宇宙航行_教案9

合集下载

高中物理《宇宙航行》教案

高中物理《宇宙航行》教案

高中物理《宇宙航行》教案一. 教学目标:1. 了解太空飞行的发展历程和技术;2. 了解宇宙中的各种天体和宇宙现象;3. 能够理解宇宙探测器的工作原理和任务。

二. 教学内容:1. 太空飞行的历史和技术2. 宇宙中的天体和现象3. 宇宙探测器的工作原理和任务三. 教学方法:讲授、讨论、实验、课件展示等多种形式相结合。

四. 教学重点:太空飞行的历史和技术;宇宙中的天体和现象。

五. 教学难点:宇宙探测器的工作原理和任务。

六. 教学过程:一、导入使用PPT给学生展示一些关于宇宙探索的图片和资料,让学生对宇宙探索有一个初步的认识。

二、知识讲解A. 太空飞行的历史和技术1. 太空飞行的历史让学生了解人类的太空探索历史,并介绍一些重要的太空飞行任务,如阿波罗登月计划、国际空间站等。

2. 太空飞行的技术讲解一些太空飞行的技术,如火箭发射、轨道控制、航天器的设计等。

B. 宇宙中的天体和现象1. 星系和恒星介绍宇宙中的星系和恒星,让学生了解它们的组成和特点。

2. 星云和行星讲解宇宙中的星云和行星,让学生了解它们的形成和演化。

3. 黑洞和宇宙射线介绍一些宇宙现象,如黑洞和宇宙射线,让学生了解它们的特点和研究方法。

C. 宇宙探测器的工作原理和任务1. 探测器的工作原理讲解探测器的构造和工作原理,介绍一些探测器的传感器和器材,如光学望远镜、太阳能电池等。

2. 探测器的任务介绍一些探测器的任务,如人类登陆火星、观测黑洞、跟踪流星等。

三、实验演示使用PPT和实验演示,让学生了解一些宇宙探索中的实验和研究方法,如望远镜观测、模拟太空环境等。

四、总结通过总结,让学生对所学内容有一个初步的了解和认识。

五、作业1. 以宇宙探索为主题,写一篇文章。

2. 尝试模拟实验室中的一些宇宙探索实验。

六、板书设计宇宙探索1. 太空飞行的历史和技术2. 宇宙中的天体和现象3. 宇宙探测器的工作原理和任务七、教学反思:此次教学通过PPT、实验演示、讨论等多种形式相结合,使学生能够更好地了解太空飞行的发展历程和技术,同时也让学生对宇宙中的各种天体和宇宙现象有了初步了解。

人教版 高中物理宇宙航行教案

人教版 高中物理宇宙航行教案

人教版高中物理宇宙航行教案一、教学目标1. 让学生了解和掌握宇宙的基本概念,如星系、恒星、行星等。

2. 使学生理解和掌握宇宙航行的基本原理,如相对论、暗物质、暗能量等。

3. 培养学生的科学思维和实验操作能力,通过观察星空、分析天文数据等方式,提高学生对宇宙的认知。

二、教学内容1. 宇宙的基本概念:介绍星系、恒星、行星等的基本特征和分类。

2. 宇宙航行的基本原理:讲解相对论、暗物质、暗能量等对宇宙航行的重要影响。

3. 观测宇宙:教授如何使用望远镜观察星空,分析天文数据,探索宇宙的奥秘。

三、教学方法1. 采用问题驱动的教学方式,引导学生主动思考和探索宇宙的奥秘。

2. 利用多媒体教学手段,如宇宙模拟软件、星空图片等,帮助学生直观地理解宇宙的概念。

3. 组织户外观测活动,让学生亲身体验宇宙的壮丽。

四、教学准备1. 准备宇宙相关的教学PPT、视频、图片等资料。

2. 确保望远镜等观测设备正常使用。

3. 准备相关的实验器材和实验材料。

五、教学评价1. 课堂参与度:观察学生在课堂上的发言和提问情况,评估学生的参与度。

2. 作业和测验:布置相关的作业和测验,评估学生对宇宙知识的掌握程度。

3. 观测报告:评估学生在户外观测活动中的表现,包括观测技巧和数据分析能力。

六、教学计划第1周:介绍宇宙的基本概念,星系、恒星、行星等。

第2周:讲解宇宙航行的基本原理,相对论、暗物质、暗能量。

第3周:学习宇宙的起源和演化,大爆炸理论。

第4周:探讨宇宙的膨胀和收缩,宇宙的命运。

第5周:介绍恒星的生命周期,恒星的形成和死亡。

七、教学活动1. 课堂讲解:教师通过PPT、视频等资料,生动形象地讲解宇宙的相关知识。

2. 小组讨论:学生分组讨论宇宙的概念和原理,分享自己的理解和看法。

3. 观测实践:组织学生使用望远镜观察星空,进行实际操作和数据记录。

八、学习任务1. 学生需要熟记宇宙的基本概念,如星系、恒星、行星等。

2. 学生需要理解宇宙航行的基本原理,如相对论、暗物质、暗能量。

《宇宙航行》教学设计

《宇宙航行》教学设计

《宇宙航行》教学设计一、教学目标:1. 通过学习《宇宙航行》,学生了解宇宙航行的基本知识和原理。

2. 培养学生对宇宙航行的兴趣,激发学生对科学的探索和创新精神。

3. 培养学生的团队合作能力和科学实验的能力。

4. 培养学生的观察、分析和解决问题的能力。

二、教学内容:1. 宇宙航行的基本知识和原理:太空飞行器、火箭原理、太空站等。

2. 宇宙探索的历史和现状:人类的太空探索历程、目前已经实现的太空探索计划。

3. 宇宙航行的挑战和未来发展:太空食品、太空旅游等。

三、教学方法:1. 激发学生学习兴趣的方法:通过引入《宇宙航行》的一些有趣的事例和图片,让学生产生兴趣。

2. 探究和实践的方法:组织学生进行宇宙航行模拟实验,让学生亲自动手操作,体验科学实验的乐趣和创造的成就感。

3. 讨论和合作的方法:引导学生进行小组讨论,共同解决问题和提出创新的想法。

四、教学步骤:第一课时:宇宙航行的基本原理和知识1. 引入:通过播放宇宙飞船发射的视频,激发学生对宇宙航行的兴趣和想象力。

2. 讲解宇宙航行的基本原理和知识:太空飞行器、火箭原理、太空站等。

3. 组织学生进行小组讨论,让学生互相交流自己的理解和见解。

4. 总结和检查:通过提问和答题的方式巩固学生的学习成果。

第二课时:宇宙探索的历史和现状1. 复习:回顾上节课学习的内容,让学生回答一些简单的问题。

2. 讲解宇宙探索的历史:人类的太空探索历程,从最早的人工卫星到人类登月。

3. 讲解宇宙探索的现状:目前已经实现的太空探索计划,如国际空间站等。

4. 小组活动:组织学生分成小组,让他们根据自己的理解,展示一个宇宙探索计划,并进行演讲。

5. 总结和反思:每个小组进行演讲,其他学生进行提问和评价。

五、课堂评价:1. 观察学生在实验中的表现,评价他们的实验操作和解决问题的能力。

2. 听取学生的小组讨论和演讲,评价他们的团队合作和表达能力。

3. 提问和答题的方式,检查学生对宇宙航行的基本知识和原理的理解程度。

人教版 高中物理宇宙航行教案

人教版 高中物理宇宙航行教案

人教版高中物理宇宙航行教案第一章:宇宙的奥秘1.1 宇宙的起源学习宇宙大爆炸理论,了解宇宙的起源和演化过程。

讨论宇宙膨胀和宇宙背景辐射的概念。

1.2 宇宙的组成学习宇宙中的物质组成,包括恒星、行星、星系等。

探讨暗物质和暗能量的概念,了解它们对宇宙的影响。

第二章:恒星和星系2.1 恒星的诞生和演化学习恒星的诞生过程,了解恒星的形成和演化规律。

探讨恒星的生命周期,包括主序期、红巨星期和白矮星期等。

2.2 星系的分类和演化学习星系的分类,包括椭圆星系、螺旋星系和irregular星系等。

探讨星系的演化过程,包括星系的形成和星系间的相互作用。

第三章:黑洞和引力波3.1 黑洞的性质学习黑洞的定义和性质,了解黑洞的形成和观测。

探讨黑洞的辐射和黑洞的吞噬过程。

3.2 引力波的探测和意义学习引力波的概念和产生原因,了解引力波的探测技术。

探讨引力波的观测对物理学和宇宙学的影响。

第四章:宇宙探索技术4.1 航天器和探测器学习航天器的构造和工作原理,了解不同类型的探测器及其应用。

探讨航天器发射和轨道控制的技术。

4.2 宇宙观测的方法和仪器学习宇宙观测的方法和技术,包括光学观测、射电观测和X射线观测等。

探讨不同观测仪器的作用和适用范围。

第五章:宇宙的未来5.1 宇宙膨胀和暗能量学习宇宙膨胀的证据和暗能量的作用,了解暗能量对宇宙未来的影响。

探讨宇宙加速膨胀和宇宙未来的命运。

5.2 宇宙终结的可能性学习宇宙的热寂和宇宙大撕裂的概念,了解宇宙终结的可能性。

讨论宇宙的未来对人类的意义和探索宇宙的重要性。

第六章:地球和太阳系6.1 地球的宇宙位置学习地球在太阳系中的位置,了解地球的自转和公转。

探讨地球的宇宙环境,包括地月系统和太阳系的结构。

6.2 地球的大气和海洋学习地球的大气层结构和气候系统,了解大气对地球的影响。

探讨地球的海洋分布和海洋生态系统。

第七章:恒星和行星的物理性质7.1 恒星的结构和光度学习恒星的内部结构,了解恒星的光度和恒星能量的产生。

宇宙航行教案范文

宇宙航行教案范文

宇宙航行教案范文一、课程目标:1.通过学习宇宙航行教案,学会宇宙和太阳系的基本概念和知识。

2.了解人类的探索宇宙的历史和成就。

3.培养学生对宇宙探索的兴趣和好奇心,激发他们的科学探索欲望。

二、教学准备:1.课件、投影仪等多媒体设备。

2.世界地图、宇宙图表等教具。

3.多媒体资料、实物模型等辅助教材。

三、教学过程:活动一:前导活动(15分钟)1.学生观看一段有关宇宙航行的视频片段,引起他们的兴趣。

2.向学生展示一幅世界地图,并让他们标出各个国家的名称。

然后,引导学生思考,人类探索宇宙的过程中是否有学到了其他国家?活动二:知识讲授(30分钟)1.通过课件和投影仪,呈现宇宙和太阳系的相关知识,包括宇宙的起源、星系、行星等。

2.讲解人类对宇宙探索的历史,包括太空竞赛、阿波罗登月计划、国际空间站等。

3.介绍有关宇航员和宇宙飞船的知识,包括宇宙飞船的构造、宇航员的培训和任务等。

活动三:合作探索(30分钟)1.学生分为小组,给每个小组分发一幅宇宙图表。

2.学生根据宇宙图表中的信息,进行合作探索。

每个小组选择一个星球或行星,了解并介绍其特点和可探索性。

3.学生利用多媒体资料、实物模型等辅助教材,进行合作讨论和展示。

活动四:创造性任务(30分钟)1.要求学生以小组为单位,设计一艘宇宙飞船,并给它起一个名字。

要求飞船能够在宇宙中进行探索,并解决一些问题,例如如何保证飞船的稳定性、如何应对太空辐射等。

2.学生需要为飞船的设计和功能提供理论支持和解释,并利用物品进行模型展示。

3.每个小组展示他们设计的飞船,并介绍其特点和功能。

活动五:展示和总结(15分钟)1.每个小组展示他们的飞船设计,并回答其他小组提出的问题。

2.教师对学生的展示进行点评,并总结宇宙航行的重要性和挑战性。

3.以游戏、小测验等方式进行知识回顾和巩固。

四、教学延伸:1.鼓励学生阅读有关太空探索和宇宙航行的书籍或文章,增加他们对宇宙航行的知识和了解。

2.组织学生观看与宇宙航行有关的电影或纪录片,进一步激发他们的兴趣和好奇心。

人教版高中物理宇宙航行教案

人教版高中物理宇宙航行教案

人教版高中物理宇宙航行教案一、教学目标1. 让学生了解和掌握宇宙航行的基本概念,如宇宙、星系、恒星等。

2. 使学生理解和掌握宇宙航行的基本原理,如相对论、引力、黑洞等。

3. 培养学生的科学思维能力和创新意识,激发学生对宇宙航行的兴趣和热情。

二、教学内容第一章:宇宙简介1. 宇宙的概念与起源2. 宇宙的组成与结构3. 宇宙的演化与膨胀第二章:星系与恒星1. 星系的分类与特点2. 恒星的诞生、生命周期与死亡3. 恒星的运动与距离测量第三章:相对论与宇宙1. 狭义相对论的基本原理2. 广义相对论与引力理论3. 相对论在宇宙航行中的应用第四章:黑洞与暗物质1. 黑洞的形成与性质2. 暗物质的存在与证据3. 暗能量与宇宙的未来第五章:宇宙航行技术1. 火箭原理与航天器发射2. 航天器的轨道设计与控制3. 人类航天探索历程与未来展望三、教学方法1. 采用问题驱动的教学方式,引导学生主动探究宇宙航行的相关问题。

2. 利用多媒体教学资源,如图片、视频、动画等,增强学生对宇宙航行概念的理解。

3. 组织课堂讨论和小组合作,培养学生的团队合作能力和口头表达能力。

4. 结合实例分析,使学生了解宇宙航行技术在现实生活中的应用。

四、教学评价1. 课堂问答:检查学生对宇宙航行基本概念的理解和掌握。

2. 课后作业:布置相关练习题,巩固学生对宇宙航行原理的掌握。

3. 小组报告:评估学生在团队合作中的表现和对宇宙航行技术的理解。

4. 课程论文:鼓励学生深入研究宇宙航行相关的课题,培养学生的科研能力。

五、教学资源1. 教材:人教版高中物理《宇宙航行》教材。

2. 多媒体资源:宇宙航行的图片、视频、动画等。

3. 在线资源:相关科研机构、天文观测站等的官方网站。

4. 参考书籍:宇宙航行、相对论、黑洞等相关的学术著作。

六、宇宙探索与航天技术1. 人类航天探索的历程2. 航天技术的发展与创新3. 航天器的设计与制造七、行星与月球探测1. 行星探测的意义与方法2. 人类对月球的探索历程3. 火星探测与未来展望八、宇宙辐射与生命起源1. 宇宙辐射的类型与特点2. 宇宙射线对地球的影响3. 生命起源与宇宙环境的关系九、天体物理与宇宙观1. 天体物理的研究内容与方法2. 宇宙的演化与大爆炸理论3. 宇宙的尺度与结构十、宇宙航行与可持续发展1. 宇宙航行对人类社会的影响2. 航天技术的可持续发展策略3. 宇宙航行与环境保护重点和难点解析一、宇宙探索与航天技术二、行星与月球探测难点解析:行星探测需要学生了解和掌握行星科学的基本知识,对探测方法和技术有一定的了解。

宇宙航行地球同步卫星教案

宇宙航行地球同步卫星教案

宇宙航行-地球同步卫星教案第一章:引言1.1 教学目标:让学生了解地球同步卫星的基本概念。

激发学生对宇宙航行和地球同步卫星的兴趣。

1.2 教学内容:宇宙航行简介:宇宙航行的意义、发展历程和现状。

地球同步卫星的概念:地球同步卫星的定义、特点和应用。

1.3 教学方法:采用讲授法,介绍宇宙航行和地球同步卫星的基本概念。

利用多媒体展示宇宙航行的图片和视频,激发学生的兴趣。

1.4 教学活动:引导学生思考宇宙航行的意义和重要性。

学生展示对地球同步卫星的理解和认识。

第二章:地球同步卫星的轨道2.1 教学目标:让学生了解地球同步卫星的轨道特点。

培养学生分析问题和解决问题的能力。

2.2 教学内容:地球同步卫星的轨道特点:轨道平面、轨道周期和轨道高度。

地球同步卫星轨道的计算方法。

2.3 教学方法:采用讲授法,介绍地球同步卫星轨道的特点和计算方法。

利用数学模型和实例解释地球同步卫星轨道的计算过程。

2.4 教学活动:学生分组讨论地球同步卫星轨道的特点。

学生进行轨道计算的练习,加深对轨道计算方法的理解。

第三章:地球同步卫星的应用3.1 教学目标:让学生了解地球同步卫星的应用领域。

培养学生对地球同步卫星应用的实际意义的认识。

3.2 教学内容:地球同步卫星的应用领域:通信、气象、地球观测等。

地球同步卫星应用的实例和效益。

3.3 教学方法:采用讲授法,介绍地球同步卫星的应用领域和实例。

利用多媒体展示地球同步卫星应用的图片和视频。

3.4 教学活动:学生分组讨论地球同步卫星应用的实际意义。

学生展示对地球同步卫星应用的理解和认识。

第四章:地球同步卫星的发射和控制4.1 教学目标:让学生了解地球同步卫星的发射和控制过程。

培养学生对地球同步卫星发射和控制技术的兴趣。

4.2 教学内容:地球同步卫星的发射过程:发射设施、发射方式和发射注意事项。

地球同步卫星的控制技术:轨道控制、姿态控制和生命周期控制。

4.3 教学方法:采用讲授法,介绍地球同步卫星的发射和控制过程。

《宇宙航行》教学设计

《宇宙航行》教学设计

《宇宙航行》教学设计一、教学背景分析《宇宙航行》是一门高度前沿和实践性很强的科学课程。

宇宙是人类永恒的梦想,宇宙航行更是人类向往和探索的终极目标。

通过学习《宇宙航行》,学生可以了解宇宙的奥秘,探索太空的无限可能。

本教学设计主要针对初中生的特点和科学兴趣,以引发学生对宇宙探索的兴趣,培养学生的科学精神和探索精神为目的,通过多种教学手段和实践活动,激发学生的创造力,培养学生的科学素养。

二、教学目标1.知识目标:(1)了解宇宙航行的历史和发展;(2)认识和理解宇宙中的行星、卫星、星系等基本概念;(3)了解宇宙中的重力、黑洞、宇宙射线等基本现象。

2.能力目标:(1)培养学生的观察、实验和分析能力;(2)培养学生的科学探究和发现问题的能力;(3)培养学生的科学思维和科学素养。

3.情感目标:(1)激发学生对宇宙探索的兴趣;(2)培养学生的探索精神和创新意识;(3)引导学生尊重科学、尊重科学家。

2.教学难点:(1)宇宙射线、黑洞等抽象概念的理解;(2)观察和实验宇宙现象的方法和技巧。

2.教学方法(1)讲授法:通过讲授宇宙航行的相关知识,引导学生了解宇宙的奥秘;(2)实验法:组织学生进行宇宙现象的实验,培养学生的观察和分析能力;(3)讨论法:组织学生围绕宇宙航行展开讨论,激发学生的创造力和科学素养。

2.具体流程(1)导入:通过介绍国际空间站或登月计划等宇宙航行的著名事件,引发学生对宇宙的向往和探索欲望;(2)展示:组织学生观看关于宇宙航行的视频或图片,了解宇宙航行的历史和发展,引导学生对宇宙航行有更深入的认识;(3)实验:组织学生进行宇宙现象的实验,如模拟重力实验、黑洞模型实验等,培养学生的观察和分析能力;(4)讨论:组织学生围绕宇宙航行展开讨论,鼓励学生提出自己的想法和观点,激发学生的创造力和科学素养;(5)总结:通过教师总结和学生自我总结,巩固所学知识,引导学生展望未来的宇宙航行。

六、教学资源准备1.多媒体课件:准备与宇宙航行相关的多媒体课件,包括图片、视频等,以丰富教学内容;2.实验器材:准备宇宙现象的实验器材,如模拟重力实验装置、黑洞模型等,以进行实践活动;3.教科书和参考书:准备宇宙航行相关的教科书和参考书,以便教师备课和学生复习。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

宇宙航行【教学目标】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.通过实例,了解人类对太空的探索历程。

二、过程与方法1.能通过航天事业的发展史说明物理学的发展对于自然科学的促进作用。

2.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。

三、情感态度与价值观1.通过对我国航天事业发展的了解,进行爱国主义的教育。

2.关心国内外航空航天事业的发展现状与趋势,有将科学技术服务于人类的意识。

【教学重点】会推导第一宇宙速度,了解第二、第三宇宙速度。

【教学难点】运行速率与轨道半径之间的关系。

【教学过程】【第一课时】案例一导入新课故事导入2007年10月24日经火箭发射,“常娥一号卫星”首先进入环绕地球的轨道,然后加速,脱离地球轨道后,惯性滑行,进入环绕月球的轨道,最后进行科学探测。

结合登月航线讨论:为什么飞船能围绕地球旋转?飞船在什么条件下能挣脱地球的束缚?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flash动画和阅读“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?(2)牛顿根据自己的设想草拟了一幅极富创意的人造卫星原理图。

(3)牛顿的设想由于受技术条件的限制,物体不可能达到这样的速度,但他的思想启发了后人,在太空探索中立了头功。

呈现问题二:1.平抛物体的速度逐渐增大,物体的落地点如何变化?2.速度达到一定值后,物体能否落回地面?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,所受地面的引力激发学生学习的兴趣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。

【教学总结】1.万有引力定律和向心力公式相结合,可以推导出卫星绕行的线速度、角速度、周期和半径的关系,记住三种宇宙速度的数值,结合航天知识可以进行实际的计算。

同步卫星是众多卫星当中较特殊的一种,认识它的特点和规律可以用来求解很多题目。

2.万有引力定律应用于卫星问题,是牛顿第二定律在天体运行中的具体应用,把握好万有引力定律、牛顿第二定律、匀速圆周运动及其他力学知识的综合,是解答本节问题的关键。

【板书设计】宇宙航行1.宇宙速度7.9km/s 11.2km/s 16.7km/s第一宇宙速度是卫星发射的最小速度,是在轨道上运行的最大速度 2.人造地球卫星)()2()(22h R T m h R Mm G +=+π3.同步卫星定点在赤道上空,周期T 、高度h 、线速度v 一定。

4.梦想成真 (1)世界的成就 (2)中国的成就【第二课时】案例二 一、引入新课1957年前苏联发射了第一颗人造地球卫星,开创了人类航天时代的新纪元。

我国在70年代发射第一颗卫星以来,相继发射了多颗不同种类的卫星,掌握了卫星回收技术和“一箭多星”技术,99年发射了“神舟”号试验飞船。

这节课,我们要学习有关人造地球卫星的知识。

二、新课教学 1.宇宙速度教师活动:请同学们阅读课文第一自然段,同时思考下列问题[投影出示]: 1.在地面抛出的物体为什么要落回地面? 2.什么叫人造地球卫星? 学生活动:1.在地面上抛出的物体,由于受到地球引力的作用,所以最终都要落回到地面。

2.如果在地面上抛出一个物体时的速度足够大,那么它将不再落回地面,而成为一个绕地球运转的卫星,这个物体此时就可认为是一颗人造地球卫星。

教师活动:引导学生深入探究1.月球也要受到地球引力的作用,为什么月亮不会落到地面上来? 2.物体做平抛运动时,飞行的距离与飞行的水平初速度有何关系? 3.若抛出物体的水平初速度足够大,物体将会怎样? 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=v 0t①h=221gt②联立①、②可得: x=v 0gh 2 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。

教师活动:总结、点评。

演示《人造卫星发射原理图》:平抛物体的速度逐渐增大,飞行距离也跟着增大,当速度足够大时,成为一颗绕地运转的卫星。

牛顿曾依据平抛现象猜想了卫星的发射原理,但他没有看到他的猜想得以实现。

今天,我们的科学家们把牛顿的猜想变成了现实。

教师活动:[过渡语]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了呢?下面我们来讨论这一个问题。

请同学们考虑下面几个问题: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?3.什么叫第一宇宙速度?什么叫第二宇宙速度?什么叫第三宇宙速度? 学生活动:阅读找出答案。

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 rv m r Mm 222.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。

3.人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动时所必须具有的速度叫第一宇宙速度。

人造卫星绕地球做椭圆轨道运动时所具有的最大运转速度叫第二宇宙速度。

人造卫星挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙中去时,所必须具有的速度叫第三宇宙速度。

教师活动:引导学生深入探究1.卫星绕地球运转的最小半径是多少?2.结合卫星运转的动力学方程,推导第一宇宙速度。

学生活动:分组讨论,得出答案。

1.卫星运转的最小半径近似等于地球的半径,即在地球表面绕地运转。

2.由万有引力定律和牛顿第二定律,得: G 2R Mm =m Rv 2①由于万有引力近似等于物体的重力, 得: G 2RMm=mg ②由①、②两式得 v=gR 代入数据得 v=7.9km/s 教师活动:总结、点评。

课件演示《三个宇宙速度》 2.梦想成真教师活动:引导学生阅读有关内容,让学生了解人类在探索宇宙的奥秘中已经取得的辉煌成就,体会我国在征服宇宙太空的过程中所取得的伟大成就,培养学生的爱国热情和愿为科学献身的精神。

视频展示:我国载人飞船“神州五号”升空实况。

学生活动:阅读课本,发表感想。

【教学总结】人造地球卫星的动力学原因。

宇宙速度。

发射速度与运行速度。

【板书设计】宇宙航行 一、宇宙速度第一宇宙速度1.第一宇宙速度(环绕速度) v 1=7.9km/s 2.第二宇宙速度(脱离速度) v 2=11.2km/s 3.第三宇宙速度(逃逸速度) v 3=16.7km/s 二、卫星:万有引力提供向心力 三、梦想成真:世界探索太空的成就 中国探索太空的成就【作业布置】1.同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星(D )A .它可以在地面上任一点的正上方,且离地心的距离可按需要选择不同值B .它可以在地面上任一点的正上方,但离地心的距离是一定的C .它只能在赤道的正上方,但离地心的距离可按需要选择不同值D .它只能在赤道的正上方,且离地心的距离是一定的解析:因为地球自转的转轴是通过地球南北极的轴线,且卫星绕地球自转的向心力是由地球对卫星的万有引力提供的,所以同步卫星只能处在赤道的正上方,才能与地球自转同步;其距地心的距离r 由下式决定:r T m rMm G 22)2(π=,其中T=24h ,即r 为一定值。

故答案D2.假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍,仍做圆周运动,则( CD )A .根据公式v=ωr ,可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍B .根据公式r v m F 2=,可知卫星所需的向心力将减少到原来的21C .根据公式2rMmG F =,可知地球提供的向心力将减小到原来的41D .根据上述B 和C 中给出的公式,可知卫星运动的线速度将减小到原来的22解析:从上式看出,离地球越远的卫星速度越小,当半径加倍时,地球对卫星的万有引力变为原来的41,即地球提供的向心力减小到原来的41,速度变为原来的22倍。

3.设地球是一均匀球体,其角速度为ω,在地球纬度φ在某处,若有一质量为m 的物体处于静止状态,地球对该物体的万有引力为F ,地球半径为R ,则物体重量G 与纬度φ的关系为(D )A .ϕωcos 2R m F - B .Fcos φC .Fsin φD .ϕωϕω2224222cos 2cos R Fm R m F -+ 解析:物体所受到地球引力F 可分解为物体的重力G 与物体随地球自转所需的向心力向F 两个分力,φωωφcos )cos (22mR R m F ==向∴φωφωφ222422222cos 2cos cos 2FmR R m F FF F F G -+=-+=向向4.两颗人造卫星A 、B 绕地球做圆周运动,周期之比为8:1:=BA T T ,则轨道半径之比和运动速率之比分别为( D )A .1:4:=B A R R ,2:1:=B A v vB .1:4:=B A R R ,1:2:=B A v vC .4:1:=B A R R ,2:1:=B A v vD .4:1:=B A R R ,1:2:=B A v v 解析:R Tm R Mm G ⋅=2224π ∴32T R ∝又∵8:1:=B A T T ,4:1:=B A R R TR v π2=∴1:2:=B A v v 5.我国在1984年4月8日成功地发射了一颗实验地球同步通信卫星,1986年2月1日又成功地发射了一颗实用地球同步通信卫星,它们进入预定轨道后,这两颗卫星的轨道半径之比=21:r r ___1:1 __,运动的周期之比=21:T T ___1:1 __,第一颗通信卫星绕地球转动的角速度1ω与地球自转角速度2ω之比=21:ωω___1:1___。

提示:地球同步卫星与地球相对静止,运动周期都为24h ,且速度相同,由r Tm r Mm G 2224π=得3224πGMT r =,32T r ∝,∴同步卫星的轨道半径均相同。

6.下列说法正确的是(AB )A .第一宇宙速度是从地面上发射的人造地球卫星的最小发射速度B .第一宇宙速度是在地球表面附近环绕地球运转的卫星的最大速度C .第一宇宙速度是同步卫星的环绕速度D .卫星从地面发射时的发射速度越大,则卫星距离地面的高度就越大,其环绕速度则可能大于第一宇宙速度点拨:第一宇宙速度是人造地球卫星的最小发射速度,也是卫星绕地球运转的最大速度,离地越高,卫星绕地球运转的速度越小。

相关文档
最新文档