马延芳-宇宙航行
《宇宙航行》教学设计
青海省西宁市第四高级中学马延芳
教学设计思路：
（1）本节课是应用课，学生已学过平抛运动、匀速圆周运动、万有引力定律等概念和规律，具备了解决问题的基本工具。因此在设计中突出发挥学生的主体作用。课堂中通过设疑→思考→启发→诱导这样一条主线，促进学生大胆思考、积极参与，让学生通过自己的分析研究来掌握获取相关的知识和方法。
（2）符合时代发展，培养学生的信息素养
在信息技术普及的今天，信息素养已成为二十一世纪每个人都必须具备的基本的生存能力。
（3）改变学习方式，培养学生自学的能力，提高学生的学习兴趣信息技术为培养学生的自学能力提供了一个好途径。结合信息技术我对《宇宙航行》一节内容进行了网络环境下学科信息化教学的探索。通过我在网上的探究活动，改变学生的学习方式，引导学生主动参与，乐于探究，培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力和交流与合作的能力。另外，学生通过对人造卫星、宇宙速度的了解，也将潜移默化地产生对航天科学的热爱，增强民族自信心和自豪感。
教材分析
（1）知识特点：宇宙航行是高一新教材第六章万有引力定律中的最后一节课的内容，把第一宇宙速度的推导放在了首要的位置。新教材针对高一学生的基础和接受能力，删减了部分内容，重点突出了“宇宙速度”的教学，并加强了逻辑的严密性。
（2）知识地位：人造卫星是万有引力定律在天文学上应用的一个实例，是人类征服自然的见证，体现了知识的力量，是学生学习了解现代科技知识的一个极好素材。教材不但介绍了人造卫星中一些基本理论，更是在其中渗透了很多研究实际物理问题的物理方法。因此，本节课是“万有引力定律”中的重点内容，是学生进一步学习研究天体物理问题的理论基础。
（3）教学内容在以学科为中心的传统教材中，具有很大的局限性，而且“宇宙航行”是一个动态的知识体系，是随时间在不断的发展、变化的，但教材内容在这一方面又是相对落后的。为实现教学内容与学科发展的同步，组织一些课后探究活动。
学生分析
从学生年龄特征来看，大多是93年出生，17岁已经对本节知识有一定的接受能力，但是对知识体系条理性掌握，对易混淆知识的辨别能力还欠缺。从学生的知识基础来看，本节与第五章内容息息相关，不同水平的学生学起来认知程度不一样。从认知特点及思维规律来看，学生容易接收表象、浅显的知识，不易接收推理性强、易混淆的知识，学生的逻辑思维能力还不高，综合能力还不强。在教学过程中，学生求知欲的强弱，抽象思维能力的发挥参差不齐，对知识的掌握情况差异较大，因此，因人而异，引导很关键，激发学生兴趣很重要。
教学目标
（1）知识目标
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了解同步卫星的运行周期和轨道半径
（2）能力目标
①通过万有引力定律推导第一宇宙速度，提高学生用学过
的知识分析和解决新问题的能力
②培养学生的适应能力、应变能力与解决实际问题的能力
（3）德育目标
①通过展示人类在宇宙航行领域中的伟大成就，激发学生学习
物理的热情
②通过学习我国卫星技术的发展情况，增强学生的爱国主义思
想和民族自豪感
③培养学生团结协作的精神
（4）美育目标
充分体会物理公式、现象折射出的自然美，以及物理学中推理过程的逻辑美
（5）发展目标
通过本节课学习，增强学生与别人合作的意识和利用网络进行
终身学习的意识
教学重点：1．人造地球卫星的发射及运行原理
2．对第一宇宙速度的理解及推导
3．运行速率与轨道半径之间的关系
4．同步卫星的特点
教学难点：人造地球卫星的发射速度与运行速度的区别
教学资源：1．利用PowerPoint制作课件《宇宙航行》
2．网上资源有关天体的录像资料
3．Baidu搜索引擎
教学方法：1．关于第一宇宙速度和地球同步卫星轨道的教学，采用电教法、推导法、归纳法、讲授法等综合教法进行2．对了解卫星的有关知识教学，采用电教法、讲授法进行教学用具：多媒体制作、CAI课件（牛顿描绘的人造卫星原理图）、有关天体的录像资料
课时安排：1课时
教学过程：
一、引入新课
通过前面的学习我们知道，人类通过长期的观测，认识到了天体做什么样的运动，并进一步弄清了天体为什么要做这样的运动。月球是地球唯一的天然卫星，是距离我们最近的天体，它与地球的平均距离约为384401千米.它的平均直径约为3476千米，比地球直径的1/4稍大些.月球的表面积有3800万千米，还不如我们亚洲的面积大.月球的质量约7350亿亿吨，相当于地球质量的1/81，月面重力则差不多相当于地球重力的1/6。月球本身并不发光，只反射太阳光。
既然月球是地球唯一的天然卫星，于是人们就设想自己能否发射
一颗人造卫星，像月亮一样在宇宙中始终围绕地球运动。（利用课件，
展示一些图片，激发学生的学习兴趣。）
点评 从月球是地球唯一的天然卫星，开始本节课是一个很好的创
意，对学生后面进行探究学习开了一个好头。
二、讲授新课
牛顿提出设想:
在高山上将一个物体水平抛出，如果没有
空气阻力，若抛出时速度越大，则落地点就越
来越远。 探究1：为什么被抛出的物体会落向地面而月球却不会呢？
（先让学生思考、讨论，教师适当启发学生思考。）
原因是水平抛出的物体刚开始时，引力方向与速度方向垂直，这
就类似于向心力与线速度的位置关系，而速度较
小时向心力小于引力，物体做近心运动落回地
面。
探究2：怎样才能使得一个物体绕着地球做圆周
运动？
（让学生思考、讨论。）
如果抛出速度很大时，我们还能将地面看作平面吗？（不能）
只有当速度足够大时，向心力等于引力，物体便会绕着地球做匀速圆
周运动成为一颗人造地球卫星。（展示人造卫星发射原理动画）
点评 用平抛运动构造一个匀速圆周运动的过程，是一个建模过
程，而建模能力也是培养学生的能力之一。
（一）人造地球卫星
1、在地球上抛出的物体，如果没有空气阻力，当它的速度足够大时，
物体就永远不会落到地面上，它将围绕地球旋转，成为一颗人造地球
卫星。简称人造卫星。
2．人造地球卫星绕地球运行的动力学原因
人造卫星在绕地球运行时，只受到地球对它的万有引力作用。
所以动力学方程为： F 万=F 向
又由于万有引力近似等于物体的重力
所以动力学方程为： mg=F 向
探究3：以多大的速度发射，物体就刚好不落回地面，成为一颗绕地
球表面做匀速圆周运动的卫星呢？
（先让学生思考、讨论、计算。 ）
设地球的质量为M ，绕地球做匀速圆周运动的物体的质量为m ，
物体的速度为v ，它到地心的距离为r 。已知地球质量M=5.89×
1024Kg ，地球半径R=6.40×106m ，引力常量G=6.67×10-11N ﹒m 2/Kg 2
分析：物体运动所需要的向心力由地球对它的万有引力提供
近地卫星在100～200km 高度飞行，与地球半径R 相比，完全
可以说是在“地面附近”飞行，可以用地球半径R 代表卫星到地心的
距离r 。
r v m r M G 2
2m
即 ： r ≈R
代入数据后得：
这就是物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速
度，叫做第一宇宙速度。`
(二)第一宇宙速度
物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，叫第一宇宙速
度，也叫地面附近的环绕速度。
探究4：在 中，如果不知道地球的质量，但知道地球表
面的重力加速度，如何求出v ？
已知g=9.8m/s 2
分析： 由于万有引力近似等于物体的重力
这就是第一宇宙速度的另一个表达式。
点评 这一教学环节设计得非常好，从牛顿提出设想出发,以平抛运
动建立物理模型进行推理分析,设计三个探究问题,从中化解了思维
的难度,可以让学生在分析、比较、综合中得到抽象思维能力的培养。
探究5：在地面附近发射卫星，如果它的速度大于7.9km/s 会怎
么样呢？（先让学生思考、讨论、回答。 ）
在地面附近发射卫星，如果发射速度略大于7.9km/s ，那么它绕
地球运动的轨道就不是圆，而是椭圆。
2R Mm G mg =R GM v =s m /1040.61089.51067.662411????-＝s m /k 9.7=R GM v =2gR GM =gR v =s m /104.68.96??＝s
km /9.7=
当抛出物体的速度继续增大，经过研究
球引力将不足以为其做圆周运动提供向心
力，物体将会脱离地球引力，离开地球，成
为绕太阳运动的一颗人造行星。所以我们把
v=11．2km/s叫做第二宇宙速度。又叫脱离
速度。
(三)第二宇宙速度
我们把v=11．2km/s叫做第二宇宙速度。又叫脱离速度。
达到第二宇宙速度的物体还会受到太阳的引力，若发射物体的速度足够大，经过研究可知当速度为大于或等于16．7km/s时，物体将脱离太阳引力的束缚，飞向太阳系之外的宇宙空间。我们把v=16.7 km/s 速度叫做第三宇宙速度。又叫逃逸速度。
(四)第三宇宙速度
我们把v=16.7 km/s速度叫做第三宇宙速度。又叫逃逸速度。
探究6：你能正确区分发射速度与运行速度吗？
（让学生思考、讨论。）
发射速度是指卫星在地面附近离开发射装置的初速度，一旦发射后再无能量补充，要发射一颗人造地球卫星，发射速度不能小于第一
宇宙速度。
运行速度指卫星在进入运行轨道后绕地球做圆周运动的线速度。
当卫星“贴着”地面飞行时，运行速度等于第一宇宙速度，当卫星的轨
道半径大于地球半径时，运行速度小于第一宇宙速度。
探究7：人造卫星的运行速度、周期、角速度与半径有什么关系？
（让学生思考、讨论、回答。 ）
设地球质量为M ，卫星质量为m ，轨道半径为r 。
分析：可将不同轨道上的卫星绕地球运动都看成是匀速圆周运动，
则有
由此可见：高轨道上运行的卫星，线速度小，角速度小，周期长。
探究8：是否意味着高轨道卫星比低轨道卫星更容易发射呢？
（提问学生回答 ）
分析：高轨道发射卫星比低轨道发射卫星困难。原因是高轨道发射卫
星时火箭要克服地球对它的引力做更多的功．
点评
为学生的深入探讨起到很好的辅垫作用。
（让学生思考、讨论、回答。 ）
因为卫星是围绕地球的中心做匀速圆周运
动，万有引力提供向心力，所以轨道平面一
定经过地球中心。
向学生展示我国发射的人造卫星的种类，激发学生对航天科学的热爱，增强民族自信心和自豪感。
向学生展示视频：
同步卫星的发射过程。
点评以上几个环节的教学设计是信息技术与课程整合的具体落实，让实物实验与虚拟实验优势互补，从而提高教学效果。
（五）同步卫星
如果人造卫星在赤道上空自西向东转动周期与地球自转周期相同，卫星相对于地面静止，即和地球自转同步，叫同步卫星。
探究10：为什么地球同步卫星要发射到赤道上空呢？
分析：因为同步卫星的特点是角速度与地球的自转角速度相同且与地球上的某一点相对静止，所以它的轨道平面必须与赤道平面平行，而向心力由万有引力提供，万有引力又必须指向地心，所以同步卫星的轨道平面与赤道平面必须重合，即同步卫星要发射到赤道上空。
同步卫星的特点：
（1）定轨道平面（在赤道上空）
（2）定方向（自西向东运行）
（3）定周期（与地球自转周期相同）
（4）定高度（约距地面36000km）
（5）定线速度（约为3.1km/s）
点评注重以学生为主体，对学生进行物理学研究方法的教育。老师能够大胆地让学生在教师指导下进行探究学习，充分发挥了学生的主体作用。而且我们知道，只有学生觉得有意义且引起他们的认知冲突，才能促进他们主动学习，也只有这样才能真正培养他们的创新能力和分析解决问题的能力。
（六）梦想成真
（借助于多媒体，一边向学生展示，一边介绍，注意情感态度与价值观目标的实现。）
1、1957年10月4日世界上第一颗人造卫星在苏联发射成功。
2、1961年4月12日苏联空军少校加加林进入了东方一号载人飞船。
3、1969年7月16日9时32分，阿波罗11号飞船在美国卡纳维拉尔角点火升空，7月20日10时56分，阿姆斯特朗小心翼翼地踏上月面--------
4、1992年中国载人航天工程正式启动。2003年，我国神州五号宇宙飞船把中国第一位航天员杨利伟送入太空。
5、2005年载人航天飞船“神舟”六号，在酒泉卫星发射中心成功发射。在完成我们真正意义上有人参与的空间科学实验后返航顺利着陆，航天员费俊龙、聂海胜安全返回。
6、２００８年９月２５日，载着翟志刚、刘伯明、景海鹏３位航天员的神舟七号发射升空。翟志刚出舱作业，刘伯明在轨道舱内协助（刘伯明的头部手部部分出舱），实现了中国历史上宇航员第一次的太空
漫步，令中国成为第三个有能力把航天员送上太空并进行太空行走的国家。
7、我国探月计划
2004年－2007年为“绕”的阶段，主要目标是发射“嫦娥一号”探测卫星，对月球进行为期1年的全球性、整体性和综合性探测。
2007年－2012年为“落”的阶段，主要目标是实现月球表面软着陆与月球巡视探测。
2012年－2017年为“回”的阶段，主要目标是实现月球表面软着陆并采样返回。
只有完成了这三个阶段后，中国才有可能考虑和实施载人登月。
但是人类对宇宙的探索并不是一帆风顺的，无数探索者用自己的汗水和生命铺设了人类通往宇宙的道路。
1986年1月28日，美国，挑战者号航天飞机升空后爆炸，七名宇航员遇难。
2003年2月1日，美国，哥伦比亚号航天飞机返航时爆炸，七名宇航员遇难。
点评教学中尊重学生的认知规律，关注学生原有的知识和经验，借助于多媒体，一边向学生展示，一边介绍，充分发挥信息技术的优势，让学生在科学探究中体验学习研究的方法并获得知识，有效地促进了知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维教学目标的实现。
课堂小结：
①人造地球卫星的动力学原因
②宇宙速度
③发射速度与运行速度
④同步卫星的特点
布置作业：1、能否发射一颗周期为80min的人造地球卫星？
2、课本P44 . 1、2、3
3、阅读了解书上P42的科学漫步“黑洞”
教学反思：
通过本章前面几节内容的学习，学生对处理万有引力有关问题已有了较好的基础，而且学生经过初中和高中的信息技术学习，大多数都掌握了在网上查找资料，下载资料。因此，我用课件和网上资源讲课，学生不感到新鲜，更有利于学生在网上自学打下了坚实的基础。人造卫星是万有引力定律在天文学上应用的一个实例，是人类征服自然的见证，体现了知识的力量，是学生学习了解现代科技知识的一个极好素材。这节课我没有让学生机械的记忆，而且给学生主动探索、自主学习的空间，通过学生的思考、动手、观察、讨论，激发学生的学习热情，使学生由被动接受知识转化为主动的获取知识，让学生真正学会如何学习，使学生的创新潜能得到最大发挥。
然而学无止境，教也无涯，教学中也存在许多不足：如学生发言不积极、思考不主动和及时，物理情境的创设和点拨不够到位，反馈应用缺乏层次性，不能适应不同程度的学生，对学生的创造性思维能力和创新精神培养不够等。
高中物理_宇宙航行教学设计学情分析教材分析课后反思
6.5 《宇宙航行》教学设计 --------- 【设计思想】 宇宙航行不但介绍了人造卫星中一些基本理论，更是在其中渗透了很多研究实际物理问题的物理方法。因此，本节课是“万有引力定律与航天”中的重点内容，是学生进一步学习研究天体物理问题的理论基础。另外，学生通过对人造卫星、宇宙速度的了解，也将潜移默化地产生对航天科学的热爱，增强民族自信心和自豪感。 学生已学过平抛运动、匀速圆周运动、万有引力定律等基本理论，具备了解决问题的基本工具。 本节重点讲述了人造卫星的发射原理，推导了第一宇宙速度，并介绍了第二、第三宇宙速度。人造卫星是万有引力定律在天文学上应用的一个实例，是人类征服自然的见证，体现了知识的力量，是学生学习了解现代科技知识的一个极好素材。 本节课的难点在于对人造卫星原理的理解，因此教学设计上采用理论探究法，在设计中突出发挥学生的主体作用，课堂中通过设疑→思考→启发→引导这样一条主线，激发鼓励学生的大胆思考、积极参与，让学生通过自己的分析研究来掌握获取相关的知识和方法。 【学情分析】 万有引力定律、圆周运动、天体运动都已经讲过，从知识上讲学生运用牛顿第二定律直接推导出卫星的速度并不是一件困难的事情．或许学生对天体运动的知识储备不足，猜想可能缺乏科学性，语言表达也许欠妥，但只要学习始终参与到学习情境中，激活思维，大胆猜想，敢于表达，学生就能得到发展和提高． 【教学目标】 （一）知识与技能 1.了解牛顿关于人造地球卫星的最初构想。 2.会解决涉及人造地球卫星运动的较简单的问题 3.知道三个宇宙速度的含义和数值，会推导第一宇宙速度。 4.通过实例，了解人类对太空的探索历程，感受人类对客观世界不断探究的精神和情感。 （二）过程与方法 1．在学习牛顿对卫星发射的思考过程的同时，培养学生科学探索能力；培养学生在处理实际问题时，如何构建物理模型的能力。 2．通过对卫星运行的线速度与轨道半径的关系的讨论，通过对第一宇宙速度的计算和理解，培养学生探究问题的能力，应用所学物理知识解决问题的能力，归纳结论的能力。 （三）情感、态度与价值观 1．通过展示人类在宇宙航行领域中的伟大成就，激发起学生对科学探究的兴趣，激发学生学习物理的热情。 2．通过介绍我国在航天方面的成就，激发学生的爱国热情，增强民族自信心和自豪感。 3．感知人类探索宇宙的梦想，促使学生树立献身科学的人生观和价值观。
物理宇宙公式、宇环论、量形几何、物数学 之 大道至简 由简至繁
物理宇宙公式、宇环论、量形几何、物数学之大道至简由 简至繁 摘要：爱因斯坦：“物理上真实的东西一定是逻辑上简单的东西，也就是说在基 础上具有统一性”。历经多年的猜想难题须拓展创新叉形质变认识理论来诠释，则无理数W未知性登场。此文以宇环图形⊙之实数线段格（格始点♂→格内点d→ 格末点1）（数理：格环1=1=Pd）与其包围的点♂或面Φ来诠释猜想难题，得出 结论是四色猜想在基础理论上得到简洁证明，而费马猜想与哥德猜想都是不可明 确证明的命题。 关键词：人字叉，数源1234567890→ 格二整分X+Y=R→哥德猜＜勾股圆＜费 马猜＜勾股椭圆→比尔猜，四色猜想 此文续《物理宇宙公式、宇环论、量形几何、物数学之本质分叉突变生灭》 为第36篇。内容庞大碍于篇幅只作纲要、结果描述，相关内容在链接文章中可 找到，不便之处函请读者谅解。请结合34、35两篇阅读此篇。 【学术框架】：物理的尽头是数学，数学的尽头是哲学，哲学的尽头是未学。爱因斯坦：“令人惊奇的是因果形式逻辑体系在中国全都做出来了”，他认为佛道 儒哲是统一论述本质概念间关系的源头学问（本质→数量→形状），A善待B，B 回报A。宇宙自然思想：物理宇宙公式△EL =△E○K〧1〧⊙〧◎〧○是融形象、直观、形式、逻辑合一体的大道至简公式，具有最小二乘法统一性。其中空间量统 一反应其它物理量，故○K用“空-Kong”的声母“K”，前面加上一个直观符号“○”表达 一份空间量、2π圆环波粒或一个量比系数，四色定理源基“○”。“E”与“EL”用L作“大小量”本质区分或“格的两端”区分。“△”含有“点源扩展、量体收缩、扇形分割、叉形质变、绝对相对、…”的变化之意。 【物理四大基础本质】；【物数理学】；【理论三要素（本质→数量→形状）】；【数轴三要素】；【物数轴：♂－1－000】： 〖0无与0点〗：“0无→♂点→1格”。“0无”是给“圆圈0符号”付予“无”本质 概念。“0无”在多本质共存合论中可证伪某本质，如格测度论中，测度为0表示 没有格本质（但不能表明没有点本质）。“0点”含意有多种，一是“圆圈0符号” 付予“点”本质概念即平时常说的0点，但这一作法与前面的“0无”出现无有双本 质重叠一个0符号悖论；二是“圆圈0符号”付予“无格”本质概念，与点并排表达“无格有点”，与小格并排表达“无大格有小格”即格内点小数d产生；三是“0点起始”是用“0无、♂有”双本质论述现象起始，其中经过“无”质变为“有”过程。 〖P→∞→000〗：000空间○包容P物质●形成宇环⊙，宇为环则场为环，站 在环内论弯曲，站在环外论波粒。直线包容线段，未知000包围已知P须事先择 定是普遍源理，并不是微观独有。000－P≠0空间大物质小也是宇宙自然择定，给 予P以活力∞实现运动变化或探索追求。活力∞似卡尺游标可将未知000质变为 已知P，也可将已知P失忆为未知000。 〖直与曲〗：非欧几何硬把曲说成直真让人纠结。直线质变为圆环曲线伴生 半径生灭，若用质量来张冠李戴则得出质量生灭起源论述。欧氏直线与非欧曲线 已不适宜点或⊙点源场、中空◎扩散或能量形式转换→寻求新的几何理论那是必 然（量形几何）→格由点生成，曲由直推知则曲格环⊙具有弧曲ω径直λ波粒二 象性（多本质共存与质变逻辑架构）。 【质变架构逻辑分析】：引子：求证“点不是线”。证：假设点是线，线有直、曲、开弦、闭弦，可做数轴，极坐标、直角坐标、柱坐标、球坐标、曲线坐标、
2014-2015学年高中物理(人教版)必修二6-5 宇宙航行 经典力学的局限性 课后巩固提高
课后巩固提高 限时：45分钟总分：100分 一、选择题(1～4为单选，5～6为多选。每小题8分，共48分。) 1．由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的() A．质量可以不同 B．轨道半径可以不同 C．轨道平面可以不同 D．速率可以不同 2.继哥白尼提出“太阳中心说”，开普勒提出行星运动三定律后，牛顿站在巨人的肩膀上，创立了经典力学，揭示了包括行星在内的宏观物体的运动规律；爱因斯坦既批判了牛顿力学的不足，又进一步发展了牛顿的经典力学，创立了相对论．这说明() ①世界无限扩大，人不可能认识世界，只能认识世界的一部分； ②人的意识具有能动性，能够正确地反映客观世界； ③人对世界的每一个正确认识都有局限性，需要发展和深化； ④每一个认识都可能被后人推翻，人不可能获得正确的认识． A．①②③④B．①②③ C．①③④D．②③ 3．如图所示是“嫦娥一号”奔月示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测．下列说法正确的是()
A．发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度 B．在绕月圆轨道上，卫星周期与卫星质量有关 C．卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比 D．在绕月圆轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力 4．在太空运行了15年的俄罗斯“和平号”轨道空间站已于2000年3月23日坠毁，其残骸洒落在南太平洋预定海域．坠毁前，因受高空稀薄空气阻力和地面控制作用的影响，空间站在绕地球运转(可看作做圆周运动)的同时逐渐地向地球靠近，这个过程中空间站运动的() A．角速度逐渐减小 B．线速度逐渐减小 C．加速度逐渐减小 D．周期逐渐减小 5. 如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的三颗卫星，a和b质量相等且小于c的质量，则() A．b所需向心力最小
2020年高中物理第五节《宇宙航行》教案人教版必修2
第七章万有引力与航天 第五节宇宙航行 一、教学目标 1、知识与技能： (1)了解人造卫星的有关知识，正确理解人造卫星做圆周运动时，各物理量之间的关系。 (2)知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。 2、过程与方法： (1)通过用万有引力定律来推导第一宇宙速度，培养学生运用知识解决问题的能力。 3、情感态度与价值观： (1)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。 (2)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。 二、教学内容剖析 1、本节课的地位和作用： 本节内容主要介绍了宇宙速度、人造地球卫星、宇宙航天器等内容，人们在应用万有引力定律研究天体运动的基础上，实现人类的航天梦想，为科学研究、人类生活服务方面做出巨大的贡献。通过本节学习了解如下知识： (1)第一宇宙速度：物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，V=GM / R或 V= . gR,数值上M=7.9km/s . (2)第二宇宙速度：克服地球引力,脱离地球的逃逸速度.V2=11.2km/s. (3)第三宇宙速度：在地面附近发射物体挣脱太阳引力束缚的速度,V3=11.2km/s. 2、本节课教学重点： 对第一宇宙速度的推导过程和方法，了解第一宇宙速度的应用领域。
3、本节课教学难点： 1、人造地球卫星的发射速度与运行速度的区别。 2、掌握有关人造卫星计算及计算过程中的一些代换。 三、教学思路与方法 这节内容是万有引力理论的成就在生活中的应用，与我们的生活密切相关，让学生在学习物理的过程中感受到物理就在我们的身边，与我们的生活时刻联系在一起. 从而引导学生进行科学和生活、和社会联系的思考，培养学生学习物理的兴趣，激发学生献身科学的热情，对学生科学价值观的形成起到重要的作用。 四、教学准备 多媒体课件，细线，塑料瓶 课堂教学设计
高中物理必备公式
高中物理必备公式 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】
高中物理会考公式表 一、《力》 1．重力：mg G =（2r GM g ∝，↓↑g r ,，在地球两极g 最大，在赤道g 最小） 2．合力：2121F F F F F +≤≤-合 平行四边形定则 二、《直线运动》 1．位移：t v s ?=；2021at t v s +=（匀变速） 2．平均速度：t s v =（适于任何运动）；t v v v t +=0（仅适用于匀变速直线运动） 3．加速度：t v t v v a t ??=-=0（速度变化率） 4．速度：at v v t +=0；t s v v v v t t =+= =202（匀变速直线运动中间时刻速度） 5．速度位移公式：as v v t 2202=- 6．匀变速直线运动规律：2aT s =? 7．自由落体运动的公式：(特点：00=v ，只受重力，a=g 且方向竖直向下) （1）速度公式：gt v t =（2）位移公式：221gt s = （3）速度位移公式：gh v t 22= （4）位移与平均速度关系式：t v s t ?= 2 三、牛顿运动定律 1．牛顿第二定律：ma F =合 2．动力学两类基本问题解题思路：（加速度是解题关键） 四、曲线运动 万有引力
1．平抛运动：（特点：初速度沿水平方向，物理只受重力，加速度a=g 恒定不变，平抛运动是匀变速曲线运动） 水平方向：00 ,v v t v x x == 竖直方向：22 1gt y =，gt v y = 经时间t 的速度：22022)(gt v v v vt y x +=+= 平抛运动时间：g h t 2= （取决下落高度，与初速度无关） 2．匀速圆周运动 （1）线速度：T r t s v π2== （2）角速度：T t πφω2== （3）r v ?=ω （4）固定在同一轴上转动的物体，各点角速度相等。用皮带（无滑）传动的皮带轮、相互咬合的齿轮，轮缘上各点的线速度大小相等。 （5）向心力：r T m r m r v m F 22 224πω===（向心力为各力沿半径方向的合力，是效果力非物体实际受到的力） （6）向心加速度：v r r v a ?===ωω22 （7）周期：f T 1= 3．万有引力定律 （1） 表达式：2 21r m m G F = （2） 应用：把天体运动看成是匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供。 1) 主要公式：r T m r m r v m r Mm G 222224πω===；mg r Mm G =2（应分清M 与m ，g 指物体所在处的重力加速度） 2) 天体质量M 的估算：r T m r Mm G 2224π=2 3 24GT r M π=?
人教版(2019)高中物理必修二 第七章《万有引力与宇宙航行》拔高训练题 (20)
必修二第七章《万有引力与宇宙航行》拔高训练题 (20) 一、单选题（本大题共10小题，共40.0分） 1.1970年4月24日，我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功，拉开了中国人探索宇宙 奥秘、和平利用太空、造福人类的序幕，自2016年起，每年4月24日定为“中国航天日”。 已知“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道，其近地点M和远地点N的高度分别为439km和2384km。则() A. “东方红一号”的发射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 B. “东方红一号”在近地点的角速度小于远地点的角速度 C. “东方红一号”运行周期大于24h D. “东方红一号”从M运动到N的过程中机械能增加 2.当月球到达近地点又正好是满月时，月亮看起来比平时大14%、亮 30%，这时就称为超级月亮。2017年12月3日出现了2017年的第 一次也是最后一次“超级月亮”。如图所示是月球绕地球运动的示 意图，已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，月球在远地 点距地面的高度为?1，近地点距地面的高度为?2，则下列说法错误的是() A. 地心与月心的连线在相同时间内扫过相同的面积 B. 月球在远地点的速度大于√gR2 ?1+R C. 月球在远地点和近地点的速率比为?2+R ?1+R D. 月球在远地点和近地点加速度大小的比为(?2+R)2 (?1+R)2 3.据《科技日报》报道，2020年前我国将发射8颗绕地球做匀速圆周运动的海洋系列卫星：包括 4颗海洋水色卫星、2颗海洋动力环境卫星和2颗海陆雷达卫星，以加强对黄岩岛、钓鱼岛及西沙群岛等岛屿附近海域的监测．已知海陆雷达卫星轨道半径是海洋动力环境卫星轨道半径的n 倍，则() A. 海陆雷达卫星线速度是海洋动力环境卫星线速度的1 倍 n2 B. 海陆雷达卫星线速度是海洋动力环境卫星线速度的√n倍 C. 在相同的时间内，海陆雷达卫星与海洋动力环境卫星各自到地球球心的连线扫过的面积相等
走近中国航天教案
走近中国航天 活动目标： 1. 通过开展走近中国航天这一综合实践活动，调发学生对航天知识的兴趣，产生热爱祖国的情感。 2. 学生运用已有的知识经验，通过思考、分析等过程自行设计解决方案，利用周围的航天资源来解决问题，体会研究性学习的方式，养成探究意识。培养其提出问题、分析问题、解决问题，以及综合运用知识的能力。 3. 在活动中培养学生小组学习、分工合作、积极参与、乐于表现的意识以及与他人分享的态度。正式别人的意见和建议，能够在反思的基础上不断地改进。 活动重点： 此次活动，借走近中国航天这一主题，引导学生学习航天人身上的勇于创新、勇于探索的航天精神。学生在参加实践活动中了解我国的航天史，明确未来的发展路线，产生热爱的航天，热爱祖国的情感。活动过程： 1. 欣赏交流引发主题 师：同学们，在2016年10月17日7时30分，在我们伟大的祖国发生了一件让世界瞩目的大事，那就是神舟十一号载人航天飞船再次搭乘 3 名宇航员执行为期30 天的航天飞行任务，下面我一起来回顾一下那激动人心的精彩场面。 师：航天事业是高难度，高挑战的，它需高素质，高能力的人才，需要不断创新的科学技术。作为中学生，我们将是未来航天事业的后继人，现在世界各国的航天竞争十分激烈，我们应该多了解一些航天知识，为实现我们的航天梦打好基础。 2. 交流讨论征集课题 将学生分成六个组，围绕“中国航天” ，开展组内讨论，选择 1 一-2 个你最有感兴趣，想去研究的问题。填写在卡片上。 学生分组讨论，填写最有兴趣探究问题征集卡。 3. 确定课题收集资料 A航天员训练 航天员的培训内容包括：体质锻炼、理论知识教育、心理训练、特殊环境因素耐力和适应性训练、生存训练和航天器技术训练、航天医学工程技术训练、空间
大学物理公式大全
物理公式大全 基本解释 用符号表示物理量，用式子表示几个物理量之间的关系。是物理规律的简洁反映。也是物理解题的关键 编辑本段英语翻译 Physics formula 编辑本段电磁辐射 介绍：微波辐射电磁能量，向空间传播，在任意距离r处的功率密度为：s=P/(4πr)^2, w/m^2，电视直播卫星的EIRP大约在15dBw左右，通常地面卫星电视的频率为4千兆或12千兆，接收天线口径分别为4千兆：1~3米，12千兆，0.5米就可以满足肉眼能够接受的图像（信噪比较好）。这是弱信号不会对人体造成伤害。微波炉也是电磁波能量加热食物，是大功率微波，与普通烧烤的区别是微波直接对内部加热，所以短时间就可以做熟，因此微波辐射的危害也是显而易见的，大家要小心，远离微波辐射源，包括手机要少用，住处远离有卫星上行发射功率的地球站，通常保持至少1000米距离，必要时窗户加装类似纱窗的金属屏蔽网。一、质点的运动（1）------直线运动1）匀变速直线运动 1.平均速度V平=x/t（定义式） 2.有用推论Vt^2-Vo^2=2ax 3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+V o)/2 4.末速度Vt=V o+at 5.中间位置速度Vx/2=[(V o^2+Vt^2)/2]^1/2 6.位移x=V平t=Vot+1/2at^2=Vo*t+(Vt-Vo)/2*t x=(Vt^2-Vo^2)/2a 7.加速度a=(Vt-Vo)/t （以Vo为正方向，a与Vo同向(加速)a>0；反向则a<0）8.实验用推论Δs=aT^2 （Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差）9.主要物理量及单位：初速度(V o):m/s；加速度(a):m/s^2；末速度(Vt):m/s；时间(t)秒(s)；位移(x):米（m）；路程：米；速度单位换算：1m/s=3.6km/h。注：(1)平均速度是矢量; (2)物体速度大,加速度不一定大; (3)a=(Vt-V o)/t只是量度式，不是决定式; (4)其它相关内容：质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t 图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。2)自由落体运动 1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt 3.下落高度h=gt方/2（从Vo位置向下计算） 4.推论Vt方;=2gh 注: (1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵循匀变速直线运动规律；(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2（重力加速度在赤道附近较小，在高山处比平地小，方向竖直向下）。3)竖直上抛运动 1.位移x=Vot-(gt方2;)/2 2.末速度Vt=V o-gt （g=9.8m/s方≈10m/s方） 3.有用推论Vt方;-Vo方;=-2gs 4.上升最大高度Hmax=V o 方/2g(从抛出点算起） 5.往返时间t=2V o/g （从抛出落回原位置的时间）注：(1)全过程处理:是匀减速直线运动，以向上为正方向，加速度取负值；(2)分段处理：向上为匀减速直线运动，向下为自由落体运动，具有对称性；(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。4)竖直下抛运动设初速度（即抛出速度）为Vo，因为a=g，取竖直向下的方向为正方向，则Vt=V o+gt S=V ot+0.5gt方二、质点的运动（2）----曲线运动、万有引力1)平抛运动 1.水平方向速度：Vx=V o 2.竖直方向速度：Vy=gt 3.水平方向位移：x=V ot 4.竖直方向位移：y=gt方/2 5.
高中物理基本公式
高中物理基本公式表 静力学： 1．重力 G=mg 2．弹簧力 胡克定律及其变形式 F=kx ，x k F ?=? 3．物体受共点力平衡条件 合力为零（∑F X =0，∑F Y =0） 4．滑动摩擦力 N f μ= 静摩擦力 N f f m 0μ=≤静 5．浮力 gV F ρ=浮 6．密度 m V ρ= ，V m ρ=，ρm V = 7．力矩 FL M = 8．两个力的合力 θcos 2212221F F F F F ++= 合 2121F F F F F +≤≤-合 运动学： 1．匀速直线运动 vt S =，t S v =，v S t = 2．匀变速直线运动 （ （2）初速为零，时间等分: nT 时的即时速度 v 1：v 2：v 3=1：2：3 nT 时的总位移 S 1：S 2：S 3 =1：4：9 第nT 的位移 S 第1：S 第2：S 第3=1：3：5 加速度求法 2 12T S S a -=, 即 S 2－S 1=aT 2 （3）初速为零，位移等分: 运动nS 时的时刻 t 1：t 2：t 3=1：2：3 运动nS 时的即时速度 V 1：V 2：V 3=1：2：3 通过第n 个S 的时间 ( )()23: 12:1::321--=???t t t （4）平均速度 T S S V V V t S V t 2221212 += +===
（5）中间位置的即时速度 2 2 2 212 2t s v v v v ≥+= 2．自由落体： gt v =，2 2 1gt h =，gh v 22= 下落时间，落地速度 g h t 2= ，gh V t 2= 3．上抛运动 gt v v t -=0，202 1gt t v h - =，gh v v t 22 2-=- 上升时间，飞行时间 t 上=t 下＝ V g ，g V t 02= 上升最大高度： g V H 22 0= 4．平抛运动 水平方向： 0v v x = ， X=V 0t 竖直方向： y v gt =， h= 12 gt 2 , g h t 2= 合运动： 2220t g v v t +=，22h x s += 运动定律 1．牛顿运动定律 t p ma F ??= =合，动力-阻力=ma 2．系统法 动力-阻力=总质量×加速度 圆周运动 万有引力 1．V? ω? T? f? T f 1=，R t s v ω== f T ππ ω22== ，f T 12==ωπ 2．向心加速度公式： 222 22244v a R R f R R T πωπ==== 3．向心力公式 222 22244mv F m R m R m f R R T πωπ==== 4．万有引力定律 F=G m m r 122 G=6.67×10－112 2 kg m N ? 5．涉及引力的计算模式： 引力==向心力 6．人造卫星的线速度和周期 r GM v =，GM r T 3 2π=
宇宙航行教案1
第5节宇宙航行 新课教学 教师活动学生活动设计意图一、宇宙速度 师组织学生观看常娥一号发 射并到达月球的全过程flsh 动画和阅读教材“宇宙速度”。 呈现问题一： 1、抛出的石头会落地，为什么卫星、月球没有落下来？ 2、卫星、月球没有落下来必须具备什么条件？ 师：演示抛物实验，提出问题。 牛顿的思考 与设想： （1）抛出 的速度v越大 时，落地点越远，速度不断增大，将会出现什么结果？让学生带着问题去 阅读课文 激发学生学习的 兴趣
（2）牛顿根据自 4、若此速度再增大，又会出现什么现象？ 5、此抛出的物体速度增大何种程度才能绕地球做圆周运动？组织学生讨论猜 测： 1、平抛物体的速度 逐渐增大，物体的 落地点逐渐变大。 2、速度达到一定值 后，物体将不再落 回地面。 3、物体不落回地面 时环绕地面做圆周 运动，所受地面的 引力恰好来提供向 心力，满足 r mv r GMm2 2 = r GM v= ? 4、若此速度再增 大，物体不落回地 培养学生实验与 理论的结合，对 物理现象进行大 胆科学猜测的能 力。
师：（1）由上面的第5问求得的抛出的物体速度v=7.9km/s时才能绕地球做圆周运动，这一速度就是第一宇宙速度，也是发射卫星能绕地球做环绕飞行的最低发射速度。 意义：第一宇宙速度是人造卫星在地面附近环绕地球作匀速圆周运动所必须具有的速度，所以也称为环绕速度。 （2）第二宇宙速度 大小 211.2/ v km s =。 意义：使卫星挣脱地球的束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度，也称为脱离速度。面，也不再做匀速圆周运动，万有引力不能提供所需要的向心力，从而做离心运动，轨道为椭圆轨道 5、根据万有引力与向心力公式得 r mv r GMm2 2 = r GM v= ? s m/ 10 40 .6 10 98 .5 10 67 .6 6 24 11 ? ? ? ? = - =7.9km/s
人教版高中物理宇宙航行教案
宇宙航行教案 一、教案背景： １、面向学生:高中２、学科:物理3、课时:１课时 4、课前准备:提前两天布置学习任务 (1)通过网络查阅有关“牛顿对发射人造卫星的理论设想”。 (２)通过网络查阅有关“人类航天事业的发展史”。 （3)通过网络查阅有关“神州五号、六号、七号载人飞船”的发射和运行情况。 二、教材分析： 《宇宙航行》为高中物理人教版必修2第七章的第五节,重点讲述了人造卫星的发射原理,推导了第一宇宙速度，并介绍了第二、第三宇宙速度。人造卫星是万有引力定律在天文学上应用的一个重要实例，是人类征服自然的见证，体现了知识的力量,是学生学习了解现代科学知识的一个极好素材。教材不但介绍了人造卫星中的一些基本理论，更在其中渗透了很多研究实际物理问题的物理方法。学生通过行星的运动一节已经知道了行星的运动规律，因此在分析人造卫星的运动学特点和动力学特点可采取类比的方法，从而进一步理解应用万有引力定律分析天体运动的方法。因此，本节课是“万有引力定律与航天”中的重点内容,是学生进一步学习、研究、探索天体物理问题的理论基础。另外，学生通过对人类在宇宙航行领域中的伟大成就及我国在航天领域成就的了解,也将潜移默化地产生对航天科学的热爱,增强学生的民族自信心和自豪感。 三、教学目标 1、知识与技能 (1）能够用万有引力定律和圆周运动的知识推导第一宇宙速度,了解第二、第三宇宙速度及其意义。 (2)理解卫星的运行速度、周期与半径的关系，了解同步卫星的特点。建立起关于各种卫星运行状况的正确图景。 ２、过程与方法 （1)经历探究人造卫星由设想变成现实的过程,体会猜想、外推的科学方法,培养学生的科学思维。 (２）通过用万有引力定律和圆周运动的知识推导第一宇宙速度，提高学生运
《宇宙航行》教案
宇宙航行教案 一、教案背景 本节前已经讲过卫星的发射，环绕的有关知识，对卫星环绕地球飞行的速率、周期等有了初步的了解，高中阶段主要研究的有极地卫星和地球同步卫星，其中地球同步卫星用于通讯等和人们生活息息相关用途，并且其轨道、运动有着其自己的特点。因此设立了本教案让同学们更好的了解同步卫星的特点及用途，培养学生的学习兴趣。 二、教学课题 地球同步卫星 三、教材分析 本节为第六章第五节中的一个内容。此前，学生已经学习了圆周运动和万有引力定律，知道卫星做圆周运动所需要的向心力是万有引力所充当的。并且在万有引力定律的成就一课中，对天体的运动规律也有了一定的认识。 四、三维目标 （一）知识与技能 1、了解地球同步卫星的一些实际应用。 2、了解地球同步卫星的运动特点。 3、地球同步卫星和其他卫星的运动的共同点：万有引力作为行星、卫星圆周运动的向心力，会用万有引力定律计算天体的质量。 4、理解并运用万有引力定律处理地球同步卫星问题的思路和方法。 （二）过程与方法 1、培养学生根据事件的之间相似性采取类比方法分析新问题的能力与方法。 2、培养学生归纳总结建立模型的能力与方法。 3、培养学生自学能力和团队合作意识。 （三）情感、态度与价值观 体会万有引力定律在人类认识自然、改造自然的巨大意义和作用。使学生对
航天知识产生兴趣，增强学生学习物理的积极性和主动性。 五、教学重点、难点 重点：地球同步卫星的轨道特点和运行规律。 难点：地球同步卫星的轨道位置的确定。 六、教学方法 教师启发、引导，学生观察并自主思考，讨论、交流学习成果。并结合应用现代信息技术和网络资源。通过分析找到地球表面物体万有引力与两个分力——重力和物体随地球自转的向心力，与同步卫星若在北半球受到的万有引力的两个分力进行对比与比较。得到地球同步卫星轨道位置的结论，并由万有引力定律及同步卫星周期，从而推导地球同步卫星的速度、高度等。 七、教学过程 （一）、新课引入 在地球的周围有许许多多的卫星，有气象卫星、通讯卫星等等。其中有一种很特别的卫星它总是相对于地球的一个固定位置保持相对静止，这种卫星就是地球同步卫星。 （二）新课教学 1、简单介绍地球同步卫星 卫星环绕地球的角速度与地球自转的周期相同，相对于地面静止，因此从地球上看它总在某地的正上方，因此叫做地球同步卫星。 学生活动：根据地球同步卫星的定义讨论、归纳、总结其特点： （教师引导并总结） ●与地球具有相同的角速度和周期，地球同步卫星的周期T=24h。 ●相对于地球的某地保持相对静止。 提出疑问：既然是相对于地球某地保持静止，那么在大连的上空有没有地球同步卫星？并给出若卫星相对于大连所在的北半球保持静止应有的轨道图片。 2、地球同步卫星的轨道
2020学年高中物理 第6章 第五节 宇宙航行学案 2
第六章 万有引力与航天 第五节 宇 宙 航 行 “嫦娥三号”卫星是嫦娥绕月探月工程计划中嫦娥系列的第三颗人造绕月探月卫星．“嫦娥三号”要携带探测器在月球着陆，实现月面巡视、月夜生存等重大突破，开展月表地形地貌与地质构造、矿物组成和化学成分等探测活动．根据中国探月工程三步走的规划，中国将在2013年前后进行首次月球软着陆探测和自动巡视勘察． 1．了解人造地球卫星的最初构想． 2．知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度的表达式． 3．掌握人造地球卫星的线速度、角速度、周期和半径的关系． 4．能运用万有引力定律及匀速圆周运动的规律解决卫星运动的有关问题． 一、人造卫星 1．牛顿对人造卫星原理的描绘． 设想在高山上有一门大炮，水平发射炮弹，初速度越大，水平射程就越大．可以想象，当初速度足够大时，这颗炮弹将不会落到地面，将和月球一样成为地球的一颗人造地球卫星． 2．人造卫星绕地球运行的动力学原因． 人造卫星在绕地球运行时，只受到地球对它的万有引力作用，人造卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供． 3．人造卫星的运动可近似地看做匀速圆周运动，其向心力就是地球对它的吸引力． G Mm r 2＝mv 2r ＝mω2r ＝m 4π2 T r ． 由此得出卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径r 的关系： v 由此可见，卫星的轨道半径确定后，其线速度、角速度和周期也唯一确定，与卫星的质量无关，即同一轨道上的不同卫星具有相同的周期、线速度及角速度，而且对于不同轨道，轨道半径越小，卫星线速度和角速度越大，周期越小． 二、宇宙速度 1．物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，叫做第一宇宙速度，也叫地面附近的环绕速度． 2．近地卫星的轨道半径为：r ＝R ，万有引力提供向心力，则有GMm R ＝m v 2 R ．从而第一宇宙
宇宙航行教学案
第5节宇宙航行教学案 【课前预习】 1.牛顿在思考万有引力定律时就曾想过，从高山上水平抛出物体，速度一次比一次大，落地点。如果速度足够大，物体就，它将绕地球运动，成为。 2.第一宇宙速度大小为，也叫速度。 第二宇宙速度大小为，也叫速度。 第三宇宙速度大小为，也叫速度。 3.世界上第一颗人造卫星是1957年10月4日在发射成功的，卫星质量为kg，绕地球飞行一圈需要的时间为。 世界上第一艘载人飞船是1961年4月12日发送成功，飞船绕地球一圈历时。 世界上第一艘登月飞船是1969年7月16日9时32分在发送成功，进入月球轨道；飞船在月球表面着陆；宇航员登上月球。 中国第一艘载人航天飞船在2003年10月15日9时在发送成功的，飞船绕地球圈后，于安全降落在主着陆场 【自主探究】 要点一人造地球卫星的线速度，角速度和周期与半径的关系 1．运行规律 2 2 2 2 2 ? ? ? ? ? = = = = T mr mr r v m ma r Mm G π ω (1)人造卫星的运行速率：v＝ 当r＝R时，卫星绕地面运行，v＝= km/s 这是卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度． (2)人造卫星的运行周期：T＝. (3)人造卫星的运行角速度：ω＝. 【例题1 】如图所示，a、b、c是大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，a、b质量相同且小于c的质量，下列说法中正确的是() A．b、c的线速度大小相等且大于a的线速度 B．b、c的向心加速度相等且大于a的向心加速度 C．b、c的周期相等且大于a的周期 D．b、c的向心力相等且大于a的向心力
要点二三个宇宙速度 1．第一宇宙速度(环绕速度)的推导： 2．第二宇宙速度(脱离速度)：大小为v＝km/s. 3．第三宇宙速度(逃逸速度)：大小为v＝km/s. 说明(1)第一宇宙速度是最大运行速度，也是最小发射速度． (2)三个宇宙速度分别为在三种不同情况下在地面附近的最小发射速度． 【例题2】．关于第一宇宙速度，下面说法中正确的是（） A．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度 B．它是人造地球卫星绕地球飞行的最大速度 C．它是人造地球卫星在靠近地球表面的圆形轨道上的运行速度 D．它是发射人造地球卫星所需要的最小地面发射速度 【例题3】.金星的半径是地球的0.95倍，质量为地球的0.82倍。那么， （1）金星表面的自由落体加速度是多大？ （2）金星的第一宇宙速度是多大？ 要点三．卫星的轨道和种类 (1)卫星的轨道 卫星绕地球运动的轨道可以是椭圆轨道，也可以是圆轨道． 卫星绕地球沿椭圆轨道运行时，地心是椭圆的一个焦点，其周期和半长轴的关系遵循开普勒第三定律． 卫星绕地球沿圆轨道运行时，由于地球对卫星的万有引力提供了卫星绕地球运动的向心力，而万有引力指向地心，所以，地心必须是卫星圆轨道的圆心．卫星的轨道平面可以在赤道平面内(如同步卫星)，也可以和赤道平面垂直，还可以和赤道平面成任一角度． (2)卫星的种类 卫星的种类主要是按卫星有什么样的功能来进行命名的．主要有侦察卫星、通信卫星、导航卫星、气象卫星、地球资源勘测卫星、科学研究卫星、预警卫星和测地卫星等种类．【同步卫星】 (1)卫星运动周期和地球自转周期相同(T＝24 h=8.64×104s)。所谓地 球同步卫星，是相对于地面静止的，和地球具有相同周期的卫星，T＝24h。
高中物理《宇宙航行》教学设计
高中物理《宇宙航行》教学设计 高中物理《宇宙航行》教学设计 一、预习目标： 预习人造卫星的发射、第一宇宙速度的计算。 二、预习内容 1、发射人造地球卫星的最初构想是什么？ 2、第一宇宙速度的计算方法有几种？ 3、你对我国的航空航天知识了解多少？ 课内探究学案 一、学习目标 （1）知道人造地球卫星的运行原理，会运用万有引力定律和圆周运动公式分析解答有关卫星运行的原因； （2）掌握三个宇宙速度，会推导第一宇宙速度； （3）简单了解航天发展史。 （4）能用所学知识求解卫星基本问题。 学习重难点： （1）第一宇宙速度的推导； （2）人造卫星运转的环行速度与卫星发射速度的区别； 二、学习过程 1、抛物演示实验：学生观察落地点的变化，落地点为什么会变化？
2、牛顿的思考与设想： 3、问题的提出：人造卫星为什么不掉下来，人造卫星的线速度有多大。 三、方法步骤： 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=v0t① h=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。 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：G 2、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。
物理宇宙公式、宇环论、量形几何、物数学之 点变壹与点至壹 (理
物理宇宙公式、宇环论、量形几何、物数学之点变壹与点至壹（理论须符合自然规律多对应认识规律一） 发表时间：2018-08-17T10:32:33.587Z 来源：《基层建设》2018年第20期作者：莫学艺 [导读] 摘要：前文已经论述“无→点→线→面→体”中点是系统理论源头，由“无→未知→可知→已知”说明理论体系逻辑源头是未知不可证也无法言语（源于混沌），只能通过质变方式将未知质变为已知成为公认的本质公理。 佛山市顺德区点变壹电器科技有限公司 528305 摘要：前文已经论述“无→点→线→面→体”中点是系统理论源头，由“无→未知→可知→已知”说明理论体系逻辑源头是未知不可证也无法言语（源于混沌），只能通过质变方式将未知质变为已知成为公认的本质公理。此文对“长度”概念作一个观念改变，分为“点量度”与“格量度”，以便匹配“一与多”或其它本质概念作系统理论。一叉多不对等不完备，得不到一至一明确，直接否定用含多质的一个代数字母符号及表达式去证明哥德巴赫猜想与费马大猜想。 关键词：改观，点一对格多不对等不完备，♂空时点量度，M物质C光速格量度，有理数小格与有理数小格末点，无理数余多极此文续《物理宇宙公式、宇环论、量形几何、物数学之质变量变形变》为第39篇。内容庞大碍于篇幅只作纲要、结果描述，相关内容在链接文章中可找到，不便之处函请读者谅解。 【物数理学】：［物数轴：0♂-ф-d- -1-W-P-∞- ］论述数的本质数量形状及变化，指明数的本身是什么。 【物理四大基础本质】：空间（地利）→时间（天时）→物质（人）→力（和）（运动）（速度）（时空）（变化）。 空间点♂，时间点♂，实数点♂。物质格1，速度格1，自然数格1。现有数理体系以实数线段（♂—1）格末点自然数格1开始直至弦论都是格论。狭义相对论以速度格C、量子力学以能量格h为源头作为理论体系核心。 【自然规律多对应认识规律一】：“无→未知→可知→已知”。认识规律是从未知质变为已知，“一”是明确，“多”是模糊，一对一是等价对应，一对多是不对等不完备，说明“数一”不完备。在（未知空时点实数点♂—1已知物力格自然数格）点格双论体系中，实数线段格（♂-1）量度时“无0→未知格始点♂→众多未知格内点 d→格末点1”同时参与，之前理论从自然数格1开始质变为已知进行数理推理，故康托尔建集合论时发现有理数格末点（格点一限）只是离散的星星，而无理数（余多极）才是浩翰的夜空。实数的未知多性也被划分在无理数上。 【点变壹与点至壹】：格始点♂对“一”，格末点1对“多”，“♂〧1点壹互变”是一多互变。［F=Ma牛顿♂（d）—1爱因斯坦P=MC］［蛋♂（d）—1鸡］谁在先？是看选谁作序头论述点格互变或大小格互变。“♂→1点至壹”是从一绝对点（处所）到另一绝对点（处所）或一至多。 【点量度与格量度】：克罗内克给现有数理理论体系作了一个归纳总结：“上帝创造了自然数，其它数都是人造的。”。说明现有数理理论体系是从格末点即自然数格1开始“多→一→无”倒序论起，逐步向格始点即实数点♂迈进，数量也就由少向多变化（自然数是最小集）（数系扩张）。因缺少“一与余多”本质区分，康托尔在建集合论时深受此影响而卡在对实数点本质的认识上。勒贝格作测度论时也是如此。此文将从格始点即实数点♂开始迈向格末点即自然数格1作“无→一→多”正序论述，数量相反的由多向少变化（数系划分），对应的图景是空间点格（♂—000）由物力格1去划分解读⊙（无→空间→物力）。虽然我们无法言语也无法比划点长度，但它是区分于“0无”而表“有”即“♂点量度”虽不是“1格量度”但也不是“0无”。实现点组线由哲理向数理的演变：∫♂〧1，此处将改变“点的长度为0”的观念［相应的有：（无）0测度、（一点）点测度、（多点）格测度概念，无理数的测度为：W=000－P］。得出微量的表达符号及形式，通过♂〧d〧1可作一变多、小多变大多的本质变换，实现微积分的基本思想量变与质变：∫♂〧1；∫d〧1。显然实数点♂（点一）不可分，自然数格1（格多）可分。 【无→一→多→多多→】：是时间单向逻辑序。现有数理理论体系都是在格多本质上论述，以区间［a，b］表示多点论，缺少“一”本质论即一点论［♂］［♂a］［♂b］。千年来学界也不约而同的默认区间是由无穷多的点组成：1/♂=000。但实际上应该有2点、3点、小多点、大多点、有限点P和无限点000本质存在。若以“量度”表“有”来区分“0无”，则有“点量度与格量度”之分来匹配数量上的“一与多”本质概念。1是一，2是多［2是多本质（实数集）中最小一个］，那么哥猜的1+1与1+2是“一、多”本质区分而不是一步之遥。本质概念不同是牛头不对马嘴。（费马猜与欧拉猜是否说明空间只有三维？） 【有理数小格与有理数小格末点】：格末点自然数格1开始作数量推理得到的有理数与自然数一样是格本质（可数格集）。有理数点是格末点而不是单独一点，因为格多才有分本质，单独一点不可分。这种微秒的本质区分在论述中往往会出现错位混搭（勒贝格测度论中的有理数测度为0是“无→点→格”混搭）。因格1内含多本质故一个代数字母X含多本质公理，得不到一至一明确，直接否定用含多质的代数字母符号及表达式去证明哥猜与费马猜。显然代数是理论思维分界屏障，形式化梦想破灭。 【无理数】：无理数是未知余多极无穷趋向限呈近似值：1×1＝1；1×2＝2；1×3＝3；2×2＝4，由于质因数分解唯一性，则√2、√3等只能是无理数，依理类推将乘方数之外的数进行开方的结果都是无理数根。√2＝P/q的证明是不合理的，因√2质变为2已不等价于等号右边小数（无之无与有的有之质变之别）。 【哥猜与费马猜】：证明一个定理就是去寻找它的本质公理或从格多寻找点一。多是模糊概念，一叉多是不对等不完备认识模糊。哥猜（不定方程：偶合〧质数＋质数）与费马猜（不定不等式：指合≠指合＋指合，指n＞2）不可明证的原因在先天之缺宇环图⊙无极图中：1）命题涉及未知无穷多（∞、000）源本质概念，超出了证明管辖范围P。因这样的多是源一本质集合多，不是一本质生成的数量多。2）涉及本质不同不可证，连续统假设不可证，可数集证明不了不可数集；一证不了多，小证不了大。3）涉及逻辑源头是悟不是证，只可发现不可证，无法言语♂点的来龙去脉更不用说证。4）涉及哥德尔定理可证是真，真不一定可证。互斥两本质无有、是否互指与未知不可证。5）涉及一叉多不对等不完备矛盾对应。受自然对象的多与认识符号的一的不对等制约。一个代数字母X含多本质公理，得不到一至一明确。薛定谔猫的生死两本质重叠在看一眼上是一叉二排中认识模糊。自然数格1内含等与不等双本质，故作代数表达式等价变换时无须将不等假设为等。6）涉及无与有、是与否、等与不等的源头本质分叉互斥划分认识，其只有归属无对等，只有操作无推理，判断依据为两点是否重合：A-B＝0；A-B≠0。7）涉及本质分叉区分后是否会变等〧，这只能一一变化比较验证，但格内点无穷多1/♂＝000无法一一验证无法完备。8）涉及不等价无穷指变不可推理，也只能一一验证，也无法完备验证。9）涉及潜无穷∞与格缩无穷小ф的瞬变与不可完结性验证，