人教版必修二6.5《宇宙航行》WORD教案3

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人教版高中物理必修二6.5宇宙航行教案(3)

5、宇宙航行一、教学目标1．知识与技能：(1)了解三个宇宙速度意义。

(2)能够推导第一宇宙速度。

(3)简单了解航空发展史。

2．过程与方法：(1)学习牛顿关于人造地球卫星的设想的推理方法(2)学会推导第一宇宙速度的两种方法3．情感态度与价值观：(1)培养学生的科学探索精神。

(2)激发学生热爱科学的热情。

二、教学重点、难点1．教学重点及其教学策略：重点：了解宇宙速度及其物理意义教学策略：通过航天器的发射、升空、变轨的录像引入宇宙速度概念的意义。

2．教学难点及其教学策略：难点：第一宇宙速度的推导、关于第一宇宙速度是运行的最大值与发射的最小值。

教学策略：利用万有引力定律去正确理解天体运动的动力学关系三、设计思路2003年10月15日9时整，神州5号载人飞船发射成功，将中国第一名航天员送上太空,它标志着中国进入了载人航天时代，为中华民族进一步进行太空资源的开发和利用奠定了坚实的基础。

本节内容本着激发学生学习兴趣，拓宽知识面的角度开展教学，让学生了解航空航天发展及中国的航天事业的发展概况。

四、教学资源1．视频剪辑：杨利伟太空生活自拍剪辑、神舟5号发射视频剪辑。

2．多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。

五、教学设计六课后反思宇宙速度是中学物理中的重要概念之一，尤其是第一宇宙速度既要能够要已知的知识推导其大小是多少，更要注意它是发射速度的最小值，是运行速度的最大值。

学生对这一概念的理解不够深刻，这需要老师通巧妙的方法让学生正确理解发射速度与运行速度两个概念的关系。

对于第二宇宙速度、第三宇宙速度只要求了解其大小及意义，而拓展的第二、三宇宙速度大小的推理过程只要求学有余力的同学去了解。

飞出地球是人类的梦想，学生通过这些内容的学习能够逐步了解中国甚至世界航天事业发展的概况，从而进一步让学生真正意义上理解科学的伟大意义。

(完整word版)宇宙航行教学设计

《宇宙航行》教学设计一．教材分析人教版必修二第六章第五节《宇宙航行》重点讲述了人造卫星的发射原理，推导了第一宇宙速度,介绍了三个宇宙速度的含义。

本节内容是万有引力定律在天体运动中的具体运用，是航天科学技术理论基础。

引导学生运用科学的思维方法，探究人造卫星的发射原理,进行知识的正向迁移，顺利、流畅地推导第一宇宙速度，有助于培养学生的发散思维、逻辑思维和分析推理的能力。

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。

二．学情分析通过前面的学习，学生已对平抛运动、曲线运动的特点、万有引力定律已有一定的了解。

在此基础上，通过教师合理诱导,按照迁移规律科学地设计问题情境,促进学生探究，获得新知。

尽管学生对天体运动的知识储备不足，猜想可能缺乏科学性，表达也许欠妥。

但只要始终参与到学习情境中,五官体验激活思维,大胆猜想，敢于表达，就都能获得发展和提高.三．教学目标(一）知识与技能1．通过观察思考、合作探究使学生知道人造地球卫星的发射原理;2．通过阅读、合理诱导与精心研究使学生掌握三个宇宙速度，学会推导第一宇宙速度的两个求解公式；3．通过公式分析、练习反馈使学生掌握用万有引力定律和圆周运动知识求解有关卫星运动的基本问题。

（二）过程与方法1．通过对人造卫星的发射原理和第一宇宙速度公式推导的学习，使学生经历科学探究、分析、归纳的思维过程；2．教育学生在处理实际问题时，如何忽略次要因素，抓住主要因素,抽象出物理模型。

从而对学生进行物理研究方法的培养。

(三）情感态度与价值观1．在主动学习合作探究过程中，体验和谐、流畅、民主、愉悦的学习情境，在满怀热望的探究中不断获得美的感受和成功的喜悦。

2．介绍我国航天事业的发展现状，激发学生的求知欲和热爱科学的激情，增强民族自信心和自豪感，培养爱国热情。

四．教学重点1．人造卫星的发射原理，第一宇宙速度的推导；2．卫星做圆周运动时，各运动量与轨道半径r的关系。

高中物理必修二 6.5宇宙航行教案

《宇宙航行》教学设计一、教学课题人民教育出版社高中物理必修2第六章“万有引力与航天”第五节“宇宙航行”二、教学对象天门高级中学高139班全体学生三、教材分析本节主要内容是：第一宇宙速度的推导(了解第二、第三宇宙速度);卫星的运行规律；太空航行的发展史。

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。

教材虽然只介绍了根据牛顿的设想推导第一宇宙速度的方法及太空航行发展史，但却在其中渗透了发射人造卫星的相关知识，卫星运行的规律，以及很多研究实际问题的物理方法。

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、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。

（一）教学目标：根据全面提高学生素质的总体目标与《物理新课标》要求和本节教材内容特征，我确定本节的学习目标如下：1、知识和技能目标：（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、过程与方法目标：（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，提高学生运用所学知识分析和解决问题的能力，培养学生科学探究能力。

（3）通过对卫星运动规律的研究，培养学生归纳、分析、推导及表达能力。

3、情感态度价值观目标：（1）了解人类探索太空的过程，感受科技发展对人类进步的巨大促进作用，通过对我国航天事业的了解，参透爱国主义教育。

（2）感知人类探索宇宙的梦想及巨大成就，激发学生学习物理的热情，促使学生树立献身科学的人生观和价值观。

人教版高中物理必修2第六章万有引力与航天第五节宇宙航行教案(3)

3．同步卫星
所谓同步卫星，是相对于地面静止的，和地球具有相同周期的卫星，T=24h，同步卫星必须位于赤道上方距地面高h处，并且h是一定的。同步卫星也叫通讯卫星。
由得：h= （T为地球自转周期，M、R分别为地球的质量，半径）。代入数值得h= 。
例题分析
【例题1】有两颗人造卫星，都绕地球做匀速圆周运行，已知它们的轨道半径之比r1：r2＝4：1，求这颗卫星的：⑴线速度之比；⑵角速度之比；⑶周期之比；⑷向心加速度之比。
解：⑴由得
所以
⑵由得
所以
⑶由得
⑷由得
【例题2】地球半径为6400km，在贴近地表附近环绕地球做匀速圆周运动的卫星速度为7.9×103m/s，则周期为多大？估算地球的平均密度。
解：⑴ ；
⑵由
得：
思考：能否发射一颗周期为80min的人造地球卫星？
学生活动
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．
教学重点、难点
教学重点
第一宇宙速度的推导．
教学难点
运行速率与轨道半径之间的关系．
教学方法
探究、、多媒体课件
教学活动
（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。
解：⑴由得
所以
⑵由得
所以
⑶由得
⑷由得
【例题2】地球半径为6400km，在贴近地表附近环绕地球做匀速圆周运动的卫星速度为7.9×103m/s，则周期为多大？估算地球的平均密度。

人教版高中物理必修二教案设计：6.5 宇宙航行

课题第6章第5节宇宙航行授课时间教学目标知识与技能1．了解人造卫星的有关知识．[来源:学|科|网]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．过程与方法1．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．2.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．情感态度与价值观1．通过对我国航天事业发展的了解，激发学生科学献身精神，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．教学重点第一宇宙速度的推导；卫星做圆周运动时，各物理量的关系教学难点人造卫星运转的环行速度与卫星发射速度的区别课程类型新授课教学方法讲授法、归纳法教学工具多媒体辅助教学过程导入新课如今，人们的通信手段越来越多样，加强了世界的联系。

要保证稳定通畅的通讯，需要同步卫星进行信号的传递，手机等便携设备的导航定位功能已经非常全面，要实现精确的导航，同步卫星发挥了极大的作用。

问题：怎么样才能把物体发射上天空，且不再落回地面？教学内容一、牛顿的飞天梦：把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落点也就一次比一次远。

如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星。

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，万有引力充当人造卫星作圆周运动的向心力，设地球质量为M，卫星质量为m，轨道半径为r，则：物体不落回地面时环绕地球做圆周运动，所受地球的引力恰好用来提供向心力，满足GMm r2＝mv2rv＝GMr.当卫星近地环绕时，可认为轨道半径r等于地球半径,将：r=6400km,G=6.67X10-11N•m2/kg2, M=5.98X1024kg,代入得：v＝GMr.=7.9 km/s.二、第一宇宙速度定义：人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所具有的速度，叫做第一宇宙速度。

结合以下两方面，理解第一宇宙速度的意义：牛顿设想，发射速度达到一定值时，才不落回地面，即最小的发射速度；绕地做圆周运动时，由v＝GMr.得，轨道半径越大，速度越小。

人教版高中物理必修二第六章第五节《宇宙航行》教案设计

2020年3 月17 日教学活动（一）引入新课多媒体播放一段导航音频，一段从北京市第五十七中学到木樨地公交车站的导航录音，作为开始的背景音。

提出问题：现代人的出行，导航已经成为人们的一种生活常态，大家那么相信导航能够将我们成功导向目的地，为什么？导航卫星和GPS系统为我们的出行提供的保证，GPS系统是由全球覆盖率高达98%的24颗GPS导航卫星组成。

这24颗GPS卫星的轨道高度为20000km，工作在互成30度的6条轨道上。

用户使用GPS 接收机同时接收4颗以上卫星的信号，即可确定自身所在的经纬度、高度及精确时间。

基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。

提出问题：那什么是卫星，卫星在太空中运行需要动力吗？（二）进行新课——卫星提出问题：为什么卫星在太空中飞行不需要动力？学生回答：地球对卫星的万有引力，提供卫星的向心力。

下面的几条卫星轨道，请判断哪条是可能的，哪条是不可能的？判断依据是什么？通过上面的判断，总结一下卫星的特点，人造卫星的轨道只能是以地球球心为圆心的圆周。

根据卫星的轨道不同，我们将卫星分为赤道卫星，极地卫星，任意轨道卫星。

按照卫星轨道的高低，可以分为近地卫星，低轨道，中高轨道等等我们观察不同轨道的卫星有什么特点？我们理论分析一下，卫星的线速度、角速度、加速度和周期与轨道半径的关系，已知地球质量为M，卫星质量为m，轨学生活动（学生思考交流）卫星在太空中飞行不需要动力，但是在调整轨道时需要动力。

ACD可能，B不可能，因为B在纬度圈，万有引力指向地心，而向心力指向地轴，所以B 圈不可能。

学生总结：轨道越高，线速度越小，角速度越小，周期越大板书：宇宙航行板书：人造卫星的特点：12道半径为r ，线速度为v ，角速度为w ，周期为T ，由于万有引力提供向心力，则22Mm v G m r r =，∴GMv r =，可见：高轨道上运行的卫星，线速度小。

《宇宙航行》教学设计

《宇宙航行》教学设计一、教材分析“宇宙航行”是人教版普通高中《物理》教材·必修2—第六章“万有引力与航天”的第五节内容，介绍了万有引力的实践性成就，万有引力理论使人类实现“飞天”梦想。

本节课是一节知识应用与扩展的课程，所以设计时注意加大知识含量，引起学生兴趣。

同时注意方法的培养，让学生养成用万有引力是天体运动的向心力这一基本方法研究问题的习惯，避免套公式的不良习惯。

围绕第一宇宙速度的讨论，让学生形成较正确的卫星运动图景。

二、学情分析在日常生活，学生对宇宙航行有粗浅的了解，且对这块内容有一定的学习兴趣。

而在前面的学习中，学生对匀速圆周运动的规律和万有引力定律基本掌握，为这节课的顺利开展做了铺垫。

但学生的画图能力，理论推导能力不强，需要教师在课堂上加以引导。

三、教学目标知识与技能：1、知道三个宇宙速度的含义和数值。

2、能区分发射速度和运行速度。

3、了解人造卫星的轨道特征。

过程与方法：1、联系曲线运动的拱桥，推导第一宇宙速度。

2、会分析人造卫星的受力和运动情况，掌握人造卫星的运动规律（线速度，角速度，周期和轨道半径的关系）。

情感态度与价值观：1、养成用万有引力是天体运动的向心力这一基本方法研究问题的习惯，避免套公式的不良习惯。

2、围绕第一宇宙速度和人造卫星的运动规律的讨论，让学生形成较正确的卫星运动图景。

四、教学重难点重点：1、联系曲线运动中拱桥的例子，结合万有引力定律和匀速圆周运动的规律，推导第一宇宙速度。

2、用万有引力是天体运动的向心力这一基本思路，掌握人造卫星的运动规律（线速度，角速度，周期和轨道半径的关系）难点：1、联系曲线运动中拱桥的例子，结合万有引力定律和匀速圆周运动的规律，推导第一宇宙速度。

五、教学过程(一)引入新课播放将近2min《地心引力》电影片段，提出宇宙航行的话题，激发学生的学习兴趣。

教师：同学们，咱们先来欣赏一段视频（播放视频）。

知道这是哪部电影吗？没错，《地心引力》！现在有很多和宇宙航行有关的电影，那么这节课咱们就一起来学习和研究一下关于宇宙航行的知识。

《宇宙航行》教学设计完美版

宇宙航行》教学设计一、教学内容分析《宇宙航行》是人教版必修二第六章《万有引力定律与航天》第五节，介绍了人造卫星发射中一些基本理论，更是在其中渗透了很多研究实际物理问题的物理方法。

是曲线运动和万有引力定律知识的在人造地球卫星上的综合应用，在高中物理、高考中占有非常重要的作用。

另外，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。

二、教学对象分析从学生的知识基础来看，已掌握平抛运动、圆周运动及万有引定律基本知识，但对其综合运用不熟练。

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；具有较强的好奇心和探究欲望，对航天事业的认识较少，认为航天事业是一项高精尖的事业，与自己相去甚远。

三、教学目标（一）知识和能力目标1.了解人造地球卫星的发射原理。

2.认识发射一个物体，会有落回地面、绕地球转、绕太阳转和飞出太阳系。

3.知道什么情况下会落回地面、绕地球转、绕太阳转和飞出太阳系。

4.掌握第一宇宙速度的推导，理解第一宇宙速度是最小的发射速度，最大的环绕速度。

（二）过程与方法目标1.通过学习牛顿对卫星发射思考过程，体验探索科学的思路和方法；2.通过对第一宇宙速度的推导及含义的学习，建立卫星运行模型，体验万有引力提供向心力的解题思路。

（三）情感态度与价值观目标1．关注国、内外航天技术的发展现状与趋势，有献身科学的精神，有振兴中华的使命感和责任感。

2.有主动与他人合作的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，勇于修正错误，具有团队精神。

四、教学重难点重点：能建立正确卫星运行图景，会用万有引力提供向心力的思路推导第一宇宙速度。

难点：理解第一宇宙速度是最小的发射速度，最大的环绕速度。

五、教学方法、过程及整合点本节课中突出发挥学生的主体作用，课堂中通过创设情境设疑T小组思考讨论T引导启发这样一条主线，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并利用多媒体信息技术辅助法来掌握获取相关的知识和方法。

人教版高一物理必修二教案-6.5宇宙航行

课题：§6.5 宇宙航行
一、教材分析
《宇宙航行》为人教版必修2第六章第五节。

本节介绍了人造卫星的发射原理，推导了地球第一宇宙速度,并介绍了第二、第三宇宙速度以及人类探索太空的历程。

人造卫星是万有引力定律在航天领域方面的应用，通过本节的学习学生可以初步了解航天知识。

通过梳理我国在航天领域取得的成就以激发学生探索太空的兴趣，促进学生增强民族自信心和自豪感。

二、教学目标
1.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）了解人类探索太空的历程
2.过程与方法：
（1）体验建模的过程与方法
（2）学习科学的思维方法
3.情感态度与价值观：
通过梳理我国在航天领域取得的成就以激发学生探索太空的兴趣，促进学生增强民族自信心和自豪感
三、教学重点
第一宇宙速度的概念及其推导
四、教学难点
对第一宇宙速度的理解
五、教学方法
通过讲解与探究相结合的方法组织教学
六、教具
摆球、课件
七、教学过程
八、布置作业
上网查找学习航天方面的知识。

人教版高中物理必修二教案-6.5宇宙航行

6.5 宇宙航行【教学目标】一、知识与技能1.理解人造卫星发射的原理；2.了解三个宇宙速度；3.掌握人造卫星运行的规律公式。

二、过程与方法通过讲故事、看动画与类推方法加深学生对知识的理解。

三、情感、态度与价值观通过教学活动，激发学生对宇宙认知的兴趣，鼓励学生探索未知的宇宙。

【教学重点】宇宙速度：第一、第二、第三宇宙速度；人造卫星：加速度、线速度、角速度、周期公式【教学用具】多媒体教学平台【教学过程】一、引入新课1、由飞天英雄杨利伟、嫦娥奔月引出古今飞天梦想，提出物体飞天需要满足什么条件的问题；2、由牛顿抛苹果的故事说明物体飞上天空的发射原理（看动画）：物体抛出速度足够大时，可以在地表附近绕地球做匀速圆周运动。

二、新课教学1、如果你是牛顿，如何计算出物体发射到太空的最小速度方法一：Rv m R Mm G 212= 解得R GM v =1 （牛顿还不知道GM 大小）方法二：mg R v m R Mm G ==212 解得gR v =1=7.9km/s①第一宇宙速度(环绕速度)：物体在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的速度，叫做第一宇宙速度，大小为7.9km/s 。

②第二宇宙速度(脱离速度)：使物体能够克服地球的引力作用永远离开地球所需的最小发射速度，称为第二宇宙速度，其大小为 11.2 km/s 。

③第三宇宙速度(逃逸速度)：使物体能够挣脱太阳的引力束缚永远飞到太阳系以外所需的最小发射速度，叫第三宇宙速度，其大小为 16.7 km/s 。

④第四宇宙速度：飞离银河系的发射速度···（还未知，靠大家去探究）看动画总结三个宇宙速度2、人造卫星为了安全，大部分卫星是绕地球做匀速圆周运动。

提出问题：不同轨道的卫星运行规律一样吗？因为卫星做匀速圆周运动，则地球对卫星的万有引力提供向心力。

r Tm r m r v m ma r Mm G 2222n 24πω==== 解得：2n r GM a =， r GM v =， 3r GM =ω， GMr T 32π=（也可用ωπ2=T 求）因为每颗人造卫星的GM都一样，所以运行规律只受轨道半径r影响。

高中物理人教版必修2宇宙航行教学设计

五、信息技术应用思路（突出三个方面：使用哪些技术？在哪些教学环节如何使用这些技术媒体PPT课件；神六发射全程动画模拟视频欣赏；
（2）动画：卫星的发射，宇宙速度；变轨发射；同步卫星，卫星变轨等
使用情境激趣、设疑引导、适时点拨的方式引领学生的学习；学生在教师的引领下，通过观察现象、自主探究、交流讨论等方式参与到课堂中来，体验求知乐趣，成为学习的主人。学生的日常生活感知经验少，更缺少有意识的用物理知识去思考情景问题，做出合理的解释！
六、教学流程设计（可加行）
教学环节
（如：导入、讲授、复习、训练、实验、研讨、探究、评价、建构）
教师活动
学生活动
信息技术支持（资源、方法、手段等）
一、设置情景、引入新课
首先，播放神州六号发射回收全过程动画模拟视频赏就此提出问题。
问题：请同学们观看视频，总结神六整个发射过程总共分为几个步骤？学生带着问题进入课堂，既引起了他们的兴趣，又为他们的学习指明了方向。
（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。
四、教学环境
□√简易多媒体教学环境□交互式多媒体教学环境□网络多媒体环境教学环境□移动学习□其他
巩固知识，加强练习
作业检测题学案
五、布置作业、课后拓展
课后作业是学生再学习的重要途径，本节课后我安排了两项作业。让学生巩固知识的同时，认识物理与社会的联系，将对学生的知识教育和情感教育引向课外。
课后巩固练习学案
课后巩固练习学案
七、教学特色（如为个性化教学所做的调整，为自主学习所做的支持、对学生能力的培养的设计，教与学方式的创新等）200字左右

高中物理必修二教案-6.5宇宙航行3-人教版

第六章万有引力与航天《宇宙航行》教学设计第五节宇宙航行教学目标：（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、了解人造卫星的运动特点，清楚知道同步卫星的运动特点（二）过程与方法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、通过介绍我国在卫星发射方面的成就，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．教学重点：第一宇宙速度的推导，同步卫星的5个一定教学难点：运行速率、角速度、周期与轨道半径之间的关系．教学方法：探究、讲授、讨论、练习教学用具：录像资料、多媒体课件教学过程：（一）引入新课从古代到现代，我们祖祖辈辈对宇宙充满了幻想，总想飞上太空，从嫦娥奔月到敦煌飞天的美丽壁画，甚至国外也想骑着扫把飞向天空。

在实际生活中，我们一辈辈的科学家，为之努力奋斗，这节课，我们要学习有关人造地球卫星的知识。

（二）新课教学牛顿的设想（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卫星。

提问：师：当抛出速度较小时，物体做什么运动？生：平抛运动师：若抛出速度逐渐增大呢？生：水平射程逐渐增大（放ppt 动画）师：当物体刚刚好不落回地面，物体做什么运动？这个速度需要多大？生：物体在地面附近做匀速圆周运动，称为地球的一个卫星（1）设地球质量为M ，卫星质量为m ，地球半径为r ，由于万有引力提供向心力，则22Mm v G m r r=，∴v =（2）若不知道地球M ，已知地球表面重力加速度g ，则线速度还可以怎样推导？2Mm mg G R = ∴s km gr /9.7==ν一、宇宙速度1. 第一宇宙速度结论：如果发射速度小于7.9 km/s ，炮弹将落到地面，而不能成为一颗卫星；发射速度等于7.9 km/s ，它将在地面附近作匀速圆周运动；要发射一颗运行半径大于地球半径的人造卫星，发射速度必须大于7.9km/s 。

高中物理人教版必修二6.5 教学设计《宇宙航行》

《宇宙航行》《宇宙航行》系新课程人教版必修2第七章第五节，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。

1．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）会解决涉及人造地球卫星运动的简单问题（4）通过实例了解人类对太空的探索历程。

2．过程与方法：(1)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3．情感态度与价值观：(1)通过对我国航天事业发展的了解，进行爱国主义教育(2)关心国内外航空事业的发展现状与趋势，有将科学技术服务于人类的意识。

1．教学重点：会推导第一宇宙速度，了解第二、第三宇宙速度2．教学难点：人造地球卫星的轨道特点、运行特点及对同步卫星的理解多媒体课件(flash 8制作)、投影仪、计算机【新课引入】幻灯片展示图片）浩瀚的宇宙、闪烁的星空，一直牵引着人类无限的遐想。

遨游太空是炎黄子孙们很久以来的梦想。

在中国古代，流传着“嫦娥奔月”“玉兔捣药”，以及“鲲鹏展翅”“ 九天揽月”的传说。

炎黄子孙们用他们富有激情的超凡的想象力，简单地刻绘着炎黄飞天梦。

现在梦圆了，神舟五号成功飞天，让我们激动地告诉全世界：千年梦，今朝圆了！神舟六号安全返回，让我们自豪地告诉全世界：千年梦，今朝再圆！嫦娥一号顺利升空，让我们骄傲地告诉全世界：千年梦，今朝又圆！杨利伟飞向太空，翟志刚太空漫步，那是我们国人的骄傲和自豪，今天我们也来一次《宇宙航行》之旅，进一步探究宇宙的奥妙，同学们你们准备好了吗？课前预习：1.行星运动向心力的来源和关系式？2.v、w、T与轨道半径r的关系【新课教学】问题进一步深化问题1：小球从同一高度做平抛运动，随初速度的增大，轨迹将如何变化？问题2地球是个球体，如果抛出速度很大时，我们还能将地面看作平面吗？（不能）问题3如果速度继续一直增大，会出现什么情况呢？教师：牛顿曾说过：“没有大胆的猜测就不可能作出伟大的发现。

【人教版】高中物理必修二教案：6.5宇宙航行

6. 5宇宙航行教课目的一、知识和能力目标1．认识人造地球卫星的相关知识和航天发展史。

2．知道三个宇宙速度的含义和数值，会推导第一宇宙速度。

3．理解卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。

二、过程与方法目标1．在学习牛顿对卫星发射的思虑过程的同时，培育学生科学探究能力；培育学生在处理实质问题时，怎样建立物理模型的能力。

2．经过对卫星运转的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系的议论，培育学生运用知识剖析解决实质问题的能力。

三、感情、态度与价值观目标1．经过展现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忱。

2．经过介绍我国在航天方面的成就，激发学生的爱国热忱，加强民族自信心和骄傲感。

3．感知人类探究宇宙的梦想，促进学生建立献身科学的人生观和价值观。

教课要点1．第一宇宙速度的推导。

2．卫星运转的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。

教课难点卫星的发射速度与运转速度的关系。

教课过程一、导入新课经过前方的学习我们知道了，人类经过站在地球上的观察，认识到了天体做什么样的运动，并进一步弄清了天体为何要做这样的运动。

但是人类其实不知足于只站在地球上探究宇宙的神秘。

本节课，我们就来学习人类是怎样走出地球，飞向宇宙，进行宇宙航行的。

（利用幻灯片，向学生展现一些航天类的图片，以激发学生的学习兴趣。

）二、新课教课（一）宇宙速度1.第一宇宙速度①推导：问题：牛顿实验中，炮弹起码要以多大的速度发射，才能在地面邻近绕地球做匀速圆周运动？地球半径为6370km 。

剖析：在地面邻近绕地球运转，轨道半径即为地球半径。

由万有引力供给向心力：G Mm m v2，R2RGM得： vR又∵ mg MmGR2∴ ν gr7.9km / s结论：假如发射速度小于7 . 9km/s ，炮弹将落到地面，而不可以成为一颗卫星；发射速度等于 7. 9km/s ，它将在地面邻近作匀速圆周运动；要发射一颗半径大于地球半径的人造卫星，发射速度一定大于 7. 9km/s 。

必修教材2第六章第5课时教案：宇宙航行

4 、理解第一宇宙速度的意义，了解最小发射速度和最大运行速度
卢小柱个人电子教案(xzlu@)
人教版物理必修教材②
当相对于地球的发射速度大于 v1 而小于 v2 时，卫星就能绕地球做椭圆运动，速度越大，半径越小；当相对于地球的发射速度等于或大于 v2 时，卫星就脱离地球束缚成为太阳的一颗行星；当相对于地球的发射速度大于 v3，卫星飞到太阳系外。三、同步卫星 1、人造卫星分类人造卫星按运行轨道区分为低轨道卫星、中高轨道卫星、地球同步卫星、太阳同步卫星、大椭圆轨道卫星和极轨道卫星。人们更多的是按用途把人造卫星分为科学卫星、应用卫星和技术试验卫星。注意：所有人造卫星轨道的圆心都在地球球心。思考为什么？ 2、同步卫星：与地球自转同步，即与地球的自转角速度、周期等相等。 3、同步卫星的轨道：在赤道平面内。通常的通讯卫星都是同步卫星。思考题： (1)发射一个用来转播电视节目的同步卫星，应使它与地面相对静止，已知地球半径为 6400km，问此卫星应发射到什么高度？ (2)卫星绕地球运转的最小半径是多少？ (3)卫星绕地球运动的最短周期是多少？综合练习：【例 1】地球同步卫星到地心的距离 r 可由r3= Mm GMT2 Mm 提示：由 G 2 =m 及 mg= G 2 r 4π2 r 得：r3= R2T2g 故：a 是地球半径；b 是地球自转周期或卫星运动周期；c 是地表 4π2 abc 求出。已知式中 a 的单位是 4π2
2 2
5 、独立思考同步卫星的特点， “同步”的意义。思考同步卫星为什么只能在赤道平面内。
6 、阅读教材“科学漫步” ，了解黑洞的概念
m，b 的单位是 s，c 的单位是 m/s2，则 a、b、c 分别表示什么物理量。

人教版必修二7.5《宇宙航行》WORD教案3

五、探究弹性势能的表达式【要点导学】1、发生__________的物体的各部分之间，由于_____的相互作用而具有的势能，叫做弹性势能。

弹性势能和重力势能一样，也具有相对性，但弹性势能的改变量与零势能的选取________，这称为弹性势能改变是绝对的。

应用中都是研究弹性势能与其它能量的转化问题，研究弹性势能的改变量是有实际意义的。

2、弹力做功与弹性势能的变化关系为：弹力做正功时，弹性势能________，并且弹力做多少功，弹性势能就减少多少；弹力做负功时（克服弹力做功），弹性势能_______，并且克服弹力做多少功，弹性势能就增加多少。

3、弹性势能的大小与弹性的劲度系数、弹簧形变量有关，为了研究弹性势能与劲度系数的关系，应控制什么量不变？________；为了研究弹性势能与弹簧形变量的关系，应控制________不变。

这种研究方法叫做________，是物理学中的常用方法。

通过实验研究和理论推导可知，弹簧的弹性势能表达式为________。

【范例精析】例题：质量为m的物体（视为质点）放在水平地面上，物体上要装着一根长为l0，劲度系数为k的轻弹簧，现用手拉着弹簧的上端P缓慢上提，如图所示，直到物体离开地面一段距离。

已知在这一过程中，P点的位移是h，则物体重力势能的增加量是多少？弹簧的弹性势能增加量为多大？解析设弹簧的伸长量为l，则kl=mg┄┄①有几何关系l0+l+H=h+ l0┄┄②=mgH┄┄③物体的重力势能增加量为ΔEP弹簧的弹性势能增加量为ΔE P=kl2/2┄┄④整理得重力势能增加量为ΔE P=mg(h -mg/k)；弹性势能增加量为ΔE P=m2g2/2k拓展重力势能（或弹性势能）的变化量与重力（或弹力）做功紧密联系在一起，它们都和路径无关，结合平衡条件，通过几何分析确定物体上升的距离、弹簧形变量的变化量（本题即为弹簧伸长的长度），是计算重力势能或弹性势能改变量的关键。

【能力训练】1、关于弹性势能下列说法中正确的是（ BCD ）A、发生形变的物体都具有弹性势能B、弹性势能是一个标量C、弹性势能的单位是焦耳（在国际单位制中）D、弹性势能是状态量2、关于弹性势能，下列说法中正确的是（ AD ）A、任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能B、物体只要发生形变，就一定具有弹性势能C、外力对弹性物体做功，物体的弹性势能就发生变化D、发生弹性形变的物体，在它们恢复原状时都能对外界做功3、如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中下列说法正确的是（ D ）A、弹簧的弹性势能逐渐减少B、弹簧的弹性势能逐渐增加C、弹簧的弹性势能先增加再减少D、弹簧的弹性势能先减少再增加4、上题中，在弹簧向右运动的过程中，弹簧弹力对物体的做功情况，下列说法正确的是（ C ）A．弹簧对物体做正功B．弹簧对物体做负功C．弹簧先对物体做正功，后对物体做负功D．弹簧先对物体做负功，后对物体做正功5、计算变力不能直接把数据代入公式W=Flcosα计算功，此时可以用“微元法”来计算，如图所示为用力缓慢拉升弹簧时，拉力与弹簧升长量之间的关系图像，试推证将弹簧从自由长度到拉升长度为x的过程中，拉力做的功等于kx2/2，弹簧储存的弹性势能也为kx2/2。