前言：本站為你精心整理了物理教案人造衛(wèi)星宇宙速度范文，希望能為你的創(chuàng)作提供參考價值，我們的客服老師可以幫助你提供個性化的參考范文，歡迎咨詢。

一、教材分析

1．知識特點(diǎn)：教材針對高一學(xué)生的基礎(chǔ)和接受能力，重點(diǎn)突出了“宇宙速度”的教學(xué)，并強(qiáng)調(diào)邏輯的嚴(yán)密性。

2．知識地位：人造衛(wèi)星是萬有引力定律在天文學(xué)上應(yīng)用的一個實例，是人類征服自然的見證，體現(xiàn)了知識的力量，是學(xué)生學(xué)習(xí)了解現(xiàn)代科技知識的一個極好素材。教材不但介紹了人造衛(wèi)星中一些基本理論，更是在其中滲透了很多研究實際物理問題的物理方法。因此，本節(jié)課是“萬有引力定律”中的重點(diǎn)內(nèi)容，是學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)研究天體物理問題的理論基礎(chǔ)。

二、教學(xué)目標(biāo)

知識目標(biāo)：

①了解人造衛(wèi)星的發(fā)展歷史；知道人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行原理，會運(yùn)用萬有引力定律和圓周運(yùn)動公式分析解答有關(guān)衛(wèi)星運(yùn)行的原因；

②掌握三個宇宙速度，會推導(dǎo)第一宇宙速度；

③能用所學(xué)知識求解衛(wèi)星基本問題。

能力目標(biāo)：

①培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索能力；

②滲透物理方法教育，培養(yǎng)學(xué)生在處理實際問題時，如何忽略次要

因素，抓住主要因素，抽象出物理模型的能力；

③培養(yǎng)學(xué)生歸納、分析和推導(dǎo)能力。

情感目標(biāo)：介紹我國航天事業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，激發(fā)學(xué)生的求知欲和民族自豪感，

培養(yǎng)愛國熱情。

三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

1重點(diǎn)；

（1）人造衛(wèi)星的運(yùn)行原理

（2）第一宇宙速度的推導(dǎo)；

（3）衛(wèi)星做圓周運(yùn)動時，各物理量的關(guān)系。

2難點(diǎn)；人造衛(wèi)星運(yùn)行速度與發(fā)射速度的區(qū)別；

3疑點(diǎn)；黑洞真的存在嗎？

四、教學(xué)方法

啟發(fā)式教學(xué)、多媒體輔助教學(xué)。

1教師；通過多媒體將抽象的衛(wèi)星運(yùn)動直觀展示，加強(qiáng)學(xué)生的理解，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析，最后對學(xué)生的結(jié)論進(jìn)行補(bǔ)充和總結(jié)。

2．學(xué)生：通過觀察，分析原理，并主動參與得出自己的觀點(diǎn)，并用練習(xí)加強(qiáng)結(jié)論的理解。

五、教學(xué)準(zhǔn)備：

多媒體課件制作，

六、教學(xué)流程

引言——人造衛(wèi)星發(fā)展歷史——人造衛(wèi)星運(yùn)行原理——衛(wèi)星各個物理量與半徑的關(guān)系——第一宇宙速度的推導(dǎo)——發(fā)射速度與運(yùn)行速度的區(qū)別——第二宇宙速度與第三宇宙速度

七：教學(xué)過程

（一）引課(牛頓的衛(wèi)星遐想)

1．歷史：①蘇聯(lián)在1957年10月4日成功發(fā)射了世界第一顆人造地球衛(wèi)星。

②美國

③我國航天事業(yè)

2．分類：天文學(xué)衛(wèi)星通信衛(wèi)星地球觀察衛(wèi)星導(dǎo)航衛(wèi)星偵查衛(wèi)星空間衛(wèi)星3．過度：2009年2月10日一家美國公司的商業(yè)衛(wèi)星在與一顆已報廢的俄羅斯軍用衛(wèi)星發(fā)生的碰撞中遭到破壞。

（二）人造地球衛(wèi)星

1．拋物演示實驗：學(xué)生觀察落地點(diǎn)的變化，落地點(diǎn)為什么會變化？

2．牛頓的思考與設(shè)想：

△拋出的速度v越大時，落地點(diǎn)越遠(yuǎn)，速度不斷增大，將會出現(xiàn)什么結(jié)果？

△牛頓根據(jù)自己的設(shè)想草擬了一幅極富創(chuàng)意的人造衛(wèi)星原理圖。

△牛頓的設(shè)想由于受技術(shù)條件的限制，物體不可能達(dá)到這樣的速度，但他

的思想啟發(fā)了后人，在太空探索中立了頭功。

引出人造地球衛(wèi)星（簡稱人造衛(wèi)星）的概念。

（三）宇宙速度

問題的提出：①地球近似看成圓，則人造衛(wèi)星環(huán)繞地球旋轉(zhuǎn)時做的是什么運(yùn)動？②人造衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動的向心力由誰提供？

公式推導(dǎo)：假設(shè)地球質(zhì)量M，衛(wèi)星質(zhì)量為m，衛(wèi)星到地心的距離為r，衛(wèi)星運(yùn)

轉(zhuǎn)的速度為v。

根據(jù)萬有引力和圓周運(yùn)動規(guī)律，引導(dǎo)學(xué)生分析、研究，并自己獨(dú)立求出衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)速度：

公式拓展(學(xué)生自我推導(dǎo))

角速度

衛(wèi)星運(yùn)行周期

公式分析:

不同的人造地球衛(wèi)星，G、M是恒量，r是變量。

人造衛(wèi)星離地面越高，衛(wèi)星環(huán)繞地球的運(yùn)動線速度、角速度越小，周期T越大。

學(xué)生思考：①將衛(wèi)星送入低軌道和送入高軌道哪一個更容易？為什么？

②所需要的發(fā)射速度，哪一個更大？為什么？

③發(fā)射速度和衛(wèi)星繞地旋轉(zhuǎn)的速度是不是同一速度？發(fā)射速度大說

明什么？衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)速度大又說明什么？

近地軌道衛(wèi)星分析方法：

方法1：啟發(fā)：靠近地面時，r的值近似等于多少？

r≈R（地球半徑）=6.37×106mG=6.67×10-11N.m2/kg2

M地=5.89×1024kg

提問：近地軌道衛(wèi)星的周期是多少？

學(xué)生上臺求解：T==2×3.14×=85分鐘

再問：能否發(fā)射一顆周期為80分鐘的衛(wèi)星？為什么？

讓學(xué)生討論、分析，叫學(xué)生回答，得出結(jié)果：不能

方法2：啟發(fā)：靠近地面時，r的值近似等于R地。

萬有引力學(xué)生分析出≈mg

由=mg=v1=

將數(shù)據(jù)代入求解v=

v1=7.9km/s是人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動所必須具有的速度，叫第一宇宙速度。

學(xué)生思考：我們剛研究過，當(dāng)衛(wèi)星的軌道半徑越大時，衛(wèi)星繞地球旋轉(zhuǎn)時的速

度越小，衛(wèi)星發(fā)射時越難，送入軌道需要消耗的能量越多，發(fā)射的

速度必須越大，由此我們可以得出要將人造衛(wèi)星送入軌道運(yùn)行速度

必須大于多少？

學(xué)生分析得出v≥7.9km/s

引導(dǎo)：發(fā)射速度越大，人造衛(wèi)星就進(jìn)入更高的軌道，當(dāng)速度大到某一值時，衛(wèi)星就會脫離地球的引力，不再繞地球運(yùn)動我們把這個速度叫第二宇宙速度，它的大小為v2=11.2km/s。

同時分析飛到太陽系以外的宇宙空間，

速度必須等于或大小16.7km/s，這個速度

叫第三宇宙速度。

（四）知識鞏固

例1一位同學(xué)根據(jù)向心力公式F=，若人造衛(wèi)星質(zhì)量m不變，當(dāng)軌道半徑r增大2倍時，人造衛(wèi)星需要的向心力減小為原來的。另一位同學(xué)根據(jù)衛(wèi)星的向心力繞地球行，由公式F=G推斷，當(dāng)r增大2倍時，人造衛(wèi)星需要的向心力減小為原來的，哪位同學(xué)的說法對？說錯的錯在哪里？

例2地球同步衛(wèi)星是相對于地面靜止的和地球具有相同周期的衛(wèi)星，周期T=24n，同步衛(wèi)星必位于靠道上方n處，且n是一定的，已知地球半徑R=6400km，試計算同步衛(wèi)星的高度和速率。

（五）小結(jié)

（六）作業(yè)布置

1．閱讀了解書上P110的閱讀材料“黑洞”

2．P1042、7