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。
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。
一位优秀的教师不打无准备之仗,会提前做好准备,作为高中教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动,帮助高中教师能够井然有序的进行教学。所以你在写高中教案时要注意些什么呢?以下是小编为大家收集的“宇宙速度”供大家借鉴和使用,希望大家分享!
第4节人造卫星宇宙速度
【学习目标】
1.了解人造卫星的发射与运行原理,知道三个宇宙速度的含义,会推导第一宇宙速度。
2.通过了解人造卫星的运行原理,认识万有引力定律对科学发展所起的作用,培养学生科学服务于人类的意识。
【阅读指导】
1._____________________________________________________________________________________________________________________叫做第一宇宙速度。
_______________________________________________________________________________________________________________________叫做第二宇宙速度。
_______________________________________________________________________________________________________________________叫做第三宇宙速度。
2.同一颗卫星距地心越远,它运行的线速度就越_____、角速度就越______、向心加速度就越______、飞行周期就越______、重力势能就越______、动能就越______、发射时需要消耗的能量就越_____、发射就越_______。
【课堂练习】
★夯实基础
1.若人造卫星绕地球做匀速圆周运动,则下列说法正确的是()
A.卫星的轨道半径越大,它的运行速度越大
B.卫星的轨道半径越大,它的运行速度越小
C.卫星的质量一定时,轨道半径越大,它需要的向心力越大
D.卫星的质量一定时,轨道半径越大,它需要的向心力越小
2.一颗小行星环绕太阳做匀速圆周运动。轨道半径是地球公转半径的4倍,则()
A.它的线速度是地球线速度的2倍
B.它的线速度是地球线速度的1/2
C.它的环绕周期是4年
D.它的环绕周期是8年
3.用m表示地球通信卫星(同步卫星)的质量,h表示卫星离开地面的高度,R0表示地球的半径,g0表示地球表面处的重力加速度,ω0表示地球自转的角速度,则通信卫星所受地球对它的万有引力大小()
A.等于零B.等于
C.等于D.以上结果都不对
4.地球的两颗人造卫星质量之比m1:m2=1:2,圆运动轨道半径之比r1:r2=1:2,则()
A.它们的线速度之比v1:v2=:1
B.它们的运行周期之比T1:T2=1:2
C.它们的向心加速度之比a1:a2=4:1
D.它们的向心力之比F1:F2=1:1
5.证明人造卫星的飞行速度(线速度)随着飞行高度的增加而减小。
★能力提升
6.已知地球表面平均重力加速度为9.8m/s2,地球的半径为6.4×103km。求人造地球卫星的最大飞行速度vmax,最大角速度ωmax,最短周期Tmin。
7.某星球的质量约为地球的9倍,半径为地球的一半,若从地球上高h处平抛一物体,射程为60m,则在该星球上以同样高度、以同样初速度平抛同一物体,射程为多少?
第4节人造卫星宇宙速度
【阅读指导】
1._
从地球表面发射一颗人造地球卫星,使它能围绕地球运行所需的最小发射速度
如果要使人造卫星脱离地球的引力,不再绕地球运行,从地球表面发射所需的最小速度
达到第二宇宙速度的物体还受到太阳的引力,要想使物体脱离太阳的束缚而飞离太阳系,从地球表面发射所需的最小速度。
2.小小小长大小多困难
【课堂练习】
1.BD2.AC3.BC
4.
证明:卫星飞行在空中,与地球之间只有万有引力的作用。因此卫星绕地球飞行时所需要的向心力完全由F万来提供。设地球质量为M,人造地球卫星质量为m:由此可证人造卫星的飞行速度随飞行高度的增加而减小。
5.
解:由上题可知,卫星越贴近地面,飞行速度越大。所以牛顿假设的“近地卫星”的速度应该是卫星飞行的最大速度。卫星所受到万有引力等于卫星所受到的重力,即:重力充当向心力。
。
根据公式:v=ωr最大飞行速度vmax对应着最大飞行角速度ωmax。有:ωmax=vmax/R=7.9×103/6.4×107=1.24×10-3rad/s。
根据公式:ω=2π/T可知,卫星的最大角速度有对应着飞行的最短周期。有:T=2×3.14/1.24×10–3=5065S约合84min。
6.
解:在此题中G和M都是未知的,我们可以通过“黄金代换”求解。
设想地面上有一个物体m,它受到的万有引力F万和它所受到的重力近似相等,于是有:,其中,R为地球半径。
解:(1)卫星绕地心做圆周运动的向心力F向是由万有引力F万来提供的。所以有:
带入,有:
距地面高度为:h=r–R=4.22×107-6371×103=3.58×107m。这就是我们通常说的三万六千公里。注意:不是用“黄金代换”也行。
(2)
(3)v=ωr=7.27×10–5×4.22×107=3.07×103m/s。
文章来源:http://m.jab88.com/j/15608.html
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