在轨道1、2、3上正常运行时:
①飞船在轨道1上的速率与轨道3上的速率哪个大?为什么?
回答:轨道1上的速率大.
②飞船在轨道1上经过点的加速度与飞船在轨道2上经过点的加速度哪个大?为什么?
回答:一样大
③飞船在轨道1上经过点的加速度与飞船在轨道3上经过点的加速度哪个大?为什么?
回答:轨道1上的加速度大.
探究活动
收集资料。组织学生编写相关论文。
1、世界第一颗人造卫星到中国的第一颗人造卫星的历史过程。
2、我国的人造卫星现在在天空中飞翔的有多少颗及它们的周期。
一名优秀的教师就要对每一课堂负责,作为高中教师就要精心准备好合适的教案。教案可以保证学生们在上课时能够更好的听课,帮助高中教师提前熟悉所教学的内容。怎么才能让高中教案写的更加全面呢?下面是小编帮大家编辑的《宇宙速度人造地球卫星》,欢迎大家与身边的朋友分享吧!
教学目的:
1、了解人造卫星的有关知识
2、.通过讲解与举例,让学生掌握第一宇宙速度的推导.了解第二、第三宇宙速度的意义
重点:第一宇宙速度的推导
教学方法:启发、讲授
教学过程:
一.组织教学:
二.引入新课:
1970年4月24日,我国发射了第一颗人造地球卫星,到现在我国已发射了多颗人造地球卫星.1975年,我国就掌握了使卫星返回地面的回收技术,成为世界上第三个掌握这种先进技术的国家.1984年4月8日,我国发射了一颗试验通讯卫星,把卫星准确地运送到指定位置的同步轨道上.这是一个难度非常大的多维控制问题.同步卫星的定点成功,标志着我国在运载火箭和卫星技术方面已加入世界先进行列.近几年,我国一直利用火箭为其它国家发射卫星.这节课我们来学习人造地球卫星的基本知识.
三.讲授新课:
1.牛顿的人造卫星设想:
如果地面上空有一个相对于地面静止的物体,它只受到重力的作用,那么它将做自由落体运动.如果物体在空中具有一定的初速度,且初速的方向与重力方向垂直,那么它将做平抛运动.牛顿就曾设想,从高山上用不同的水平速度抛出物体,速度一次比一次大,则落点一次比一次远,如不计空气的阻力,当速度足够大时,物体就永远不会落到地面上来,而围绕地球旋转,成为一颗人造地球卫星了.
2.宇宙速度:
⑴第一宇宙速度:
提问:当物体一速度达到多大时,物体在重力作用下,不会落到地面上来,而围绕地球作圆周运动,成为人造地球卫星呢?
答:由于人造地球卫星在空中运行时,仅受到地球对它的万有引力作用,这时,它就是卫星做匀速圆周运动所需要的向心力,即:
GMm/r2=mV2/r
∴V=(GM/r)1/2
从上式可见,r越大,即卫星离地面越高,它环绕地球运动的速度V越小.对于靠近地面运行的卫星,可以认为r近似等于地球的半径R地,地球对物体的引力,近似等于卫星的重力mg,则有:
V=(gR)1/2地
将g=0.0098km/s2和R地=6400km代入上式有:
V=7.9km/s
这就是人造地球卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动必须具有的速度,叫第一宇宙速度.也叫环绕速度.
说明:
1)是最小的发射速度,最大的环绕速度
2)所有轨道的圆心都在地心上
⑵第二宇宙速度:
如果人造地球卫星进入轨道的水平速度大于7.9km/s,而小于11.2
km/s,它绕地球运行的轨迹就不是圆而是椭圆了.当卫星的速度等于或大于11.2km/s的速度时,卫星就可以挣脱地球的引力的束缚,成为绕太阳运动的人造行星,或飞到其它行星上去.所以11.2km/s这个速度叫做第二宇宙速度.也叫脱离速度
说明:是卫星挣脱地球束缚的最小发射速度
⑶第三宇宙速度:
达到第二宇宙速度的卫星还受到太阳的束缚,要想挣脱太阳的束缚,飞到太阳系以外的空间,速度必须大于16.7km/s,这个速度叫做第三宇宙速度.也叫逃逸速度
是挣脱太阳束缚的最小发射速度。
3.人造卫星中的的超重和失重:
人造卫星中的人和物体都处于完全失重状态.
4.人造卫星的应用:(详见书)
四.小结、巩固练习:
例一.一颗在圆形轨道上运行的人造地球卫星,轨道半径为r时,它的线速度大小为V.问:当卫星的轨道半径增大到2r时,它的线速度的大小变为多少?
例二.同步卫星的运转周期与地球自转周期相同.由于卫星与地球同步地运动,因此从地面看上去,卫星好象静止地停留在某地高空.问:这颗卫星的高度是多少?
例三.宇宙中某星球的半径为地球的2倍,星球的质量为地球的2倍,若在该星球上发射一颗卫星,使其环绕该星运动。问
该卫星在该星附近轨道发射需最小速度是多少?
五.布置作业:
1.书面作业:
2.家庭作业:
每个老师需要在上课前弄好自己的教案课件,大家在认真准备自己的教案课件了吧。写好教案课件工作计划,才能规范的完成工作!你们会写一段优秀的教案课件吗?考虑到您的需要,小编特地编辑了“高一物理教案:《人造卫星 宇宙速度》教学设计”,相信能对大家有所帮助。
高一物理教案:《人造卫星 宇宙速度》教学设计
教学目标
知识目标:
1、通过对行星绕恒星的运动及卫星绕行星的运动的研究,使学生初步掌握研究此类问题的基本方法:万有引力作为圆周运动的向心力;
2、使学生对人造卫星的发射、运行等状况有初步了解,使多数学生在头脑中建立起较正确的图景;
能力目标
通过学习万有引力定律在天文学上的应用,通过解世界和中国的航天事业的发展,了解世界上第一颗人造卫星、第一个宇宙飞船、第一个宇航员的知识,了解中国的神州一号、神州二号、神州三号的发射与回收,增强学生的爱国主义热情.
情感目标
通过学习万有引力定律在天文学上的应用,使学生真切感受到用自己所学的物理知识能解决天体问题,能解决实际问题,增强学生学习物理的热情
教学建议
本节的教学过程中在加强应用万有引力定律的同时,还应注重卫星的发射过程.请教师注意下列几个问题.
一、天体运动和人造卫星运动模型
二、地球同步卫星
三、卫星运行速度与轨道
卫星从发射升空到正常运行的连续过程,一般可分为几个阶段,每个阶段对应不同的轨道.例如发射轨道、转移轨道、运行轨道、同步轨道、返回轨道等.有些卫星的发射并不是直接到达运行轨道,而需要多次变轨.例如地球同步卫星就是先发射到近地的圆轨道上,再变为椭圆形转移轨道,最后在椭圆形轨道的远地点变为同步轨道.因此发射过程需多级火箭推动.
教学设计方案
教学重点:万有引力定律的应用
教学难点:人造地球卫星的发射
教学方法:讨论法
教学用具:多媒体和计算机
教学过程:
一、人造卫星的运动
问题:
1、地球绕太阳作什么运动?
回答:近似看成匀速圆周运动.
2、谁提供了向心力?
回答:地球与太阳间的万有引力.
3、人造卫星绕地球作什么运动?
回答:近似看成匀速圆周运动.
4、谁提供了向心力?
回答:卫星与地球间的万有引力.
请学生思考讨论下列问题:
例题1、根据观测,在土星外围有一个模糊不清的光环,试用力学方法判定土星的光环究竟是与土星相连的连续物,还是绕土星运转的小卫星群?
分别请学生提出自己的方案并加以解释:
1、如果是连续物则:这些物体作匀速圆周运动的线速度与半径成正比,
2、如果是卫星则:这些物体作匀速圆周运动的线速度与半径的平方根成反比, 这个题可以让学生充分讨论.
二、人造卫星的发射
问题:1、卫星是用什么发射升空的?
回答:三级火箭
2、卫星是怎样用火箭发射升空的?
学生可以讨论并发表自己的观点.
下面我们来看一道题目:
例题2、1999年11月21日,我国“神州”号宇宙飞船成功发射并收回,这是我国航天史上重要的里程碑.新型“长征”运载火箭,将重达8.4t的飞船向上送至近地轨道1,飞船与火箭分离后,在轨道1上以速度7.2km/s绕地球作匀速圆周运动.试回答下列问题:
(1)根据课文内容结合例题(2)(3)(4)问画出图示.
(2)轨道1离地的高度约为:
A、8000km B、1600km C、6400km D、42000km
解:由万有引力定律得:
解得: =1600km
故选(B)
(3)飞船在轨道1上运行几周后,在 点开启发动机短时间向外喷射高速气体使飞船加速,关闭发动机后飞船沿椭圆轨道2运行,到达 点开启发动机再次使飞船加速,使飞船速率符合圆轨道3的要求,进入轨道3后绕地球作圆周运动,利用同样的方法使飞船离地球越来越远,飞船在轨道2上从 点到 点过程中,速率将如何变化?
解:由万有引力定律得:
解得:
所以飞船在轨道2上从 点到 点过程中,速率将减小.
(4)飞船在轨道1、2、3上正常运行时:
①飞船在轨道1上的速率与轨道3上的速率哪个大?为什么?
回答:轨道1上的速率大.
②飞船在轨道1上经过 点的加速度与飞船在轨道2上经过 点的加速度哪个大?为什么?
回答:一样大
③飞船在轨道1上经过 点的加速度与飞船在轨道3上经过 点的加速度哪个大?为什么?
回答:轨道1上的加速度大.
探究活动
收集资料。组织学生编写相关论文。
1、世界第一颗人造卫星到中国的第一颗人造卫星的历史过程。
2、我国的人造卫星现在在天空中飞翔的有多少颗及它们的周期。
文章来源:http://m.jab88.com/j/15572.html
更多