教案精选:高一物理《人造卫星》教学设计
人造卫星做课教案
人造卫星教案【学情分析】学生对人造天体的发射及变轨过程很感兴趣,对万有引力定律的应用还不灵活,特别是对卫星变轨、人造卫星的超重和失重掌握还不很好,课上要注重基础落实。
【教学目标】知识与技能:1、掌握解决人造卫星问题的基本思路;2、同步卫星的特点;3、人造卫星中的超重和失重,4、会比较人造卫星在变轨时的能量变化。
过程与方法:1、在嫦娥1号发射过程的情境中理解变轨问题,2、在神6视频中理解完全失重问题;情感与价值观:1、通过航天技术的教育,渗透爱国主义教育;培养学习兴趣,激发学习热情。
2、通过例题的分析,使学生形成解题思路,体会特殊解题技巧,即获得解决物理问题的认知策略【重点难点】同步卫星的特点和人造卫星中的超重和失重是本节重点.人造天体变轨过程的能量变化是是本节难重点.【方法手段】教师引领,学生总结。
【课型】复习课【课时】1课时【教学过程】引入新课:2008年是中国航天史上最辉煌的一年。
“神七”于2008年9月25日21时10分04秒成功升空,宇航员进行了太空行走,并顺利返回。
嫦娥一号探月卫星发射成功。
这在政治、经济、军事、乃至文化领域都具有非常重大的意义。
首先体现了中国强大的综合国力以及相关的尖端科技,是中国发展软实力的又一象征,从经济领域来看,将带动信息、材料、能源、微机电、遥科学等其它新技术的提高,从军事领域来看,表明我国的导弹打卫星和激光摧毁卫星的技术已经日臻成熟。
从文化领域来看,探月给人类本身带来了社会发展理念的“颠覆性改变”,人类第一次将思维与身躯同时挣脱地心引力的束缚,进入到地球以外的无限宇宙空间中,实地接触了月球表面,人类之前所摸索出的各种科学理论得到部分验证或反证。
我们再回顾一下这一伟大创举。
视频:嫦娥一号探月卫星发射过程动画。
从这一过程来看,卫星的实际发射过程经历以下三个阶段:“停泊轨道”“转移轨道”和“指定轨道”。
那么人造卫星如何变轨,线速度和能量如何变化,以及如何分析在发射过程中的超重、失重现象将是本节的复习重难点。
高中物理人造同步卫星教案
高中物理人造同步卫星教案教学内容:一、人造卫星的概念和分类1. 人造卫星的定义和作用2. 人造卫星的分类:地球同步卫星、低轨卫星、静止轨道卫星等二、地球同步卫星的特点和应用1. 地球同步卫星的轨道特点:轨道高度、轨道周期等2. 地球同步卫星的应用:通信、气象、导航等领域三、人造卫星的发射和运行1. 人造卫星的发射方式:火箭发射、轨道调整等2. 人造卫星的运行原理:地心引力、离心力等四、人造卫星的工作原理和构造1. 人造卫星的通信原理:信号发送、接收和传输2. 人造卫星的构造:载荷、太阳能电池板、姿态控制等五、地球同步卫星的维护和更新1. 地球同步卫星的维护方法:轨道调整、通信链路维护等2. 地球同步卫星的更新技术:卫星替换、数据更新等教学目标:1. 了解人造卫星的概念和分类,认识地球同步卫星的特点;2. 掌握人造卫星的发射和运行原理,了解人造卫星的工作原理和构造;3. 了解地球同步卫星的应用领域,掌握卫星的维护和更新技术。
教学过程:一、引入:通过图片、视频等形式展示人造卫星的分类和应用领域,引起学生的兴趣;二、讲解:教师介绍人造卫星的定义、作用和分类,引导学生了解地球同步卫星的特点和应用;三、探究:安排学生小组讨论,探究人造卫星的发射和运行原理,分享学习成果;四、实验:进行模拟实验,让学生体验人造卫星的工作原理和构造,提高实验操作能力;五、总结:教师进行总结归纳,强化学生对人造卫星的维护和更新技术的理解;六、拓展:设计案例分析活动,让学生了解人造卫星在实际应用中的作用和挑战。
教学评价:通过课堂讨论、实验操作和案例分析等形式,评价学生对人造卫星的理解和运用能力,及时进行知识巩固和拓展。
高中人造卫星物理教案
高中人造卫星物理教案第一章:引言1.1 教学目标使学生了解人造卫星的基本概念和应用领域。
激发学生对人造卫星物理的兴趣和好奇心。
1.2 教学内容人造卫星的定义和分类。
人造卫星的应用领域,如通信、导航、地球观测等。
人造卫星的基本原理和组成。
1.3 教学方法采用讲授法和互动讨论法,引导学生主动思考和提问。
利用图片和视频等多媒体资源,帮助学生形象地理解人造卫星的概念。
1.4 教学评估通过小组讨论和提问,评估学生对人造卫星基本概念的理解程度。
通过课后小作业,评估学生对人造卫星应用领域的了解程度。
第二章:人造卫星的轨道2.1 教学目标使学生了解人造卫星轨道的基本概念和特点。
掌握人造卫星轨道的分类和计算方法。
2.2 教学内容人造卫星轨道的定义和特点。
人造卫星轨道的分类,如圆形轨道、椭圆形轨道、倾角轨道等。
人造卫星轨道的计算方法,如轨道元素计算、轨道转移计算等。
2.3 教学方法采用讲授法和互动讨论法,引导学生理解和掌握人造卫星轨道的概念和计算方法。
利用数学软件和模型,进行轨道计算示例,帮助学生直观地理解轨道计算过程。
2.4 教学评估通过课堂练习和提问,评估学生对人造卫星轨道的理解和计算能力。
通过课后小作业,评估学生对人造卫星轨道分类和计算方法的掌握程度。
第三章:人造卫星的动力学3.1 教学目标使学生了解人造卫星动力学的基本原理和方程。
掌握人造卫星动力学的应用和解题方法。
3.2 教学内容人造卫星动力学的原理和方程,如牛顿第二定律、万有引力定律等。
人造卫星动力学的应用,如轨道稳定与控制、卫星姿态控制等。
人造卫星动力学的解题方法,如受力分析、运动方程求解等。
3.3 教学方法采用讲授法和互动讨论法,引导学生理解和掌握人造卫星动力学的原理和应用。
利用数学软件和模型,进行动力学模拟和问题求解,帮助学生直观地理解动力学过程。
3.4 教学评估通过课堂练习和提问,评估学生对人造卫星动力学的理解和应用能力。
通过课后小作业,评估学生对人造卫星动力学解题方法的掌握程度。
高一物理最新教案-高一物理人造卫星 精品
人造卫星宇宙速度班级________姓名________学号_____学习目标:1.知道人造卫星的运行原理和轨道。
2.知道三个宇宙速度。
3.掌握人造卫星的周期、线速度、角速度跟其轨道半径的关系。
学习重点:1.人造卫星的运行原理和轨道。
2.人造卫星的周期、线速度、角速度跟其轨道半径的关系。
学习难点: 人造卫星的周期、线速度、角速度跟其轨道半径的关系。
主要内容:一、人造卫星的运行原理和轨道1.运行原理:2.运行轨道二、宇宙速度:1.第一宇宙速度(环绕速度):2.第二宇宙速度(脱离速度):3.第三宇宙速度(逃逸速度):三、人造卫星的发射速度和运行速度人造卫星的发射速度与运行速度是两个不周的概念。
所谓发射速度是指被发射物在地面附近离开发射装置时的初速度,并且一旦发射后就再无能量补充,被发射物仅依靠自己的初动能克服地球引力上升一定高度,进入运动轨道。
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。
若发射速度等于第一宇宙速度,卫星只能“贴着”地面近地运行,如果要使人造卫星在距地面较高的轨道上运行,就必须使发射速度大于第一宇宙速度。
所谓运行速度,是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀速圆周运动的线速度。
当卫星“贴着”地面运行时,运行速度等于第一宇宙速度。
根据知,人造卫星距地面越高(即轨道半径r越大),运行速度越小。
实际上,由于人造卫星的轨道半径都大于地球半径,所以卫星的实际运行速度一定小于发射速度。
人造卫星的发射速度与运行速度之间的大小关系是:1 1.2km/.y>v发≥7.9km/s>v运四、人造卫星绕行线速度、角速度、周期与半径的关系1.线速度与半径的关系:2.角速度与半径的关系:3.周期与半径的关系:由五、地球同步卫星所谓地球同步卫星,是相对地面静止的跟地球自转同步的卫星。
卫星要与地球自转同步,必须满足下列条件:1.卫星绕地球的运行方向与地球自转方向相同,且卫星的运行周期与地球自转周期相同(即等于24h)。
高中人造卫星物理教案
高中人造卫星物理教案一、教学目标1. 让学生了解人造卫星的基本概念,包括人造卫星的定义、分类和作用。
2. 使学生掌握人造卫星的运动规律,包括圆周运动、椭圆运动等。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力,如计算卫星的轨道、速度等。
4. 提高学生对我国航天事业的了解和自豪感。
二、教学内容1. 人造卫星的基本概念1.1 人造卫星的定义1.2 人造卫星的分类1.3 人造卫星的作用2. 人造卫星的运动规律2.1 圆周运动2.2 椭圆运动3. 卫星轨道的计算3.1 轨道方程3.2 卫星速度的计算4. 我国航天事业的发展三、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究人造卫星的相关知识。
2. 利用多媒体手段,如图片、视频等,直观展示人造卫星的运行原理和我国航天事业的成就。
3. 开展小组讨论,培养学生的团队合作精神和口头表达能力。
四、教学步骤1. 导入新课:通过展示我国航天事业的成就,激发学生的兴趣和自豪感。
2. 讲解人造卫星的基本概念,让学生了解人造卫星的定义、分类和作用。
3. 引导学生学习人造卫星的运动规律,如圆周运动、椭圆运动等。
4. 结合实际案例,讲解卫星轨道的计算方法和卫星速度的计算。
5. 总结本节课的主要内容,布置课后作业。
五、课后作业1. 查阅资料,了解我国航天事业的发展历程。
2. 结合所学知识,分析现实中的人造卫星应用实例。
3. 完成课后练习题,巩固所学知识。
六、教学评价1. 评价学生对人造卫星基本概念的理解程度,包括定义、分类和作用。
2. 评估学生对人造卫星运动规律的掌握情况,如圆周运动、椭圆运动的识别和应用。
3. 检查学生运用物理知识解决实际问题的能力,例如计算卫星轨道和速度的准确性。
4. 观察学生在小组讨论中的参与程度,团队合作精神和口头表达能力。
七、教学资源1. 多媒体教学课件:包括人造卫星图片、视频资料、动画演示等。
2. 教材和参考书籍:提供相关理论知识的学习材料。
3. 网络资源:用于查阅我国航天事业的最新发展动态。
【物理教案】高一_人造卫星
第五节人造卫星一、教学目标1.使学生对人造地球卫星的发射、运行等状况有初步了解,使多数学生在头脑中建立起较正确的图景。
二、重点、难点2.第一宇宙速度是卫星发射的最小速度,是卫星运行的最大速度,它们的统一是本节课的难点。
三、教学过程1、卫星运行速度的比较下面我们再来看一个问题:某行星有两颗卫星,这两颗卫星的质量和轨道半径都不相同,哪颗卫星运动的速度快呢?我们仍然利用研究天体运动的基本方法:以万有引力做向心力F万=F向设行星质量为M,某颗卫星运动的轨道半径为r,此卫星质量为m,它受到行星对它的万有引力为此时需要求卫星的运行速度,其向心力公式用哪个好呢?等式两边都有m,可以约去,说明与卫星质量无关。
于是我们得到从公式可以看出,卫星的运行速度与其本身质量无关,与其轨道半径的平方根成反比。
轨道半径越大,运行速度越小;轨道半径越小,运行速度越大。
要学生结合圆周运动的规律试写出卫星的角速度、周期、向心加速度的表达式。
2.人造地球卫星下面我们再来研究一下人造地球卫星的发射及运行情况。
(1)卫星的发射与运行最早研究.人造卫星问题的是牛顿,他设想了这样一个问题:在地面某一高处平抛一个物体,物体将走一条抛物线落回地面。
物体初速度越大,飞行距离越远。
考虑到地球是圆形的,应该是这样的图景:(板图)当物体初速度足够大时,物体总要落向地面,总也落不到地面,就成为地球的卫星了。
从刚才的分析我们知道,要想使物体成为地球的卫星,物体需要一个最小的发射速度,物体以这个速度发射时,能够刚好贴着地面绕地球飞行,此时其重力提供了向心力。
这个速度称为第一宇宙速度。
第一宇宙速度v=7.9km/s第一宇宙速度是发射一个物体,使其成为地球卫星的最小速度。
若以第一宇宙速度发射一个物体,物体将在贴着地球表面的轨道上做匀速圆周运动。
若发射速度大于第一宇宙速度,物体将在离地面远些的轨道上做圆周运动。
第一宇宙速度是发射地球卫星的最小速度,是卫星绕地球运行的最大速度。
高中物理人造同步卫星教案
高中物理人造同步卫星教案教学目标1. 让学生了解人造同步卫星的基本概念和特点。
2. 解释人造同步卫星如何实现与地球同步旋转的原理。
3. 探讨人造同步卫星在通讯、气象观测等领域的应用。
4. 培养学生的实验操作能力和科学探究精神。
教学内容1. 人造同步卫星的定义我们要明确什么是人造同步卫星。
人造同步卫星是指一类特殊的人造卫星,它们的运行周期与地球自转周期相同,即每颗卫星大约需要24小时绕地球一周,这样它们就能始终停留在地球某一固定点的上空,为地面提供不间断的服务。
2. 轨道特点我们将讨论人造同步卫星的轨道特点。
这些卫星位于地球赤道平面上,且其轨道高度约为35,786公里。
在这个高度上,卫星的角速度与地球自转的角速度相匹配,从而实现同步。
3. 应用实例人造同步卫星的应用非常广泛,例如全球定位系统(GS)、天气预报、国际电话和电视广播等。
在本节课中,我们将重点介绍几个典型的应用案例,帮助学生理解这些卫星如何在现实生活中发挥作用。
教学方法- 互动讲解:通过教师的讲解和学生的提问,共同探讨人造同步卫星的概念和原理。
- 视频展示:播放有关人造同步卫星的科普视频,增强学生的直观感受。
- 小组讨论:分组讨论人造同步卫星的不同应用,并分享各自的思考。
- 实验操作:模拟人造同步卫星的运动,通过实验验证其同步特性。
教学过程1. 引入主题,提出问题:“为什么我们能够随时接收到电视信号?”2. 讲解人造同步卫星的基本概念及其重要性。
3. 分析人造同步卫星的轨道特点和工作原理。
4. 展示人造同步卫星在不同领域的应用案例。
5. 学生分组进行讨论,每组选择一个应用领域进行深入研究。
6. 实验操作:利用模型演示人造同步卫星的运动状态。
7. 总结回顾,强化知识点。
作业布置1. 编写一篇关于人造同步卫星的短文,介绍其定义、特点及至少两个应用场景。
2. 设计一个关于人造同步卫星的小实验,可以是模型制作或者动画演示。
高一年级物理必修三教案
高一年级物理必修三教案【篇一】教学目标知识与技能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.过程与方法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.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.教学重难点教学重点1.第一宇宙速度的意义和求法.2.人造卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系.教学难点1.近地卫星、同步卫星的区别.2.卫星的变轨问题.教学工具多媒体、板书教学过程一、宇宙航行1.基本知识(1)牛顿的“卫星设想”如图所示,当物体的初速度足够大时,它将会围绕地球旋转而不再落回地面,成为一颗绕地球转动的人造卫星.(2)原理一般情况下可认为人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,向心力由地球对它的万有引力提供,(3)宇宙速度(4)梦想成真1957年10月,苏联成功发射了第一颗人造卫星;1969年7月,美国“阿波罗11号”登上月球;2003年10月15日,我国航天员杨利伟踏入太空.2.思考判断(1)绕地球做圆周运动的人造卫星的速度可以是10km/s.(×)(2)在地面上发射人造卫星的最小速度是7.9km/s.(√)(3)要发射一颗月球人造卫星,在地面的发射速度应大于16.7km/s.(×)探究交流我国于2011年10月发射的火星探测器“萤火一号”.试问这个探测器应大约以多大的速度从地球上发射【提示】火星探测器绕火星运动,脱离了地球的束缚,但没有挣脱太阳的束缚,因此它的发射速度应在第二宇宙速度与第三宇宙速度之间,即11.2km/s二、第一宇宙速度的理解与计算【问题导思】1.第一宇宙速度有哪些意义?2.如何计算第一宇宙速度?3.第一宇宙速度与环绕速度、发射速度有什么联系?1.第一宇宙速度的定义又叫环绕速度,是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,是人造地球卫星的最小发射速度,v=7.9km/s.2.第一宇宙速度的计算设地球的质量为M,卫星的质量为m,卫星到地心的距离为r,卫星做匀速圆周运动的线速度为v:3.第一宇宙速度的推广由第一宇宙速度的两种表达式可以看出,第一宇宙速度之值由中心星体决定,可以说任何一颗行星都有自己的第一宇宙速度,都应以式中G为万有引力常量,M为中心星球的质量,g为中心星球表面的重力加速度,r为中心星球的半径.误区警示第一宇宙速度是最小的发射速度.卫星离地面越高,卫星的发射速度越大,贴近地球表面的卫星(近地卫星)的发射速度最小,其运行速度即第一宇宙速度.例:某人在一星球上以速率v竖直上抛一物体,经时间t物体以速率v落回手中,已知该星球的半径为R,求这个星球上的第一宇宙速度.方法总结:天体环绕速度的计算方法对于任何天体,计算其环绕速度时,都是根据万有引力提供向心力的思路,卫星的轨道半径等于天体的半径,由牛顿第二定律列式计算.1.如果知道天体的质量和半径,可直接列式计算.2.如果不知道天体的质量和半径的具体大小,但知道该天体与地球的质量、半径关系,可分别列出天体与地球环绕速度的表达式,用比例法进行计算.三、卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系【问题导思】1.卫星绕地球的运动通常认为是什么运动?2.如何求v、ω、T、a与r的关系?3.卫星的线速度与卫星的发射速度相同吗?为了研究问题的方便,通常认为卫星绕地球做匀速圆周运动,向心力由万有引力提供.卫星的线速度v、角速度ω、周期T与轨道半径r的关系与推导如下:由上表可以看出:卫星离地面高度越高,其线速度越小,角速度越小,周期越大,向心加速度越小.误区警示1.在处理卫星的v、ω、T与半径r的关系问题时,常用公式“gR2=GM”来替换出地球的质量M会使问题解决起来更方便.2.人造地球卫星发射得越高,需要的发射速度越大,但卫星最后稳定在绕地球运动的圆形轨道上时的速度越小.【篇二】教学目标知识目标1、掌握力的平行四边形法则;2、初步运用力的平行四边形法则求解共点力的合力;3、会用作图法求解两个共点力的合力;并能判断其合力随夹角的变化情况,掌握合力的变化范围。
人造卫星教案1
人造卫星教案(一)高考目标:II类。
能够运用万有引力定律解决人造卫星问题。
(二)教学目标:熟练掌握万有引力定律与卫星结合的各种问题.(三)教学重点和难点:1、重点:人造卫星各种相关量的求解.2、难点:第一宇宙速度的理解.预练题: 如图所示,图1a的圆心在地球自转的轴线上,圆b、c、d的圆心均在地球的地心上,对绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星而言 ( )A.卫星的轨道可能为a B.同步卫星的轨道可能为bC.卫星的轨道可能为c D.卫星的轨道可能为d小结:①人造卫星绕地球做圆周运动视做匀速圆周运动,地球引力提供向心力提供向心力. ②人造卫星轨道平面必过地心.例题1:已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,不考虑地球自转的影响。
(1)若卫星绕地球做匀速圆周运动,运行轨道距离地面高度为h,求卫星的运行周期T。
(2)若卫星绕地球做匀速圆周运动,求卫星运行的最小周期Tmin=?(3)推导第一宇宙速度v1的表达式(卫星在中心天体表面附近绕天体中心运行的速度即为第一宇宙速度v1) ?小结:①天体的第一宇宙速度与哪些因素有关?②其他未知天体的第一宇宙速度如何求?例题2⑴已知地球的一颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T, 轨道半径为r求地球质量M=?⑵已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,地面处有一质量为m的物体, 万有引力常量为G,求地球质量M=? 求地球的平均密度ρ=?巩固题1:已知地球半径为R,月球半径为r,地球与月球中心之间的距离为s。
月球公转周期为T1,地球自转周期为T2,地球公转周期为T3,万有引力常量为G,由以上条件可知利用下列哪组数据,可以计算出地球质量()A.已知地球的半径和地面的重力加速度B.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径和周期C.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径和线速度D.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度和周期思维总结:①是根据地球表面的物体,利用黄金代换的关系得出的g=或M=.②是根据绕中心天体运转的卫星的周期和轨道半径求出中心天体的质量.巩固题2:把火星和地球都视为质量均匀分布的球体。
高一物理最新教案-高中物理第一册第六章第五节人造卫星宇宙速度 精品
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教学难点:运行速率与轨道半径之间的关系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、关于天体的几个层次的教学,采用电教法、讲授法进行如果地面上空有一个相对于地面静止的物体,它只受重力的作用,那么它就做自由落体运动,如果物体在空中具有一定的初速度,且初速度的方向与重力的方向垂直,那么它将做平抛运动,牛顿曾设想过:从高山上用不同的水平速度抛出物体,速度一次比一次大,落地点也一次比一次离山脚远,如果没有空气阻力,当速度足够大时,物体就永远不会落到地面上来,它将围绕地球旋转,成为一颗绕地球运动的人造地球卫星,简称人造卫星.引入:那么人造卫星的轨道半径和它的运动速率之间有什么关系呢?本节课我们就来学习这个问题。
二、讲授新课:1、设一颗人造卫星沿圆形轨道绕地球运转.学生:由卫星所受地球的万有引力来提供.学生:r v m rMm G 22=③所以我们得到rGMv =教师:在公式中,M 为地球质量,G 为引力恒量,r 为卫星轨道半径.此式为卫星绕地球正常运转的线速度的表达式.2、讨论v 与r学生:由于GM 一定,r 越小,线速度v 越大,反之,r 越大,v 越小. 教师:由此我们得到:距地面越高的卫星运转速率越小.那么,是向高轨道发学生:向高轨道发射卫星比向低轨道发射卫星要困难,因为向高轨道发射卫星,火箭要克服地球对它的引力做更多的功.3、对于靠近地面运行的人造卫星,求解它绕地球的速率. ①学生解答.对于靠近地面运行的人造卫星,可以认为此时的r 近似等于地球的半径R ,则7.9km/s m/s 1037.61089.51067.6624111=⨯⨯⨯⨯='=-R m G v ③教师:这个速度就是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度,叫第一宇宙速度.4第一宇宙速度v =7.9km/s一是发射卫星进入最低轨道所必须具有的最小速度.二是卫星进入轨道正常运转的最大环绕速度,即所有卫星的环绕速度均小于7.9km/s.过渡:如果卫星进入地面附近的轨道速度大于7.9km/s,此时卫星的运行轨道5.①当人造卫星进入地面附近的轨道速度大于7.9km/s,而小于11.2 km/s,它绕地球运动的轨迹就不是圆形,而是椭圆.②当物体的速度等于或大于11.2km/s 时,卫星就会脱离地球的引力,不再绕地球运行,这个速度叫做第二宇宙速度,也叫脱离速度.③达到第二宇宙速度的物体还受到太阳的引力,如果使卫星的速度等于或者大于16.7km/s,这个速度叫做第三宇宙速度.(二)用多媒体放映“航天技术的发展和宇宙航行”的录像资料,使学生了解我国在航天技术上所取得的巨大成就.教师:在万有引力的应用中,我们谈到了利用万有引力定律发现了海王星和1、学生阅读课文.2、学生总结天体的层次.3、用多媒体展示天体各层次的实例.4宇宙大爆炸理论认为:宇宙起源于约二百亿年前的一次大爆炸,爆炸初期,宇宙中现在可以看到的所有物质都聚积在一起,宇宙的密度非常大,温度非常高,随着宇宙的不断膨胀,温度逐渐下降.星系、恒星、行星、生命等逐渐形成,直至现在我们所处的这个宇宙.现代观测表明,除了银河系附近几个星系外,几乎所有的星系都在远离银河系,而且远离的速度与距离成正比,这说明宇宙在膨胀着,这一事实为宇宙大爆炸理论奠定了基础.②学生据课文内容,想象今后的宇宙将怎样发展演化下去.③教师:有关宇宙是怎样产生的,又将如何演化下去等问题还有许多课题需要我们不断地去研究、探索,希望同学们努力学习,将来投入到这一研究中.[练习]: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,2、宇航员坐在人造卫星里,试说明卫星在发射过程中人为什么会产生超重现三、总结、扩展1、第一宇宙速度(环绕速度)v1=7.9km/s2、第二宇宙速度(脱离速度)v2=11.2km/s3、第三宇宙速度(逃逸速度)v3=16.7km/s2行星—恒星—星团—星系—四、作业:(一)课本P110练习二的(3),(4),(5),(6),(7)1、要使人造卫星绕地球运行,它进入地面附近的轨道速度是km/s。
人造卫星宇宙速度教案
人造卫星宇宙速度教案一、教学目标:1. 让学生了解人造卫星的基本概念,知道人造卫星是如何进入太空的。
2. 让学生理解宇宙速度的概念,掌握计算人造卫星轨道速度的方法。
3. 培养学生运用科学知识解决实际问题的能力。
二、教学重点与难点:1. 教学重点:人造卫星的基本概念,宇宙速度的计算方法。
2. 教学难点:宇宙速度的计算及应用。
三、教学准备:1. 教师准备:教材、教案、多媒体课件、黑板、粉笔。
2. 学生准备:预习教材,了解人造卫星的基本概念。
四、教学过程:1. 导入新课:通过展示人造卫星发射的视频,引导学生关注人造卫星及其发射过程。
2. 讲授新课:(1)介绍人造卫星的基本概念,解释人造卫星是如何进入太空的。
(2)讲解宇宙速度的定义,阐述宇宙速度与人造卫星轨道速度的关系。
(3)引导学生掌握计算人造卫星轨道速度的方法。
3. 课堂互动:(1)提问:什么是人造卫星?人造卫星是如何进入太空的?(2)提问:什么是宇宙速度?为什么说它是人造卫星进入轨道的关键?(3)提问:如何计算人造卫星的轨道速度?4. 巩固知识:(1)让学生运用所学知识,计算特定的人造卫星轨道速度。
(2)讨论:为什么人造卫星的轨道速度与人造卫星的质量、发射高度有关?5. 课堂小结:总结本节课的主要内容,强调人造卫星的基本概念和宇宙速度的重要性。
五、课后作业:1. 请学生运用所学知识,计算一颗人造卫星的轨道速度。
2. 请学生查阅资料,了解我国人造卫星的发展历程。
3. 思考题:如何提高人造卫星的轨道速度?请从理论上进行分析。
六、教学拓展:1. 介绍不同类型的人造卫星及其应用领域,如地球观测卫星、通信卫星、导航卫星等。
2. 讲解人造卫星发射过程中的关键环节,如火箭发射、卫星入轨等。
3. 引导学生关注我国人造卫星的发展动态,了解我国在航天领域的成就。
七、实例分析:1. 以我国嫦娥系列月球探测卫星为例,分析其轨道速度的计算方法及实际应用。
2. 以我国北斗导航卫星为例,讲解其轨道速度与人造卫星发射高度、质量的关系。
高中物理人造卫星教案及反思
高中物理人造卫星教案及反思物理教案是物理教师根据教学大纲和学生的实际情况编写的教学设计方案,对于高中物理课堂的展开十分重要,下面小编为大家带来高中物理人造卫星教案及反思,供你参考。
人造卫星物理教案教学目标知识目标:1、通过对行星绕恒星的运动及卫星绕行星的运动的研究,使学生初步掌握研究此类问题的基本方法:万有引力作为圆周运动的向心力;2、使学生对人造卫星的发射、运行等状况有初步了解,使多数学生在头脑中建立起较正确的图景;能力目标通过学习万有引力定律在天文学上的应用,通过解世界和中国的航天事业的发展,了解世界上第一颗人造卫星、第一个宇宙飞船、第一个宇航员的知识,了解中国的神州一号、神州二号、神州三号的发射与回收,增强学生的爱国主义热情.情感目标通过学习万有引力定律在天文学上的应用,使学生真切感受到用自己所学的物理知识能解决天体问题,能解决实际问题,增强学生学习物理的热情教学建议本节的教学过程中在加强应用万有引力定律的同时,还应注重卫星的发射过程.请教师注意下列几个问题.一、天体运动和人造卫星运动模型二、地球同步卫星三、卫星运行速度与轨道卫星从发射升空到正常运行的连续过程,一般可分为几个阶段,每个阶段对应不同的轨道.例如发射轨道、转移轨道、运行轨道、同步轨道、返回轨道等.有些卫星的发射并不是直接到达运行轨道,而需要多次变轨.例如地球同步卫星就是先发射到近地的圆轨道上,再变为椭圆形转移轨道,最后在椭圆形轨道的远地点变为同步轨道.因此发射过程需多级火箭推动.教学设计方案教学重点:万有引力定律的应用教学难点:人造地球卫星的发射教学方法:讨论法教学用具:多媒体和计算机教学过程:一、人造卫星的运动问题:1、地球绕太阳作什么运动?回答:近似看成匀速圆周运动.2、谁提供了向心力?回答:地球与太阳间的万有引力.3、人造卫星绕地球作什么运动?回答:近似看成匀速圆周运动.4、谁提供了向心力?回答:卫星与地球间的万有引力.请学生思考讨论下列问题:例题1、根据观测,在土星外围有一个模糊不清的光环,试用力学方法判定土星的光环究竟是与土星相连的连续物,还是绕土星运转的小卫星群?分别请学生提出自己的方案并加以解释:1、如果是连续物则:这些物体作匀速圆周运动的线速度与半径成正比,2、如果是卫星则:这些物体作匀速圆周运动的线速度与半径的平方根成反比,这个题可以让学生充分讨论.二、人造卫星的发射问题:1、卫星是用什么发射升空的?回答:三级火箭2、卫星是怎样用火箭发射升空的?学生可以讨论并发表自己的观点.下面我们来看一道题目:例题2、1999年11月21日,我国“神州”号宇宙飞船成功发射并收回,这是我国航天史上重要的里程碑.新型“长征”运载火箭,将重达8.4t的飞船向上送至近地轨道1,飞船与火箭分离后,在轨道1上以速度7.2km/s绕地球作匀速圆周运动.试回答下列问题:(1)根据课文内容结合例题(2)(3)(4)问画出图示.(2)轨道1离地的高度约为:A、8000kmB、1600kmC、6400kmD、42000km解:由万有引力定律得:解得: =1600km故选(B)(3)飞船在轨道1上运行几周后,在点开启发动机短时间向外喷射高速气体使飞船加速,关闭发动机后飞船沿椭圆轨道2运行,到达点开启发动机再次使飞船加速,使飞船速率符合圆轨道3的要求,进入轨道3后绕地球作圆周运动,利用同样的方法使飞船离地球越来越远,飞船在轨道2上从点到点过程中,速率将如何变化?解:由万有引力定律得:解得:所以飞船在轨道2上从点到点过程中,速率将减小.(4)飞船在轨道1、2、3上正常运行时:①飞船在轨道1上的速率与轨道3上的速率哪个大?为什么?回答:轨道1上的速率大.②飞船在轨道1上经过点的加速度与飞船在轨道2上经过点的加速度哪个大?为什么?回答:一样大③飞船在轨道1上经过点的加速度与飞船在轨道3上经过点的加速度哪个大?为什么?回答:轨道1上的加速度大.探究活动收集资料。
高三物理下册《人造地球卫星》教案、教学设计
2.分析题:结合我国嫦娥系列探测器或神舟系列飞船的实际发射、运行、变轨、着陆过程,分析以下问题:
a.探测器在发射过程中,如何克服地球引力进入预定轨道?
b.在变轨过程中,探测器如何调整轨道高度和倾角?
c.探测器在着陆过程中,采取了哪些措施以实现安全着陆?
d.着陆过程:分析卫星着陆过程中的物理原理,如减速、缓冲等。
3.教学方法:引导学生通过小组讨论、合作探究,培养团队协作精神和解决问题的能力。
(四)课堂练习
1.教学活动设计:布置具有针对性的课堂练习,检测学生对所学知识的掌握情况。
2.教学内容:
a.计算题:让学生计算给定卫星的轨道参数,巩固所学知识。
b.分析题:分析实际卫星发射、运行、变轨、着陆等案例,提高学生运用知识解决问题的能力。
2.教学内容:
a.开普勒定律:讲解开普勒三定律,分析其对卫星轨道的描述。
b.牛顿万有引力定律:介绍万有引力定律,推导出卫星运动方程。
c.卫星轨道参数计算:讲解卫星轨道参数的计算方法,如半长轴、周期、轨道速度等。
3.教学方法:采用讲解、推导、举例等教学方法,引导学生理解并掌握基本概念和理论。
(三)学生小组讨论
c.学习方法指导:教授学生如何运用所学知识解决实际问题,提高学生的综合素质。
3.教学方法:采用讲解、拓展、指导等教学方法,帮助学生巩固知识,提高能力。
五、作业布置
为了巩固本节课所学知识,培养学生的实践操作能力和创新意识,特布置以下作业:
1.计算题:根据课堂所学,计算以下卫星的轨道参数:
a.假设一颗人造地球卫星的轨道半径为6,678 km,求其周期、线速度和角速度。
作业要求:
科学 人造卫星 教案
科学人造卫星教案教案标题:科学人造卫星教案教案概述:本教案旨在通过学习科学的角度,了解人造卫星的原理、功能和应用,培养学生的科学思维和实践能力。
通过实践活动,学生将能够设计和制作一个简单的模型卫星,并了解卫星的发射和运行过程。
教学目标:1. 了解人造卫星的定义、原理和分类。
2. 了解人造卫星的功能和应用。
3. 培养学生的科学思维和实践能力。
4. 能够设计和制作一个简单的模型卫星。
5. 了解卫星的发射和运行过程。
教学准备:1. PPT或教学板书2. 模型卫星制作材料(如纸板、铝箔、彩色纸等)3. 实验器材(如小型火箭模型、弹弓等)4. 相关科学书籍或资料教学步骤:引入活动:1. 利用图片或视频展示不同类型的人造卫星,并引导学生讨论他们对卫星的了解和认识。
知识讲解:2. 通过PPT或教学板书,简要讲解人造卫星的定义、原理和分类。
重点介绍通信卫星、气象卫星和导航卫星等常见类型。
活动一:卫星功能和应用探究3. 将学生分成小组,每个小组选择一个卫星类型进行研究。
4. 学生利用图书馆或互联网资源,收集关于所选卫星类型的功能和应用的信息。
5. 每个小组向全班展示他们的研究结果,并进行讨论和交流。
活动二:设计和制作模型卫星6. 学生根据所学知识和创意,设计并制作一个简单的模型卫星。
7. 学生可以使用纸板、铝箔、彩色纸等材料进行制作,可以参考相关教材或资料提供的示意图。
8. 学生完成模型卫星后,展示并解释他们的设计理念和功能。
活动三:卫星发射和运行模拟9. 学生利用小型火箭模型或弹弓等实验器材,模拟卫星的发射过程。
10. 学生观察和记录发射过程中的变化和现象,并进行分析和讨论。
总结与评价:11. 教师对学生的模型卫星进行评价,鼓励学生分享设计思路和创意。
12. 教师总结本节课的重点内容,并与学生一起回顾和巩固所学知识。
拓展活动:13. 学生可以进一步研究人造卫星的最新发展和应用,如卫星导航系统、遥感技术等,并进行展示和分享。
《人造地球卫星》教案设计
《人造地球卫星》教案设计一、教学目标1. 让学生了解人造地球卫星的基本概念、种类和作用。
2. 使学生掌握人造地球卫星的发射原理和轨道计算方法。
3. 培养学生对航天事业的兴趣和热爱,提高创新意识。
二、教学内容1. 人造地球卫星的基本概念:定义、分类和特点。
2. 人造地球卫星的发射原理:火箭推进、发射场和发射过程。
3. 人造地球卫星的轨道计算:圆形轨道、椭圆形轨道和轨道转移。
4. 人造地球卫星的应用:通信、导航、气象、遥感等。
三、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究人造地球卫星的相关知识。
2. 利用案例分析法,分析实际问题,提高学生解决问题的能力。
3. 运用讨论法,激发学生思考,培养学生的团队协作精神。
4. 利用多媒体教学,展示图片、视频等资源,增强学生的直观感受。
四、教学安排1. 第一课时:介绍人造地球卫星的基本概念和特点。
2. 第二课时:讲解人造地球卫星的发射原理和发射过程。
3. 第三课时:讲解人造地球卫星的轨道计算方法。
4. 第四课时:介绍人造地球卫星的应用领域。
5. 第五课时:综合练习,总结本节课的内容。
五、教学评价1. 课堂问答:检查学生对人造地球卫星基本概念的理解。
2. 课后作业:巩固学生对发射原理和轨道计算的掌握。
3. 小组讨论:评估学生在讨论中的参与程度和团队协作能力。
4. 课程报告:检查学生对人造地球卫星应用领域的了解和创新能力。
六、教学资源1. 教材:《人造地球卫星原理与应用》2. 辅助材料:人造地球卫星图片、视频、新闻报道等3. 网络资源:相关科普文章、航天机构官网等4. 软件工具:轨道计算模拟软件、航天器设计软件等七、教学过程1. 导入新课:通过展示人造地球卫星发射升空的短视频,激发学生兴趣。
2. 课堂讲解:详细讲解人造地球卫星的基本概念、发射原理和轨道计算方法。
3. 案例分析:分析实际的人造地球卫星应用案例,如通信卫星、导航卫星等。
4. 小组讨论:学生分组讨论人造地球卫星的应用领域和创新前景。
高三物理下册《人造地球卫星》优秀教学案例
(四)反思与评价
反思与评价是教学过程中的重要环节,有助于学生巩固知识、提高能力。在本章节的教学中,我将引导学生进行以下反思与评价:
1.对所学知识进行总结,查漏补缺,形成系统的知识体系。
2.分析自己在解决问题过程中的优点和不足,思考如何改进。
3.评价小组成员的贡献,学会欣赏他人的优点,提高团队协作能力。
3.通过实例分析,让学生了解卫星通信、卫星导航等现代科技手段的原理。
4.结合我国航天事业的发展,介绍人造卫星在我国科技领域的地位和作用。
(三)学生小组讨论
在学生小组讨论环节,我会给出以下讨论主题:
1.分析人造卫星的轨道类型,讨论不同轨道的特点和应用。
2.探讨卫星通信和导航的原理,以及它们在现实生活中的应用。
4.小组合作,提升团队协作能力
在教学过程中,组织学生进行小组合作,共同探讨问题、分享观点。这种教学策略有助于培养学生的团队协作能力、沟通表达能力,同时也能让学生在合作中互相学习、共同进步。
5.反思与评价,促进全面发展
本案例注重反思与评价环节,鼓励学生对所学知识进行总结、查漏补缺。同时,教师对学生的学习过程和成果给予积极的反馈,帮助学生建立自信,培养他们自我反思和自我评价的能力。此外,评价环节还关注学生的团队协作、沟通表达等方面,促进学生的全面发展。
高三物理下册《人造地球卫星》优秀教学案例
一、案例背景
人造卫星做课教案
人造卫星做课教案一、教学目标:1. 让学生了解人造卫星的基本概念、种类和作用。
2. 使学生掌握人造卫星发射的基本原理和过程。
3. 培养学生对航天科技的兴趣和热爱,提高创新意识。
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。
2. 人造卫星的种类:通信卫星、导航卫星、地球观测卫星、科学实验卫星等。
3. 人造卫星的作用:广播、通信、导航、气象观测、军事等。
4. 人造卫星发射的基本原理:火箭发射、卫星进入轨道的过程。
5. 人造卫星发射的过程:发射前准备、发射操作、卫星入轨等。
三、教学方法:1. 讲授法:讲解人造卫星的基本概念、种类、作用及发射原理。
2. 案例分析法:分析典型的人造卫星发射案例,让学生了解发射过程。
3. 讨论法:组织学生讨论人造卫星发射的注意事项及我国航天事业的发展。
4. 实践活动:让学生动手制作简易卫星模型,提高学生的实践能力。
四、教学准备:1. 教材或教学资源:人造卫星相关教材、图片、视频等。
2. 教具:黑板、多媒体设备、卫星模型等。
3. 学具:笔记本、笔、卫星模型制作材料等。
五、教学过程:1. 导入:通过展示人造卫星发射的视频,引发学生对人造卫星的兴趣。
2. 新课导入:讲解人造卫星的基本概念、种类和作用。
3. 案例分析:分析典型的人造卫星发射案例,让学生了解发射过程。
4. 知识拓展:介绍我国航天事业的发展及人造卫星发射的突破。
5. 实践活动:指导学生制作简易卫星模型,巩固所学知识。
6. 总结:回顾本节课所学内容,强调人造卫星的重要性。
7. 作业布置:让学生课后查阅有关人造卫星的资料,加深对航天科技的了解。
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. 小组讨论:评估学生在讨论中的参与程度和对人造卫星发射过程的理解。
3. 卫星模型制作:检查学生制作的卫星模型,评估其对人造卫星结构的掌握。
4. 课后作业:通过学生的课后作业,了解他们对课堂所学内容的巩固程度。
高中人造卫星物理教案
高中人造卫星物理教案一、教学目标1. 让学生了解人造卫星的基本概念,包括人造卫星的定义、分类和应用领域。
2. 使学生掌握人造卫星运动的基本原理,包括圆周运动、椭圆运动和抛物线运动。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力,例如计算卫星的轨道参数、解析卫星运动轨迹等。
4. 提高学生对我国航天事业的了解和自豪感,激发学生对物理和航天科技的兴趣。
二、教学内容1. 人造卫星的基本概念:介绍人造卫星的定义、分类(如地球卫星、通信卫星、导航卫星等)和应用领域(如天气预报、通信、导航等)。
2. 人造卫星的运动原理:讲解圆周运动、椭圆运动和抛物线运动的基本概念,引导学生理解这些运动在卫星轨道上的应用。
3. 卫星轨道参数的计算:教授如何根据卫星的运动方程计算轨道半径、周期、速度等参数。
4. 卫星运动轨迹的解析:引导学生分析不同轨道类型(如近地轨道、地球同步轨道等)的特点和应用。
5. 我国航天事业的发展:介绍我国航天事业的历史、成就和现状,提高学生的国家荣誉感和科技意识。
三、教学方法1. 采用讲授法,讲解人造卫星的基本概念、运动原理和轨道参数计算方法。
2. 利用多媒体演示卫星运动轨迹和航天事业的相关视频,增强学生对知识点的理解。
3. 开展小组讨论,让学生探讨不同轨道类型的特点和实际应用,提高学生的合作能力。
4. 设置课后实践项目,让学生结合生活实际,探究卫星运动的相关问题,培养学生的实践能力。
四、教学评价1. 课堂问答:检查学生对人造卫星基本概念和运动原理的理解。
2. 课后作业:布置有关卫星轨道参数计算和运动轨迹解析的练习题,巩固所学知识。
3. 小组讨论报告:评估学生在小组讨论中的表现,包括观点阐述、合作沟通等。
4. 实践项目报告:评价学生在实践项目中的成果,如问题分析、解决方案等。
五、教学资源1. 多媒体课件:包含人造卫星图片、运动轨迹动画、航天事业视频等。
2. 教学教材:提供有关人造卫星物理的教材或参考书。
高一物理人造卫星 宇宙速度教学设计 新人教版
物理:《人造卫星宇宙速度》教学设计一、设计基本理念与特点学科教学活动要以学生为主体,促进学生知识、技能、品德三维一体的全面发展。
在本节课之前,学生已掌握了平抛运动、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。
教材中把理解人造卫星的发射原理作为重点与难点,但是根据新课程的教学理念主要是培养学生分析为题解决问题的能力,而且近几年的高考也将人造卫星的运动特点分析作为重点。
所以在本届课的教学设计中,笔者大胆的改变传统的教材思路,先分析人造卫星的运行特点,在解释人造卫星的发射原理。
因此课堂中对人造卫星的运动规律的认识主要采取:分析现象──发现规律──思考原理──解释问题的思路,对于人造卫星的发射原理主要采取:设疑→思考→启发→引导这样一条主线,在设计中突出发挥学生的主体作用,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。
二、教学背景分析(1)教材分析《人造卫星宇宙速度》系新课程教课版必修2第三章第4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非常重要实例,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。
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,近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,增强学生的民族自信心和自豪感。
(2)学情分析学生已掌握了运动的合成与分解、牛顿运动定律、圆周运动等章节的理论。
并在本章之前学习了天体的运动,和万有引力定律的知识,能运用万有引力定律揭示一些天体运动的特点。
- 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、"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、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)。
教案精选:高一物理《人造卫星》教学设计
教案精选:高一物理《人造卫星》教学设计教学目标:
1.正确理解人造卫星作圆周运动时,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。
3.培养学生自学和应用网络资源的能力。
4.理解科学技术与社会的互动关系,培养学生科学的民主意识。
重点难点:
第一宇宙速度的推导
教学方法:
讲授、讨论并辅以多媒体演示及网络环境下的自学等多种形式的教学方法。
体现STS教育和综合化的思路,有效合理地应用各种教育教学手段,丰富学生的学习方式,优化教学过程。
教学器材:
网络设备及相应的教学软件。
教学过程:
●引入新课
在科学技术欠发达的古代,”嫦娥奔月”只能是美丽的传说。
1957年10月4日,前苏联成功地发射了第一颗人造地球卫星,从而开创人类的航天新纪元;1961年4月12日,前苏联成功地发射了第一艘”东方号”载人飞船,尤里·加加林成为人类第一位航天员,揭开了人类进入太空的序幕;1969年7月20日,美国航天员阿姆特朗和奥尔德林驾驶”阿波罗”11号飞船的登陆舱降落在月球赤道附近的静海区,首次实现了人类登上月球的理想……
人类进入了航天时代。
这节课我们就来学习人造地球卫星方面的基本知识。
【板书】§6.5
●新课讲授
离地面一定高度的物体以一定的初速度水平射出,由于重力作用,物体将做平抛运动即最终要落回地面。
但如果射出的速度增加,会发生什么情况呢?
【板书】一、人造地球卫星
演示牛顿设想原理图。
由于抛出速度不同,物体的落点也不同。
当抛出速度达到一定大小,物体就不会落回地面,而是在引力作用下绕地球旋转,成为绕地球运动的人造卫星。
那么,速度多大时,物体将不会落回地面而成为绕地球
旋转的卫星呢?
【板书】二、宇宙速度
下面讨论人造卫星绕地球运动的速度。
假如地球和人造卫星的质量分别为M 和m,卫星的轨道半径和线速度分别为r和v,根据万有引力提供向心力可知:
由此解出:v=
对于近地人造卫星,卫星的运转半径约等于地球半径R,可求出:v=
将引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2和地球质量M=5.89×1024kg及地球半径R=6.37×106m代入上式,可求得v1=7.9km/s 。
这就是卫星绕地面附近作圆周运动所需的速度,叫第一宇宙速度,也称环绕速度。
【板书】 1.第一宇宙速度(环绕速度) v1=7.9km/s
请学生根据所学的知识,推导第一宇宙速度的另一种表达式:v1=
推导:地面附近重力提供向心力:
即mg=所以v=
将R=6.37×106m, g=9.8m/s2代入,求出第一宇宙速度仍为7.9km/s。
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11.2km/s,它绕地球运动的轨道就不是圆,而是椭圆。
当物体的速度等于或大于11.2km/s时,物体就可以挣脱地球
引力的束缚,成为绕太阳运动的人造卫星。
所以,11.2km/s 是卫星脱离地球的速度,这个速度叫作第二宇宙速度,也称脱离速度。
【板书】 2.第二宇宙速度(脱离速度)v2=11.2km/s
达到第二宇宙速度的物体还受太阳引力的束缚,要想使物体挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙空间去,必须使它的速度等于或大于16.7km/s,这个速度叫作第三宇宙速度,也称逃逸速度。
【板书】 3.第三宇宙速度(逃逸速度)v3=16.7km/s
人造地球卫星的种类很多,有一种特别的卫星叫地球同步卫星。
【板书】三、地球同步卫星
地球同步卫星是指其公转周期和地球自转的周期相等的卫星。
地球同步卫星有几个明显的特点:(演示课件)【板书】特点:
周期一定--23小时56分4秒
方位一定--赤道上空
高度一定--3.6×107m
人造地球卫星有广泛的应用。
例如,靠人工进行资源调查,速度慢、效率低,调查和开发一个矿藏一般需要十几年的时间。
现在利用人造卫星进行调查,它一天绕地球转十几圈,在高空拍下卫星照片,回收下来,可以大面积了解全局,
效率大大提高。
例如,对北京以北十六万平方公里地区的一次卫星勘察,就找到七个成矿预测区。
电视教育是培养人才的一种手段。
但是电视靠中继站转播,每隔50km就要建一个中继站,这要耗费大量的人力、物力。
如果利用卫星传播,象我们这样幅员辽阔的国家,只要一颗同步通信卫星,边远地区也可以收看首都的电视节目。
1984年4月我国发射的试验通信卫星为我国通信事业的现代化开拓了极为广阔的前景。
1986年10月我国开始利用通信卫星进行电视教育广播。
下面就请同学们利用网络资源,上网查找有关人造卫星和航天方面的资料,增加对这方面知识的了解。
并围绕以下问题进行信息检索:
1. 能否发射一颗相对静止在北京上空的通信卫星?
2. 了解我国人造地球卫星的发展状况。
3. 了解人造卫星的种类。
(学生上网)
● 巩固练习
1. 一颗在圆形轨道上运行的人造地球卫星,轨道半径为r,它的线速度大小为v,问:当卫星的轨道半径增大到2r 时,它的线速度是多大?重力变为原来的多少倍?
2. 天文台测得一颗卫星沿半径为R的圆形轨道绕某行星转动,周期为T,求卫星的向心加速度和行星的质量。
● 在线测试
做网页上的试题,并可现场给出分数。
● 作业
1. 复习本节课文及阅读有关黑洞的知识。
2. 思考课本练习二第(4)、(5)、(6)题。
3. 练习二第(1)、(2)、(7)题做在练习本上。
说明:
1. 本节教材从万有引力提供向心力为出发点,讲述了人造卫星的运行原理,推导了第一宇宙速度,了解了三个宇宙速度的含义。
2. 注意引导学生如何上网查资料,使学生在掌握本节内容的同时,学会正确利用网络资源辅助自己的学习,优化了教学过程。