1、3.4、人造卫星 宇宙速度一、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理解卫星的运行速度与轨道半径的关系 二、过程与方法 1运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观价值观二、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三、教学难点第一宇宙速度的两种算法和两层含义四、 教学过程新课引入:看模拟发射卫星的动画思考讨论1:地面上的物体,怎样才能成为人造地球卫星呢?问:离地面
2、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大,会发生什么情况呢? 一、 人造地球卫星【板书】定义:在地球上抛出的物体,当它的速度足够大时,物体就永远不会落到地面上,它将围绕地球旋转,成为一颗人造地球卫星。简称人造卫星。提问:那么,多大的速度才能使地面的物体离开地面绕地球转动,而成为一颗“星”呢?思考讨论2:近地面的卫星的速度是多少呢?对于靠近地面的卫星,可以认为此时的 r 近似等于地球半径R,把r用地球半径R代入,可以求出:二、宇宙速度1、第一宇宙速度(又称环绕速度)【板书】(1)定义:使卫星能环绕地球运行所需的最小发射速度(2)大
3、小:7.9 km/s(3)注意:第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度,也是人造卫星绕地球作匀速圆周运动的最大环绕速度(4)区分:发射速度;在地面发射卫星时的速度 环绕速度;卫星在轨道上运行的速度2、 介绍第二宇宙速度、第三宇宙速度【板书】 2. 第二宇宙速度(脱离速度) v2 11.2km /s【板书】 3. 第三宇宙速度(逃逸速度) v3 16.7km/s3、 根据图片理解第一宇宙速度的两层含义及A、发射卫星的最小速度。B、绕地球做匀速圆周运动的最大速度。题型一、第一宇宙速度的计算(学生练习)(会用两种方法计算宇宙速度)例1金星的半径是地球的0.95倍,质量为地球的0.82倍,金星表面的自由落体加速度是多大?金星的第一宇宙速度是多大?(地球表面的重力加速度g为9.8 m/s2,地球的第一宇宙速度为7.9 km/s)三、卫星的运行规律(学生推导得出规律,找到卫星各物理量的关系会简单判断、下一节课在作详细的变换分析)(1)运行速度:由m,得:v 。(2)角速度:由m2r,得: 。(3)周期:由mr,得:T 。(4)向心加速度:由ma,得:a 。四、本节课小结五、作业