高中物理必修2教案人造卫星 宇宙速度_1
人造卫星宇宙速度教案
人造卫星宇宙速度教学设计思路：本节重点介绍的是万有引力定律在航天领域的应用，学生通过对第一宇宙速度的推导、对人造卫星的发射、运行等状况的初步了解，在头脑中建立起较正确的图景，初步掌握研究此类问题的基本方法．本节结合了圆周运动和动力学的知识，是匀速圆周运动和万有引力定律的结合，既是教学的重点，也是难点内容．要在“提出问题，学生讨论”的基础上，加强思维引导，使学生能建立正确的思维方式，努力形成正确的分析思路，理清各物理量之间的关系，把握求解卫星运动问题的基本思路和方法．在设计思想上力求低起点、更直观化，体现新课标的理念．让学生充分参与课堂教学，真正成为课堂的主体．讲授、讨论并辅以多媒体演示，有效地利用各种教学手段，丰富学生的学习方法，优化教学过程．学习任务分析：1．教材分析本节是万有引力定律一章的最后一节，是引导万有引力定律的综合应用，是学生利用所学知识解决实际问题的内容．新教材增加了人造地球卫星从提出设想到成功发射的历程，并且揭示了人造地球卫星在通信、导航、收集气象数据和其他许多领域内的应用，加强了学生生活与现代社会及科技发展的联系，使学生更加关注物理学的技术应用所带来的社会问题，更加关注科学技术的现状及发展趋势．新教材，增加了“发展空间”，其中的“同步卫星”，详细地介绍了同步卫星的基本参数以及同步卫星的两种发射方法，开拓了学生的视野，发展了学生的好奇心；结合圆周运动的知识对同步卫星的变轨发射做进一步讨论，可以增强学生的求知欲，发展科学探索的兴趣，学习科学探究的方法，发展自主学习能力，养成良好的思维习惯，体现了新课标的总体目标要求．旧课程标准要求：了解人造卫星的有关知识；知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度．新课程标准要求：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；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．2．学生学习任务分析学生应该知道什么是环绕速度，会通过公式计算人造卫星的环绕速度，知道为什么人造卫星不会从天上掉下来，分析卫星的运行规律．学生还应该知道什么是第二宇宙速度和第三宇宙速度，卫星达到第二宇宙速度和第三宇宙速度时将会怎样运动．教学目标：一、知识与技能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．2．会推导第一宇宙速度；理解卫星的运行速度与轨道半径的关系．3．掌握地球同步卫星的规律．二、过程与方法1．运用万有引力定律推导第一宇宙速度，体验运用知识解决问题的过程．2．通过对人造卫星的加速度、速度、角速度、周期跟轨道半径关系的讨论，进一步学习利用圆周运动规律和万有引力定律分析问题的方法．三、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观价值观．教学准备：视频、动画、网上资源、多媒体技术．教学重点难点：第一宇宙速度的推导、运行速率与轨道半径之间的关系．教学方式：讲授、讨论．教学过程：过程1．设计问题情境，复习知识，应用万有引力定律解决问题①观看视频资料“土星的光环”②教师提问：“试用力学方法判定土星的光环究竟是土星物质的外延还是绕土星的卫星带？”这个问题由学生讨论，分别请学生提出自己的方案并加以解释：如果是连续物，则这些物体做匀速圆周运动的线速度与半径成正比，如果是卫星，则这些物体做匀速圆周运动的线速度与半径的平方根成反比．③教师给出结论：通过观察，发现光环是土星的卫星带．设计意图：通过这一环节，学生利用已有知识解决教师设定的问题，即复习了万有引力定律，为新课打好知识基础，又激发起学生学习知识、解决问题的欲望．过程2：创设情境，合理分析，激发①观看视频“万户奔月”地球的天然卫星是月亮，人们自古就有“奔月”的梦想，我国古代的万户就是其中一个，他曾经将自己用 47 枚火箭捆绑，尝试飞天，点火后火箭爆炸，万户不幸牺牲．教师提问：万户问什么没有成功？学生分析回答．一次次的失败并没有阻止人类进行太空探索活动．终于，第一颗人造卫星于 1957 年 10 月 4 日在前苏联升空，中国也于 1970 年发射了第一颗人造卫星．特别是去年 10 月 15 日至 16 日，中国第一次实现载人航天，宇航员杨利伟乘坐“神舟五号”绕地飞行 14 圈，顺利返回，圆了中国人盼望已久的飞天之梦，这是每一个中国人的骄傲和自豪！教师提问：“那么人类是怎样把物体发射出去，送入太空的呢？”②观察动画“牛顿的设想” 1 、 2 、 3 步．教师提问：为什么都落回了地面？学生回答，因为受到万有引力，有的说是重力的作用．教师提问：观察和比较不同速度的物体运动轨迹，你能发现什么？学生观察、思考讨论，得出物体的初速度越大，飞得越远．教师提问：从刚才的结论，你还能想到什么？学生回答物体会围绕地球转动，速度大到一定程度，物体将做离心运动，可能飞出太阳系．观察动画“牛顿的设想” 4 、 5 、 6 步．师生小结：牛顿设想的运动是完全可能的．当抛出物体的初速度足够大时，物体将围绕地球做匀速圆周运动，成为一颗人造地球卫星．（出示课题：人造卫星宇宙速度）设计意图：学生在教师设计的问题情境中进一步思考、讨论、推理，在愉快的观察、思考中获得成功的喜悦．学生能用圆周运动的特点从已知理论的角度证明这种可能性，从而引导学生掌握科学的思维方法．过程3：应用定律，合理探究，研究宇宙速度：①推导第一宇宙速度教师提问：要有足够大的速度才能使抛出的物体成为人造卫星，这个速度是多大呢？已知地球和人造卫星质量分别为M和m，地球半径为R．学生进行推导，在正确的解题思路引导下得出结果．让一个学生在黑板上推导．教师观察其他同学解题指导答疑，大多数学生能推导得出公式，完成旧知的迁移构建，课件再现推导过程，帮助全体学生达标．＝ 7.9km /s ，并简要说明其意义．师生共同合作，得出第一宇宙速度v1②带领学生完成教材第 54 页“活动”，推导第一宇宙速度③了解第二宇宙速度和第三宇宙速度的意义教师提问：当卫星的运行速度大于第一宇宙速度时，卫星又会怎样运动呢？学生独立思考、发言卫星的运行速度大于第一宇宙速度的可能．教师通过教材第 54 页图 3-4-3 ，引导学生得出第二、第三宇宙速度的含义．设计意图：让学生充分参与课堂教学，真正成为课堂的主体．过程4．熟悉思路和方法，研究卫星运行规律①观看视频了解我国航天技术．教师提问：“ 神舟六号”运行圆轨道高度为 343 公里，周期 90 分钟，根据这些数据我们能分析出卫星的运行速度、周期等物理量吗？②学生探究人造卫星运行规律，讨论发言，教师总结归纳．不同轨道有不同的线速度，轨道半径r越大，线速度v越小；不同轨道有不同的角速度，轨道半径r越大，角速度ω越小；不同的轨道有不同的运行周期，轨道半径r越大，周期T越大；不同轨道有不同的向心加速度，轨道半径r越大，向心加速度越小．③探讨人造卫星的发射速度和环绕地球的运行速度的不同．设计意图：学生通过对人造卫星的加速度、速度、角速度、周期跟轨道半径关系的讨论，进一步学习利用圆周运动规律和万有引力定律分析问题的方法，了解中国的航天事业的发展，激发爱国热情．过程5．学习教材“发展空间”，研究同步卫星①观看视频材料“同步卫星”．教师提问：什么样的卫星叫同步卫星？我们北京的上空会不会有一颗同步卫星呢？学生观看视频，分析资料，在教师的引领下总结归纳同步卫星的特点．周期一定、角速度一定、轨道一定、环绕速度大小一定、向心加速度大小一定．②阅读教材第 56 页“发展空间”的材料．教师提问：大家能不能根据材料画出卫星的不同的发射轨道，并分析两种发射方法的优缺点？学生动手画出轨迹并分析讨论．教师利用 flash 动画归纳概括．设计思想：同步卫星的两种发射方法，开拓了学生的视野，发展了学生的好奇心；结合圆周运动的知识对同步卫星的变轨发射做进一步讨论，可以增强学生的求知欲，发展科学探索的兴趣，学习科学探究的方法，发展自主学习的能力，养成良好的思维习惯．过程6：课外探究、布置作业① 课堂小结．人造地球卫星的发射原理、宇宙速度、卫星的发射速度与运行速度、同步卫星．② 完成教材“发展空间”的实验室和物理在线的内容，完成一篇小论文．设计思想：理科的学生要重视理科小论文写作，注重对学生进行这方面的训练，是每位物理老师应尽的责任．教学流程图：。
《人造卫星 宇宙速度》教学设计
《人造卫星宇宙速度》教学设计北京丰台二中廖军玲一．设计思想在以往的关于人造卫星的教学中，由于不少新名词的介绍方法比较刻板，条框化，数据化，同时缺乏直观性，常常给学生一种这些知识离自己很遥远的感觉。
在看到一些数据时毫无亲切感，只能死记硬背。
而近年来，我国航天事业取得了一系列的高速的发展。
航天离我们越来越近。
因此在设计这堂课时，教师充分利用多媒体的直观性，从生活入手，从身边入手引发学生兴趣并使之成为课堂的参与者。
使得学生觉得在学习就在自己身边发生的很实际的一些有用的物理知识，从而提高学习的有效性。
二．教学目标（一）知识与技能1．了解人造卫星的发射原理2．知道宇宙第一、第二、第三速度会计算卫星的环绕速度与运行周期（二）过程与方法1．了解并体会科学研究方法对人们认识自然的重要作用2．通过对万有引力定律在人造卫星上的重要作用,体会科学定律和科学探究的意义（三）情感态度与价值观1．培养学生对科学的好奇心和学习物理知识的求知欲,2．了解我国航天事业的发展,进行爱国主义教育. 本课是振奋民族精神,激发爱国热忱的重要内容，可适当渗透我国发展航天科技最终是使人类能够和平的利用太空资源三、教学重难点1.教学重点:培养学生对万有引力定律的应用能力2.教学难点:人造卫星的运行速度和周期的计算四、教学设计流程图五、教学过程:引入新课：1.看系列图片：（各种卫星拍摄的图片）伊朗核设施、天安门、曼哈顿、月表图片（嫦娥一号发回的）、在月球南极拍摄的“地落”照片、动态气象云图（视频：中央气象预报的气象云图）。
[问]以上图片和动态云图是在什么位置借用什么设备拍摄的？[答]是借用卫星拍摄的。
[展示GPS实物]提问GPS的工作原理是什么呢？[视频]GPS的一段广告片[问]你认为里面的关键词是什么？[答]三颗卫星、全球定位[播放] 《东方红》乐曲录音并提问学生：这首乐曲的名字？[讲述]这首乐曲曾在20世纪七十年代响遍大江南北，响彻宇宙太空，有谁知道它发自何处？[图片]东方红一号卫星[视频]东方红一号卫星的发射[问]第一颗人造卫星是哪国何时发射的？[答]苏联“斯普特尼克”（sputnik）（俄文中：旅伴。
物理教案-人造卫星 宇宙速度
物理教案－人造卫星宇宙速度教学目标：1. 了解人造卫星的基本概念及其在地球上的应用。
2. 掌握第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度的定义及其之间的关系。
3. 能够运用宇宙速度的概念解决实际问题。
教学重点：1. 人造卫星的基本概念及其在地球上的应用。
2. 第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度的定义及其之间的关系。
教学难点：1. 第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度的计算及应用。
教学准备：1. PPT课件2. 教学视频或图片教学过程：一、导入（5分钟）1. 展示人造卫星发射升空的视频或图片，引导学生关注人造卫星。
2. 提问：“你们知道什么是人造卫星吗？它在地球上有什么应用？”二、人造卫星的基本概念（10分钟）1. 讲解人造卫星的定义：人造卫星是由人类发射到太空中的卫星。
2. 介绍人造卫星的分类：地球卫星、行星卫星、太阳卫星等。
3. 讲解人造卫星在地球上的应用：通信、导航、气象、地球观测等。
三、宇宙速度的定义及计算（15分钟）1. 讲解第一宇宙速度：使物体绕地球做圆周运动的最小发射速度。
2. 讲解第二宇宙速度：使物体脱离地球引力束缚的最小发射速度。
3. 讲解第三宇宙速度：使物体脱离太阳引力束缚的最小发射速度。
四、宇宙速度之间的关系（10分钟）1. 讲解第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度之间的关系。
2. 引导学生通过计算或绘制图表，理解宇宙速度之间的关系。
五、应用宇宙速度解决实际问题（10分钟）1. 提出实际问题，如：“一颗卫星以第一宇宙速度绕地球运行，它的运行周期是多少？”2. 引导学生运用宇宙速度的概念和公式解决实际问题。
教学反思：本节课通过讲解人造卫星的基本概念、宇宙速度的定义及计算，使学生了解了人造卫星在地球上的应用及其重要性。
通过引导学生运用宇宙速度解决实际问题，培养了学生的动手能力和实际应用能力。
在教学过程中，注意关注学生的学习情况，针对学生的疑问进行解答，提高学生的学习效果。
4.人造卫星宇宙速度-教科版必修2教案
4. 人造卫星——宇宙速度-教科版必修2教案一、人造卫星的定义和作用人造卫星是人类发射到地球或其他天体轨道上的机械装置，主要用于科学探测、通信、气象观测、导航定位等领域。
人造卫星的发射和运行需要达到特定的速度和高度条件，通常需要通过火箭运载发射到轨道上。
人造卫星的重要作用有：•科学探测：人造卫星可以探测外层空间的信息、画像、观测和研究宇宙的起源、天体物理、大气层、地球环境等方面的问题。
•通信传输：人造卫星可以提供全球范围内的通讯服务、广播电视信号、多媒体信息、移动通信、卫星导航等服务。
•气象观测：人造卫星可以通过气象遥感技术观测大气层的云层、温度、气压等参数，多普勒气象雷达技术，提高天气预报的准确率。
•导航定位：人造卫星还可以提供精准的卫星导航、地理信息服务，促进国际贸易、交通运输的发展。
二、人造卫星发射需要达到的速度人造卫星进入轨道需要两个速度阶段：离地速度和宇宙速度。
离地速度是指火箭飞行器从地面起飞到地球周围输送燃料的过程，也就是所谓的“脱离地心引力”阶段。
离地速度大小取决于火箭的起飞方式和质量大小，一般约为11km/s。
宇宙速度则是人造卫星在轨道上一直维持的速度，它是指在地球引力场的影响下，在轨道高度上一定距离上保持的最小速度。
宇宙速度的大小取决于人造卫星所处的轨道高度，一般在地球距离太阳平均距离的1/3公里每秒左右，大约为7.9km/s。
三、人造卫星轨道种类和运行方式人造卫星的轨道种类主要包括地球同步轨道、中地轨道、远地点轨道和低轨道。
•地球同步轨道（GEO）：在地球赤道上高度为3.5787万公里处，人造卫星绕地球旋转一周的时间恰好为24小时，与地球自转周期同步，能够与地球赤道上的某一点始终保持相同的位置，以实现卫星上的广播、电话、电视等通信和气象、环境监测等功能。
•中地轨道（MEO）：高度在2000-36000公里之间，主要用于卫星导航、车联网和移动通信等领域。
•远地点轨道（HBO）：高度在36000-400000公里间，适用于科学探测、通讯、观测和卫星导航等领域。
物理教案-人造卫星 宇宙速度
物理教案－人造卫星宇宙速度一、教学目标1.了解人造卫星的发射原理及宇宙速度的概念。
2.掌握第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度的计算方法。
3.培养学生的观察能力、分析能力和解决问题的能力。
二、教学重难点1.教学重点：人造卫星的发射原理，宇宙速度的计算方法。
2.教学难点：宇宙速度的推导过程。
三、教学准备1.教具：多媒体设备、PPT、黑板、粉笔。
2.学具：计算器、笔记本、文具。
四、教学过程第一环节：导入1.利用多媒体展示人造卫星的图片，引导学生关注人造卫星的发射。
2.提问：同学们，你们知道人造卫星是如何发射的吗？它和宇宙速度有什么关系？第二环节：探究人造卫星的发射原理1.讲解人造卫星的发射原理，引导学生了解卫星发射的基本过程。
2.展示卫星发射动画，帮助学生形象地理解发射原理。
3.提问：人造卫星发射过程中，为什么需要达到一定的速度？第三环节：讲解宇宙速度的概念1.介绍宇宙速度的定义，引导学生了解宇宙速度的三个级别。
2.分别解释第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度的概念。
3.展示宇宙速度的计算公式，引导学生掌握计算方法。
第四环节：推导宇宙速度1.利用物理公式推导第一宇宙速度，引导学生理解推导过程。
2.讲解第二宇宙速度和第三宇宙速度的推导过程，帮助学生掌握推导方法。
3.提问：同学们，你们能根据推导过程，自己尝试推导出第二宇宙速度和第三宇宙速度吗？第五环节：实例分析1.给出实例，引导学生运用所学知识解决实际问题。
2.讲解实例的解题过程，帮助学生巩固所学知识。
3.提问：同学们，你们还能举出其他关于宇宙速度的应用实例吗？第六环节：课堂小结2.强调宇宙速度在实际应用中的重要性，激发学生的学习兴趣。
3.提问：同学们，你们对本节课的内容有什么疑问或收获？五、作业布置1.复习本节课所学内容，巩固宇宙速度的计算方法。
2.完成课后练习，提高解题能力。
3.深入了解人造卫星的发射过程，拓展知识面。
六、教学反思1.本节课通过引导学生探究人造卫星的发射原理和宇宙速度的计算方法，使学生掌握了相关知识点。
高中物理五、人造卫星 宇宙速度教案3人教版必修2
人造卫星 宇宙速度教学目标：认识目标：使学生了解人造卫星的有关知识，知道卫星的发射原理，知道三个宇宙速度。
能力目标：会推导第一宇宙速度，理解v 、r 之间的关系，理解同步卫星必须定点在赤道上方一定高度处。
情感目标：通过介绍我国航天事业的发展，加强学生的爱国主义教育。
教学过程：一、新课引入：课件展示：在地面上高度为h 的一点，以初速度v 0向水平方向抛射的物体，将沿抛物线轨道落到地平面上。
二、授新课：（一）人造卫星的原理课件展示：人造卫星的原理图（二）宇宙速度：设地球质量为m /，卫星质量为m,卫星到地面的距离为r ，卫星的环绕速度为v ，则有：对于靠近地面运行的人造卫星，可以认为轨道半径r 与地球的半径R 近似相等，则有：RGm v /= 将m /=5.89×1024kg,G=6.67×10-11N.m 2/kg 2 R=6.37×106m 代入可将或者：对于靠近地面运行的人造卫星，可以认为地球对卫星的引力差不多等于卫星的重量mg ，即：mg R m m G =21将 Gm /=gR 2将其代入R Gm v /= 将gR v = 将g=9.8m/s 2 R=6.37×106m 代入得s km v /9.7=v=7.9km/s 第一宇宙速度绕地道行的最大环绕速度也是地球卫生的最小发射速度。
V=11.2km/s 第二宇宙速度 卫星挣脱地球束缚的最小发射速度。
V=16.7km/s 第三宇宙速度 卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度。
2、人造卫星的发射速度是决定其运行轨道的主要因素。
地球对人造卫星的万有引力为2/rm m G F = 人造卫星绕地球做圆周运动所需的向心力r v m F 2/= ①当F=F /时，人造卫星轨道为圆形②当F<F /时，人造卫星轨道为椭圆形③F>F /时，人造卫星在朝低轨道做椭圆运动，否则坠落大气层（三）同步卫星：必须定点在赤道上方一定高度 由32/2/w Gm r mw r m m G r 将= 同步卫星距地高度km R w Gm R r h 432/1059.3⨯=-=-=是一个定值。
高中物理第三章4人造卫星宇宙速度教案1教科版必修2
第4节人造卫星宇宙速度本节教材分析（1）三维目标一、知识与技能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．理解卫星的运行速度与轨道半径的关系．4．了解地球同步卫星的规律．二、过程与方法1．运用万有引力定律推导第一宇宙速度，培养学生运用知识解决问题的能力．2．通过对人造卫星的加速度、速度、角速度、周期与轨道半径关系的讨论，进一步理解卫星运行的有关规律．三、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观价值观．（2）教学重点1．第一宇宙速度的推导．2．运行速率与轨道半径之间的关系（3）教学难点沿椭圆轨道运行的卫星按照圆周运动处理，卫星的最大环绕速度是最小发射速度．（4）教学建议本节课要求学生会计算人造卫星的环绕速度，知道第二宇宙速度和第三宇宙速度．本节是第四节，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．实际上学生遇到卫星问题时总是感到困难和无从下手．究其根源是因为学生对地球、卫星的空间关系不清楚，学生无法从自己站立的一个小小的角落体会巨大空间中发生的事情．因此，用各种视频、课件和图片帮助学生建立空间的概念是十分必要的，有了空间的图景，对问题的认识和思考就有了依托．所以，本节课我使用了大量的图片和视频来模拟、展示，让学生有比较深刻的感性认识．本节课是万有引力定律的应用，教材的重点是卫星速度的推导过程和三个宇宙速度．如果卫星环绕地球的轨道是圆周，万有引力提供向心力，直接应用牛顿第二定律即可解决．大多数卫星围绕地球运动的轨道是椭圆，将椭圆轨道近似按照圆轨道处理．这里学生会存疑，所以后面设计了一个神舟五号的问题，使学生感受这种近似是可信的．三个宇宙速度指的是发射速度，让学生感受牛顿的猜想，思考牛顿所说的速度很大指的是哪个速度．观看发射过程，找出牛顿说的那个速度在哪个位置．同步卫星学生是知道的，但是对于“同步”的含义及如何使卫星与地球同步是学生所不熟悉的，通过观察视频模拟同步卫星，让学生体会和建立起同步卫星与地球的空间位置．新课导入设计导入一导入二过程1．设计问题情境，复习知识，应用万有引力定律解决问题①观看视频资料“土星的光环”②教师提问：“试用力学方法判定土星的光环究竟是土星物质的外延还是绕土星的卫星带？”这个问题由学生讨论，分别请学生提出自己的方案并加以解释：如果是连续物，则这些物体做匀速圆周运动的线速度与半径成正比，如果是卫星，则这些物体做匀速圆周运动的线速度与半径的平方根成反比．③教师给出结论：通过观察，发现光环是土星的卫星带．设计意图：通过这一环节，学生利用已有知识解决教师设定的问题，即复习了万有引力定律，新课打好知识基础，又激发起学生学习知识、解决问题的欲望．高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
物理教案-人造卫星 宇宙速度
物理教案－人造卫星宇宙速度一、教学目标1. 让学生了解人造卫星的基本概念及其在宇宙中的作用。
2. 使学生掌握宇宙速度的定义及其计算方法。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 人造卫星的基本概念：卫星的定义、人造卫星的分类及其应用。
2. 宇宙速度的定义及其计算公式：第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度。
3. 人造卫星发射原理：卫星发射过程、火箭推进原理。
三、教学重点与难点1. 教学重点：人造卫星的基本概念、宇宙速度的定义及其计算方法。
2. 教学难点：宇宙速度的计算公式的应用、人造卫星发射原理。
四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生主动探究人造卫星及其宇宙速度的相关知识。
2. 利用多媒体课件，展示人造卫星发射过程，增强学生对知识点的理解。
3. 案例分析法，分析实际卫星发射案例，培养学生解决实际问题的能力。
五、教学步骤1. 导入新课：简要介绍人造卫星的基本概念，引发学生兴趣。
2. 讲解人造卫星的基本概念：卫星的定义、人造卫星的分类及其应用。
3. 引入宇宙速度的概念：第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度。
4. 讲解宇宙速度的计算方法：运用物理公式进行计算。
5. 分析人造卫星发射原理：卫星发射过程、火箭推进原理。
6. 案例分析：分析实际卫星发射案例，引导学生运用所学知识解决实际问题。
7. 课堂小结：回顾本节课所学内容，巩固知识点。
8. 布置作业：布置相关练习题，巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对人造卫星基本概念的理解。
2. 练习题：布置相关的练习题，让学生运用宇宙速度的计算方法进行计算。
3. 小组讨论：让学生分组讨论卫星发射案例，检验学生解决实际问题的能力。
七、教学拓展1. 介绍人造卫星在通信、导航、地球观测等领域的应用。
2. 探讨宇宙速度在航天工程中的重要性。
3. 介绍我国人造卫星发射的历史和现状。
八、教学资源1. 多媒体课件：展示人造卫星发射过程、宇宙速度的计算方法等。
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人造卫星宇宙速度
教学要求：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、了解行星、恒星和星系等概念，知道宇宙的几个主要天体层。
4、了解宇宙大爆炸
理论。
4、通过用万有引力定律推导第一宇宙速度，培养学生运用知识解决问题的能
力。
5、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。
通过简述宇宙
的产生过程，使学生明确宇宙将如何演化下去的问题需要我们不断地去探索，增强学
生学习的兴趣。
重点：1、第一宇宙速度的推导。
2、运行速率与轨道半径之间的关系。
难点：运行速率与轨道半径之间的关系。
教具：投影仪、CAI课件、有关天体的录像资料
教学方法：电教、推导、归纳、讲授法
教学过程：
一、导入新课
教师提问并引导学生复习。
1、万有引力定律在天文学上有何作用？
2、如何运用万有引力定律计算天体的质量？能否计算环绕天体的质量？
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.
二、新课教学
一）人造卫星
教师引导学生阅读课文，同时思考问题。
1、在地面上抛出的物体为什么要落回地面？
2、物体做平抛运动时，飞行的距离与水平初速度有何关系？
教师引导学生深入探究。
教师在学生活动的基础上总结：
1、由于月球绕地球沿近似圆周轨道运转，此时月球受到的地球的引力（及重力），用来充当绕
地球运转的向心力，故而月球并不会落到地面上来。
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:
教师引导过渡：从上面学习可知，当平抛物体的初速度足够大时就可成为卫星，那么，大到什么程度就叫足够大呢？下面我们来讨论这一问题。
教师引导学生阅读课文、回答所提出的问题。
3、 什么是第一宇宙速度？什么是第二宇宙速度？什么是第三宇宙速度？
4、 卫星绕地球运转的最小半径是多少？
5、 结合卫星运转的动力学方程，推导第一宇宙速度。
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?
当卫星的速度达到一定程度时，就可以围绕地球转动。
此时万有引力提供向心力，下面的
推导代数式中m 1代表地球的质量，m 2代表卫星的质量：
F ＝221r m Gm ＝r m v 2
消去m 2和一个r ，推出 v ＝r
Gm 1
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/s 2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
1、 卫星环绕地球运转的动力学方程是什么？
2、 为什么向高轨道发射卫星比向低轨道发射要困难？。