《陜西省安康市石泉縣高中物理 第5章 萬有引力與航天 5.4 飛出地球去教案 滬科版必修2.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《陜西省安康市石泉縣高中物理 第5章 萬有引力與航天 5.4 飛出地球去教案 滬科版必修2.doc（5頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

5.4 飛出地球去 課標要求 會計算人造衛(wèi)星的環(huán)繞速度。知道第二、三宇宙速度。 三維目標 （一）知識與技能 1.了解三個宇宙速度意義； 2.能夠推導(dǎo)第一宇宙速度； 3.簡單了解世界和我國的航空發(fā)展史。 （二）過程與方法 學(xué)會推導(dǎo)第一宇宙速度的兩種方法。 （三）情感態(tài)度與價值觀 1．通過介紹我國在衛(wèi)星發(fā)射方面的情況，以及學(xué)生自己搜集資料的過程激發(fā)學(xué)生的愛國熱情； 2．培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索精神； 3．激發(fā)學(xué)生熱愛科學(xué)的熱情。 教材分析 從三百多年前，牛頓提出設(shè)想到1957年蘇聯(lián)的第一顆人造衛(wèi)星再到2003年10月15日，中國的神州5號載人飛船發(fā)射成功，將中國第一名航天員送上太空,它標志著中國進入了載人航天時代，為中華民族進一步進行太空資源的開發(fā)和利用奠定了堅實的基礎(chǔ)。本節(jié)屬于航天部分的重要知識，介紹萬有引力的實踐性成就，要求學(xué)生知道是萬有引力理論使人類實現(xiàn)“飛天”夢想，這一節(jié)課不但要求使學(xué)生深刻的理解第一宇宙速度，定量的解決衛(wèi)星運動的實際問題，還需要學(xué)生通過了解航天發(fā)展史從而充分的感受人類對客觀世界不斷探究的精神和情感，激發(fā)學(xué)生的愛國熱情和民族自豪感。 學(xué)情分析 學(xué)生已掌握了運動的合成與分解、牛頓運動定律、圓周運動等章節(jié)的理論。并在本章之前學(xué)習(xí)了天體的運動，和萬有引力定律的知識，能運用萬有引力定律揭示一些天體運動的特點。學(xué)生可以類比行星運動的特點原理自己分析人造衛(wèi)星的規(guī)律。另外學(xué)生也可以利用前面的知識和對宇宙奧秘的好奇心來探索人造衛(wèi)星的發(fā)射及宇宙速度。 教學(xué)重難點 重點：了解宇宙速度及其物理意義。 難點：第一宇宙速度的推導(dǎo)、關(guān)于第一宇宙速度是運行的最大值與發(fā)射的最小值。 提煉的課題 第一宇宙速度的推導(dǎo) 教學(xué)手段運用 教學(xué)資源選擇 PPt 教 學(xué) 過 程 環(huán)節(jié) 教師教與學(xué)生學(xué) 教師個性化修改 引入 新課 從三百多年前，牛頓提出設(shè)想到1957年10月4日，蘇聯(lián)用三級火箭發(fā)射了世界上的第一顆人造地球衛(wèi)星——“旅行者”1號，人類開始邁入航天時代。萬有引力定律不僅解決了天上行星的運行問題，也為人們開辟了上天的理論之路。 新 課 教 學(xué) 【教師播放神舟5號發(fā)射的flash模擬過程】 2003年10月15日，“神舟”5號飛船載著中國第一位航天員楊利偉成功升空，標志著我國進入了載人航天時代。 提出問題： 1．神舟5號飛船升空過程大致有幾個過程？ 2．飛船怎樣才能進入近地圓軌道？ 【觀看牛頓的拋體運動動畫】 引導(dǎo)學(xué)生思考：當(dāng)拋出速度足夠大時，鉛球?qū)h(huán)繞地球運動，成為一個“小月亮”. 提問：牛頓思想的基礎(chǔ)是什么？ （引出第一宇宙速度） 一、三個宇宙速度 （一）第一宇宙速度 人造衛(wèi)星能在一定的軌道上繞地球運動。為簡化起見，我們假設(shè)衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動。 提問：什么力提供衛(wèi)星作勻速圓周運動所需的向心力。 假設(shè)衛(wèi)星地球和衛(wèi)星的質(zhì)量分別為M與m，衛(wèi)星的軌道半徑為r，（如圖所示）則衛(wèi)星在軌道上的運行速度是多少？ 練習(xí)：若地球質(zhì)量M約為61024kg，地球平均半徑為6400km，人造衛(wèi)星的半徑約為地球半徑即近地衛(wèi)星，則其運動速度是多少？（G=6.6710-11Nm2/kg2） 教師繼續(xù)講解：近球衛(wèi)星所受的萬有引力即在地表所受的重力，則衛(wèi)星可以做圓周運動的向心力也可理解為重力提供向心力。從而我們求得近地衛(wèi)星的運行速度------第一宇宙速度. 第一宇宙速度：物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動的速度，叫做第一宇宙速度，又叫環(huán)繞速度。 提問：在“牛頓預(yù)言”中若水平拋出的物體速度（相當(dāng)于衛(wèi)星的發(fā)射速度）至少多大才能圍繞地球作圓周運動呢？ 【觀看v=7.9km/s時牛頓的拋體運動flash】 小結(jié)： a.第一宇宙速度是發(fā)射速度中的最小值。發(fā)射速度小于該值則物體定會因“平拋”而“落地”。 【觀看v=10m/s、2km/s、5km/s時牛頓的拋體運動flash】 提問：圍繞地球運行的衛(wèi)星軌道半徑r大的其運行速度 （“大”或“小”） b.第一宇宙速度是圍繞地球做圓周運動衛(wèi)星的運動速度中的最大值。 提問：如果航天器的發(fā)射速度大于7.9km/s將如何運動呢？ 【觀看v=7.9km/s---11.2km/s時牛頓的拋體運動flash】 理論研究指出，若航天器的（近地）發(fā)射速度大于7.9km/s而小于11.2km/s，它的軌道不再是圓而是圍繞地球運動的一個橢圓。速度越大，橢圓軌道越“扁”（如所示）當(dāng)發(fā)射速度達到11. 2km/s時就能脫離地球的引力束縛，“離開”地球。 【觀看flash動畫引出第二宇宙速度】 （二）第二宇宙速度： 當(dāng)物體的速度等于或大于 11.2km/s，它就會離開地球，我們把11.2km/s叫做第二宇宙速度，又叫脫離速度。 【觀看v>11.2km/s時牛頓的拋體運動flash）引出第三宇宙速度.】 （三）第三宇宙速度： 在地面附近發(fā)射一個物體，要使物體掙脫太陽引力的束縛，飛到太陽系外，必須使它的速度等于或大于16.7km/s，這個速度叫做第三宇宙速度。 二、為了和平與進步 探索宇宙的奧秘，奔向廣闊而遙遠的太空，是人類自古以來的夢想。無數(shù)探索者用自己的汗水和生命鋪設(shè)了人類通往宇宙的道路。下面請同學(xué)們一起來了解一下解航空航天發(fā)展史。 1.1957年10月，由前蘇聯(lián)發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星。 2. 1961年4月12日蘇聯(lián)空軍少校加加林進入了東方一號載人飛船。實現(xiàn)了人類第一次進入太空。他的非凡勇氣，鼓舞了更多人為航天事業(yè)奮斗。 3.1969年7月20日，阿波羅11號將人類送上了月球。當(dāng)時，上億人通過電視注視著走出登月艙的阿姆斯特朗，他在月球上邁出了一小步，確是人類邁出的一大步。 4.1984年4月12日，第一架航天飛機哥倫比亞號發(fā)射成功。2003年2月1日，哥倫比亞號航天飛機在重返地面的過程中突然發(fā)生解體燃燒，航天飛機上的七名宇航員，包括六名美國人及一名以色列人全部遇難。 5.哈勃望遠鏡是有史以來最大、最精確的天文望遠鏡。它上面的廣角行星相機可拍攝到幾十到上百個恒星照片，其清晰度是地面天文望遠鏡的10倍以上，其觀測能力等于從華盛頓看到1.6萬千米外悉尼的一只螢火蟲。 6.1970年， “東方紅”1號，中國第一顆人造衛(wèi)星。中國是第五個能自行發(fā)射衛(wèi)星的國家。 7.1992年，中國載人航天工程正式啟動． 2003年10月15日9時，我國“神舟”五號宇宙飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，把中國第一位航天員楊利偉送入太空． 8.2007年，嫦娥一號成功發(fā)射. 【教師利用多媒體課件向同學(xué)們介紹嫦娥一號】 結(jié)束語： 盡管人類已經(jīng)跨入太空，登上月球，但是，相對于宇宙之宏大，地球和月亮不過是茫茫宇宙中的兩粒塵埃；相對于宇宙之久長，人類歷史不過是宇宙年輪上一道小小的刻痕…… 宇宙留給人們的思考和疑問深邃而廣闊。宇宙有沒有邊界？有沒有起始和終結(jié)？地外文明在哪里？ …… 課堂檢測內(nèi)容 見練習(xí)冊57-59，調(diào)研1、2、3 課后作業(yè)布置 課時作業(yè)5.4 預(yù)習(xí)內(nèi)容布置 復(fù)習(xí)第五章