人造卫星 宇宙速度教学设计.doc

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1、人造卫星宇宙速度教学设计一.标题：人造卫星宇宙速度二.学习内容分析：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。三.学习目标：（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）情感态度与价值观1、在主动

2、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.教学重难点：（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。五.信息技术应用分析：（一）信息技术应用：多媒体演示“神舟六号宇宙飞船发射、运行、返回”视频剪辑；课件展示牛顿设想，并用动画动态；演示课件出示探究内容。（二）、教学媒体设计通过多媒体课件，创设情境，激发求知欲望；增强感性认识，将抽象变得具体，帮助学生认识科学的本质及内涵。并

3、利用课件板书相关内容，增大课堂容量。六.教学过程一、创设情境，激发情感1．多媒体演示“神舟六号宇宙飞船发射、运行、返回”视频剪辑。（播放同时可向学生介绍、讲解有关宇宙飞船发射、运行、返回等过程中的一些知识。）2、教师导入：（将音量调小，与课件播放同步）3、适时设疑：那么人类是怎样把物体发射出去，送入太空的呢？（让学生开始思考及交流）4、出示课题：《人造卫星宇宙速度》。教师设问，引领学生进入学习活动中。二、观察思考，合作探究：（一）诱导观察：1、课件动画展示：在某一平台上先后以不同水平速度抛出小球。2、教师设疑：观察和比较这四条轨迹，你能发现什么？3、师生小结：得出两个结论，并在课件上出示：①物

4、体由于地球引力的作用均落回地面。②物体的初速度越大，飞得越远。（二）放飞思维，大胆猜想：1、教师设疑：从刚才的四条轨迹图中，你还能联想到什么？2、课件展示牛顿设想，并用动画动态演示：忽略空气阻力的影响，当抛出物体的初速度足够大时，物体就永远不会落到地面上来，它将围绕地球运转。33、教师追问：牛顿的设想可能吗？（引导学生进一步思维）4、师生小结：牛顿设想的运动是完全可能的。当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，简称人造卫星。三、精心研究，合理推导：1、设疑：要有足够大的速度，才能使抛出的物体成为人造卫星，那么这个速度多大呢？出示标题二：宇宙速度（导向第二个研

5、究内容。）2、课件出示探究内容和已知条件：已知地球和人造卫星质量分别为M和m，卫星到地心的距离为r,求卫星绕地球做圆周运动的速度v。3、设疑：解题的思路和方法是什么？（教师强调学生不急于解题，先看清已知条件，找出解题思路，引导学生自己得出：应该用人造卫星围绕地球做圆周运动的向心力由地球的万有引力提供来求解。）4、推导卫星运行速度公式：根据万有引力和圆周运动规律，引导学生分析、研究，并自己独立求出卫星运行速度（请两名学生上黑板推导。教师在学生中观察指导答疑，并就黑板上学生的推导过程引导全班同学进行评价，之后课件再现推导过程，帮助全体学生达标。）rmvrGMm22=Þ　rGMv=公式拓展(学生自我

6、推导，课件再现推导过程)v=ωrω=角速度 ω=    ω=T=卫星运行周期T=2π5引导学生对公式进行分析:设疑：不同的人造地球卫星，其线速度大小、角速度大小、周期与什么因素有关？有什么样的关系？学生思考讨论交流得出结论，并在课件上出示：不同的人造地球卫星，其线速度大小、角速度大小、周期均与轨道半径r有关。人造卫星离地面越高，卫星环绕地球运动的线速度、角速度越小，周期T越大。师生共同合作，借助课件，代入数据，得出第一宇宙速度v1=7.9km/s。并简要说明其意义。（v1=7.9km/s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。）设疑：①将卫星送入低轨道和送入高

7、轨道哪一个更容易？为什么？②所需要的发射速度，哪一个更大？为什么?③在低轨道和高轨道运行的两颗地球卫星哪一个运行速度大？引导学生从做功的角度，结合卫星的运行速度公式，思考分析：3当卫星的轨道半径越大时，卫星绕地球的运行速度越小，送入轨道需要消耗的能量越多，卫星发射时越难，发射速度必须越大，由此我们可以得出要将人造卫星送入轨道发射速度必须大于多少？学生分析得出v≥7.9km/s6、阅读了解，独立思考