高中語(yǔ)文必修教案

6.5宇宙航行學(xué)案（人教版必修2）。

一名愛(ài)崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性，作為高中教師就需要提前準(zhǔn)備好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生更好地進(jìn)入課堂環(huán)境中來(lái)，讓高中教師能夠快速的解決各種教學(xué)問(wèn)題。那么如何寫(xiě)好我們的高中教案呢？為滿(mǎn)足您的需求，小編特地編輯了“6.5宇宙航行學(xué)案（人教版必修2）”，僅供參考，歡迎大家閱讀。

6.5宇宙航行學(xué)案（人教版必修2）

1．第一宇宙速度是指衛(wèi)星在____________繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度，也是繞地球做
勻速圓周運(yùn)動(dòng)的____________速度．第一宇宙速度也是將衛(wèi)星發(fā)射出去使其繞地球做圓
周運(yùn)動(dòng)所需要的________發(fā)射速度，其大小為_(kāi)_______．
2．第二宇宙速度是指將衛(wèi)星發(fā)射出去使其克服____________，永遠(yuǎn)離開(kāi)地球，即掙脫地
球的________束縛所需要的最小發(fā)射速度，其大小為_(kāi)_______．
3．第三宇宙速度是指使發(fā)射出去的衛(wèi)星掙脫太陽(yáng)________的束縛，飛到____________
外所需要的最小發(fā)射速度，其大小為_(kāi)_______．
4．人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，其所受地球?qū)λ腳_____提供它做圓周運(yùn)動(dòng)的向心
力，則有：GMmr2＝__________＝________＝________，由此可得v＝______，ω＝
________，T＝________.
5．人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其環(huán)繞速度可以是下列的哪些數(shù)據(jù)()
A．一定等于7.9km/s
B．等于或小于7.9km/s
C．一定大于7.9km/s
D．介于7.9km/s～11.2km/s
6．關(guān)于第一宇宙速度，以下敘述正確的是()
A．它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度
B．它是近地圓軌道上人造衛(wèi)星運(yùn)行的速度
C．它是使衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度
D．它是人造衛(wèi)星發(fā)射時(shí)的最大速度
7．假如一做圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星的軌道半徑增加到原來(lái)的2倍，且仍做圓周運(yùn)動(dòng)，
則下列說(shuō)法正確的是()
①根據(jù)公式v＝ωr可知衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度將增大到原來(lái)的2倍②根據(jù)公式F＝mv2r可知
衛(wèi)星所需的向心力將減小到原來(lái)的12③根據(jù)公式F＝GMmr2，可知地球提供的向心力將
減小到原來(lái)的14④根據(jù)上述②和③給出的公式，可知衛(wèi)星運(yùn)行的線速度將減小到原來(lái)的
22
A．①③B．②③C．②④D．③④
【概念規(guī)律練】
知識(shí)點(diǎn)一第一宇宙速度
1．下列表述正確的是()
A．第一宇宙速度又叫環(huán)繞速度
B．第一宇宙速度又叫脫離速度
C．第一宇宙速度跟地球的質(zhì)量無(wú)關(guān)
D．第一宇宙速度跟地球的半徑無(wú)關(guān)
2．恒星演化發(fā)展到一定階段，可能成為恒星世界的“侏儒”——中子星．中子星的半徑
較小，一般在7～20km，但它的密度大得驚人．若某中子星的半徑為10km，密度為
1.2×1017kg/m3，那么該中子星上的第一宇宙速度約為()
A．7.9km/sB．16.7km/s
C．2.9×104km/sD．5.8×104km/s
知識(shí)點(diǎn)二人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行規(guī)律
3．人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為R，線速度為v，周期為T(mén)，若使該
衛(wèi)星的周期變?yōu)?T，可行的辦法是()
A．R不變，線速度變?yōu)関2
B．v不變，使軌道半徑變?yōu)?R
C．軌道半徑變?yōu)?4R
D．v不變，使軌道半徑變?yōu)镽2
4．在圓軌道上運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星，它到地面的距離等于地球半徑R，地
面上的重力加速度為g，求：
(1)衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度；
(2)衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期．
知識(shí)點(diǎn)三地球同步衛(wèi)星
5．關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是()
A．它的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同
B．它的周期、高度、速度大小都是一定的
C．我國(guó)發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星可以定點(diǎn)在北京上空
D．我國(guó)發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星必須定點(diǎn)在赤道上空
6．據(jù)報(bào)道，我國(guó)的數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星“天鏈一號(hào)01星”于2008年4月25日在西昌衛(wèi)星發(fā)
射中心發(fā)射升空，經(jīng)過(guò)4次變軌控制后，于5月1日成功定點(diǎn)在東經(jīng)77°赤道上空的同
步軌道．關(guān)于成功定點(diǎn)后的“天鏈一號(hào)01星”，下列說(shuō)法正確的是()
A．運(yùn)行速度大于7.9km/s
B．離地面高度一定，相對(duì)地面靜止
C．繞地球運(yùn)行的角速度比月球繞地球運(yùn)行的角速度大
D．向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等
【方法技巧練】
衛(wèi)星變軌問(wèn)題的分析方法
7．發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，
圖1
先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將
衛(wèi)星送入同步圓軌道3.軌道1、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)，如圖1所示，則
當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說(shuō)法正確的是()
A．衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率
B．衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度
C．衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度
D．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度
8．宇宙飛船在軌道上運(yùn)行，由于地面指揮人員發(fā)現(xiàn)某一火箭殘?bào)w的軌道與飛船軌道有一
交點(diǎn)，通知宇航員某一時(shí)間飛船有可能與火箭殘?bào)w相遇．宇航員隨即開(kāi)動(dòng)飛船上的發(fā)動(dòng)
機(jī)使飛船加速，脫離原軌道，關(guān)于飛船的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()
A．飛船高度降低
B．飛船高度升高
C．飛船周期變小
D．飛船的向心加速度變大

參考答案
課前預(yù)習(xí)練
1．近地軌道最大環(huán)繞最小7.9km/s
2．地球引力引力11.2km/s
3．引力太陽(yáng)系16.7km/s
4．引力mv2rmω2rm(2πT)2rGMrGMr3
2πr3GM
5．B
6．BC[第一宇宙速度是指衛(wèi)星圍繞天體表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度，滿(mǎn)足關(guān)系GMmR2＝mv2R，即v＝GMR，且由該式知，它是最大的環(huán)繞速度；衛(wèi)星發(fā)射得越高，需要的發(fā)射速度越大，故第一宇宙速度等于最小發(fā)射速度的數(shù)值，因此B、C正確．]
7．D[人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由地球?qū)πl(wèi)星的萬(wàn)有引力提供，由F＝GMmr2知軌道半徑增大到原來(lái)的2倍，地球提供的向心力等于衛(wèi)星所需的向心力，將變?yōu)樵瓉?lái)的14，②錯(cuò)誤，③正確；由GMmr2＝mv2r得v＝GMr知r增加到原來(lái)的2倍時(shí)，速度變?yōu)樵瓉?lái)的22，①錯(cuò)誤，④正確，故D正確．]
課堂探究練
1．A[第一宇宙速度又叫環(huán)繞速度，A對(duì)，B錯(cuò)．根據(jù)GMmR2＝mv2R可知環(huán)繞速度與地球的質(zhì)量和半徑有關(guān)，C、D錯(cuò)．]
2．D[中子星上的第一宇宙速度即為它表面處的衛(wèi)星的環(huán)繞速度，此時(shí)衛(wèi)星的軌道半徑近似地認(rèn)為是該中子星的半徑，且中子星對(duì)衛(wèi)星的萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力，由GMmr2＝mv2r，
得v＝GMr，又M＝ρV＝ρ4πr33，得v＝r4πGρ3＝
1×104×4×3.14×6.67×10－11×1.2×10173m/s＝5.8×107m/s.]
點(diǎn)評(píng)第一宇宙速度是衛(wèi)星緊貼星球表面運(yùn)行時(shí)的環(huán)繞速度，由衛(wèi)星所受萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力即GMmr2＝mv2r便可求得v＝GMr.
3．C[由GMmR2＝mR4π2T2得，T＝4π2R3GM＝2πR3GM，所以T′＝2T＝2πR′3GM，解得R′＝34R，故選C.]
4．(1)gR2(2)4π2Rg
解析(1)人造地球衛(wèi)星受地球的引力提供向心力，則
GMm(2R)2＝mv22R
在地面，物體所受重力等于萬(wàn)有引力，GMmR2＝mg
兩式聯(lián)立解得v＝gR2.
(2)T＝2πrv＝2π2RgR2＝4π2Rg.
5．ABD
6．BC[由題意知，定點(diǎn)后的“天鏈一號(hào)01星”是同步衛(wèi)星，即T＝24h．由GMmr2＝mv2r＝mω2r＝m4π2T2r＝ma，得：v＝GMr，運(yùn)行速度應(yīng)小于第一宇宙速度，A錯(cuò)誤．r＝3GMT24π2，由于T一定，故r一定，所以離地高度一定，B正確．由ω＝2πT，T同T月，ω同ω月，C正確．a(chǎn)＝rω2＝r(2πT)2.赤道上物體的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，故赤道上物體的向心加速度小于同步衛(wèi)星的向心加速度，D錯(cuò)誤．]
7．BD[本題主要考查人造地球衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)，尤其是考查了地球同步衛(wèi)星的發(fā)射過(guò)程，對(duì)考生理解物理模型有很高的要求．
由GMmr2＝mv2r得，v＝GMr.因?yàn)閞3r1，所以v3v1.由GMmr2＝mω2r得，ω＝GMr3.因?yàn)閞3r1，所以ω3ω1.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)Q點(diǎn)時(shí)的加速度為地球引力產(chǎn)生的加速度，而在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)，也只有地球引力產(chǎn)生加速度，故應(yīng)相等．同理，衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度．]
8．B[當(dāng)宇宙飛船加速時(shí)，它所需向心力增大，因此飛船做離心運(yùn)動(dòng)，軌道半徑增大，由此知A錯(cuò)誤，B正確；由式子T＝2πr3GM可知，r增大，T增大，故C錯(cuò)誤；由于a＝GMr2，r增大，a變小，D錯(cuò)誤．]

精選閱讀

《宇宙航行》教學(xué)設(shè)計(jì)

作為杰出的教學(xué)工作者，能夠保證教課的順利開(kāi)展，教師要準(zhǔn)備好教案，這是老師職責(zé)的一部分。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問(wèn)題。教案的內(nèi)容具體要怎樣寫(xiě)呢？下面是小編精心為您整理的“《宇宙航行》教學(xué)設(shè)計(jì)”，希望能為您提供更多的參考。

一、設(shè)計(jì)思想

宇宙航行不但介紹了人造衛(wèi)星中一些基本理論，更是在其中滲透了很多研究實(shí)際物理問(wèn)題的物理方法。因此，本節(jié)課是“萬(wàn)有引力定律與航天”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(wèn)題的理論基礎(chǔ)。另外，學(xué)生通過(guò)對(duì)人造衛(wèi)星、宇宙速度的了解，也將潛移默化地產(chǎn)生對(duì)航天科學(xué)的熱愛(ài)，增強(qiáng)民族自信心和自豪感。

學(xué)生已學(xué)過(guò)平拋運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、萬(wàn)有引力定律等基本理論，具備了解決問(wèn)題的基本工具。

本節(jié)重點(diǎn)講述了人造衛(wèi)星的發(fā)射原理，推導(dǎo)了第一宇宙速度，并介紹了第二、第三宇宙速度。人造衛(wèi)星是萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上應(yīng)用的一個(gè)實(shí)例，是人類(lèi)征服自然的見(jiàn)證，體現(xiàn)了知識(shí)的力量，是學(xué)生學(xué)習(xí)了解現(xiàn)代科技知識(shí)的一個(gè)極好素材。

本節(jié)課的難點(diǎn)在于對(duì)人造衛(wèi)星原理的理解，因此教學(xué)設(shè)計(jì)上采用理論探究法，在設(shè)計(jì)中突出發(fā)揮學(xué)生的主體作用，課堂中通過(guò)設(shè)疑→思考→啟發(fā)→引導(dǎo)這樣一條主線，激發(fā)鼓勵(lì)學(xué)生的大膽思考、積極參與，讓學(xué)生通過(guò)自己的分析研究來(lái)掌握獲取相關(guān)的知識(shí)和方法。

二、教學(xué)目標(biāo)

（一）知識(shí)和能力目標(biāo)

1．了解人造地球衛(wèi)星的有關(guān)知識(shí)和航天發(fā)展史。

2．知道三個(gè)宇宙速度的含義和數(shù)值，會(huì)推導(dǎo)第一宇宙速度。

3．理解衛(wèi)星的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系。

（二）過(guò)程與方法目標(biāo)

1．在學(xué)習(xí)牛頓對(duì)衛(wèi)星發(fā)射的思考過(guò)程的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索能力；培養(yǎng)學(xué)生在處理實(shí)際問(wèn)題時(shí)，如何構(gòu)建物理模型的能力。

2．通過(guò)對(duì)衛(wèi)星運(yùn)行的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系的討論，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)

1．通過(guò)展示人類(lèi)在宇宙航行領(lǐng)域中的偉大成就，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情。

2．通過(guò)介紹我國(guó)在航天方面的成就，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情，增強(qiáng)民族自信心和自豪感。

3．感知人類(lèi)探索宇宙的夢(mèng)想，促使學(xué)生樹(shù)立獻(xiàn)身科學(xué)的人生觀和價(jià)值觀。

三、教學(xué)重點(diǎn)

1．第一宇宙速度的推導(dǎo)。

2．衛(wèi)星運(yùn)行的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系。

四、教學(xué)難點(diǎn)

衛(wèi)星的發(fā)射速度與運(yùn)行速度的關(guān)系。

五、教學(xué)方法

探究、講授、討論。

六、教學(xué)準(zhǔn)備

多媒體課件。

七、教學(xué)過(guò)程

（一）引入新課

通過(guò)前面的學(xué)習(xí)我們知道了，人類(lèi)通過(guò)站在地球上的觀測(cè)，認(rèn)識(shí)到了天體做什么樣的運(yùn)動(dòng)，并進(jìn)一步弄清了天體為什么要做這樣的運(yùn)動(dòng)。然而人類(lèi)并不滿(mǎn)足于只站在地球上探索宇宙的奧秘。本節(jié)課，我們就來(lái)學(xué)習(xí)人類(lèi)是如何走出地球，飛向宇宙，進(jìn)行宇宙航行的。（利用幻燈片，向?qū)W生展示一些航天類(lèi)的圖片，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。）

（二）推進(jìn)新課

牛頓的思考

探究：怎樣才能使得一個(gè)物體繞著地球做圓周運(yùn)動(dòng)？

先讓學(xué)生思考、討論，教師可根據(jù)學(xué)生情況引導(dǎo)學(xué)生思考。

我們知道，在地面上將一個(gè)物體水平拋出，若拋出時(shí)速度越大，則落地點(diǎn)距拋出點(diǎn)的水平距離越大。如果拋出速度很大時(shí)，我們還能將地面看作平面嗎？（不能）

早在16世紀(jì)道的牛頓就曾思考過(guò)這個(gè)問(wèn)題。（播放衛(wèi)星發(fā)射原理動(dòng)畫(huà)，并向?qū)W生分析）

從地球上最高的山峰上將物體水平拋出，速度越大，落地點(diǎn)就越遠(yuǎn)。如果拋出的速度足夠大，物體就不在落回地面，它將繞地球運(yùn)動(dòng)，成為一顆人造地球衛(wèi)星。

宇宙速度

探究：以多大的速度發(fā)射這個(gè)物體，物體就剛好不落回地面，成為一顆繞地球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星呢？

1．第一宇宙速度

物體最終繞地球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，引力為其做圓周運(yùn)動(dòng)提供向心力。

代入數(shù)據(jù)得v=7．9km/s

這就是物體在地面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度，叫做第一宇宙速度。

如果發(fā)射速度大于第一宇宙速度，結(jié)果會(huì)怎樣呢？

2．第二宇宙速度

當(dāng)拋出物體的速度繼續(xù)增大，地球引力將不足以為其做圓周運(yùn)動(dòng)提供向心力，物體將會(huì)脫離地球引力，離開(kāi)地球。這個(gè)速度為v=11．2km/s。我們把v=11．2km/s叫做第二宇宙速度。如果發(fā)射速度大于第一宇宙速度，而小于第二宇宙速度，它繞地球運(yùn)行的軌跡就不是圓，而是橢圓。

3．第三宇宙速度

物體脫離地球引力的束縛后，還會(huì)受到太陽(yáng)引力的束縛。若拋出的速度足夠大，物體還將脫離太陽(yáng)引力的束縛，飛向太陽(yáng)系之外的宇宙空間。這個(gè)速度v=16．7vkm/s。這個(gè)速度叫做第三宇宙速度。

衛(wèi)星運(yùn)行的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系。

探究：目前為止，人類(lèi)發(fā)射的人造地球衛(wèi)星已經(jīng)有幾千顆了，這些衛(wèi)星運(yùn)行的快慢不同，那么衛(wèi)星運(yùn)行的快慢與什么因素有關(guān)呢？

學(xué)生可能的答案：質(zhì)量、軌道半徑……

我們將不同軌道上的衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)都看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有

可得：

結(jié)論：線速度、角速度、周期都與衛(wèi)星的質(zhì)量無(wú)關(guān)，僅由軌道半徑?jīng)Q定。

當(dāng)衛(wèi)星環(huán)繞地球表面運(yùn)行時(shí)，軌道半徑最小為地球半徑（r=R），此時(shí)線速度最大，角速度最大，周期最小。則

=7．9km/s

=1．24×10-3rad/s

=84min

即衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最大速度為7．9km/s。

人造衛(wèi)星的發(fā)射速度與運(yùn)行速度

（播放嫦娥一號(hào)發(fā)射的模擬視頻，讓學(xué)生了解衛(wèi)星發(fā)射的全過(guò)程，學(xué)生也將對(duì)發(fā)射速度和運(yùn)行速度有一個(gè)了解。）

1．發(fā)射速度

發(fā)射速度是指衛(wèi)星在地面附近離開(kāi)發(fā)射裝置的初速度，一旦發(fā)射后再無(wú)能量補(bǔ)充，要發(fā)射一顆人造地球衛(wèi)星，發(fā)射速度不能小于第一宇宙速度。

2．運(yùn)行速度

運(yùn)行速度指衛(wèi)星在進(jìn)入運(yùn)行軌道后繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度。當(dāng)衛(wèi)星“貼著”地面飛行時(shí)，運(yùn)行速度等于第一宇宙速度，當(dāng)衛(wèi)星的軌道半徑大于地球半徑時(shí)，運(yùn)行速度小于第一宇宙速度。

夢(mèng)想成真

學(xué)生先閱讀，然后教師簡(jiǎn)述補(bǔ)充。（借助于多媒體，一邊向?qū)W生展示，一邊介紹，注意情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。）

其實(shí)早在六百多年前的明朝，一個(gè)名叫萬(wàn)戶(hù)的人就曾有“飛天”的壯舉，但最終未能成功，并為之付出了生命。萬(wàn)戶(hù)是世界上第一個(gè)利用火箭向太空搏擊的英雄。他的努力雖然失敗了，但他借助火箭推力升空的創(chuàng)想是世界上第一個(gè)，因此他被世界公認(rèn)為“真正的航天始祖”，為了紀(jì)念這位世界航天始祖，世界科學(xué)家將月球上的一座環(huán)形火山命名為“萬(wàn)戶(hù)山”。

19世紀(jì)中葉，俄羅斯學(xué)者，齊奧爾科夫斯基，提出利用噴氣推進(jìn)的多級(jí)火箭，運(yùn)載發(fā)射衛(wèi)星。

1957年10月4日，世界上第一顆人造衛(wèi)星成功在蘇聯(lián)發(fā)射成功。

1961年4月12日，世界上第一次載人飛行，蘇聯(lián)。

1969年7月16日，人類(lèi)第一次登上月球，美國(guó)。

1070年，中國(guó)第一顆人造衛(wèi)星發(fā)射成功。

2003年10月15日，中國(guó)第一次載人飛行。

2007年，嫦娥一號(hào)成功發(fā)射。

然而人類(lèi)對(duì)宇宙的探索并不是一帆風(fēng)順的，無(wú)數(shù)探索者用自己的汗水和生命鋪設(shè)了人類(lèi)通往宇宙的道路。

1986年1月28日，美國(guó)，挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)升空后爆炸，七名宇航員遇難。

2003年2月1日，美國(guó)，哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)返航時(shí)爆炸，七名宇航員遇難。

（三）課堂小結(jié)

盡管人類(lèi)已經(jīng)跨入太空，登上月球，但是，相對(duì)于宇宙之宏大，地球和月亮不過(guò)是茫茫宇宙中的兩粒塵埃；相對(duì)于宇宙之久長(zhǎng)，人類(lèi)歷史不過(guò)是宇宙年輪上一道小小的刻痕。宇宙留給人們的思考和疑問(wèn)深邃而廣闊。宇宙有沒(méi)有邊界？有沒(méi)有起始和終結(jié)？地外文明在哪里？這些都是留給大家待以解決的問(wèn)題。

高考物理第一輪宇宙航行專(zhuān)題復(fù)習(xí)學(xué)案

作為杰出的教學(xué)工作者，能夠保證教課的順利開(kāi)展，作為高中教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓學(xué)生能夠聽(tīng)懂教師所講的內(nèi)容，幫助高中教師能夠更輕松的上課教學(xué)。關(guān)于好的高中教案要怎么樣去寫(xiě)呢？下面是小編為大家整理的“高考物理第一輪宇宙航行專(zhuān)題復(fù)習(xí)學(xué)案”，僅供參考，希望能為您提供參考！

§7.3宇宙航行
【要點(diǎn)點(diǎn)撥】
1.第一宇宙速度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(dòng)所必須具有的速度，而如人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑越大，則所需的線速度相應(yīng)越小。
2.若實(shí)際發(fā)射衛(wèi)星的的速度大于7.9km/s且小于11.2km/s，則衛(wèi)星繞地球做橢圓運(yùn)動(dòng)。衛(wèi)星如做橢圓運(yùn)動(dòng)，它在各點(diǎn)的速度大小是不同的由可粗略看出，r變大時(shí)，變小。
3.在求解有關(guān)人造衛(wèi)星的的習(xí)題時(shí)，一定要注意衛(wèi)星離地面高度與衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑是兩個(gè)不同的概念。
4.第二、第三宇宙速度雖然數(shù)值上比第一宇宙速度大不多，但要達(dá)到這一速度是相當(dāng)困難的。
【解題思路】
1.用萬(wàn)有引力定律處理天體問(wèn)題，主要有兩條解題思路：（1）在地面附近把萬(wàn)有引力看成等于物體受的重力，即，主要用于計(jì)算涉及重力加速度的問(wèn)題；（2）把天體的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且，主要用于計(jì)算天體質(zhì)量、密度以及討論衛(wèi)星的速度、角速度、周期隨軌道的變化而變化等問(wèn)題。
2.地面上物體的重力是由于地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力引起的，但一般情況下這兩者并不相等，因?yàn)榈孛嫔衔矬w隨地球自轉(zhuǎn)的向心力也由萬(wàn)有引力的一個(gè)分力提供，不過(guò)這一分力卻較小，實(shí)際計(jì)算中常常忽略。
3.人造衛(wèi)星中的物體所受地球的萬(wàn)有引力全部提供衛(wèi)星作圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，因此衛(wèi)星內(nèi)部的物體處于完全失重狀態(tài)。

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.了解衛(wèi)星的發(fā)射運(yùn)行等情況.
2.了解飛船飛入太空的情況.
3.知道三個(gè)宇宙速度的含義,會(huì)推導(dǎo)第一宇宙速度.
【自主學(xué)習(xí)】
一、宇宙速度
1、人造地球衛(wèi)星在地面附近繞地球做圓規(guī)道運(yùn)行時(shí)，速度為,如果將它發(fā)射至半徑為二倍地球半徑的高空軌道，那么它的運(yùn)行速度是＿。
2、兩顆人造地球衛(wèi)星和的質(zhì)量比，軌道半徑之比，某一時(shí)刻它們的連線通過(guò)地心，則此時(shí)它們的線速度之比＿，向心加速度之比＿，向心力之比＿。
二、夢(mèng)想成真
1、人造地球衛(wèi)星以地心為圓心，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）
：半徑越大，速度越小，周期越小：半徑越大，速度越小，周期越大
：所有衛(wèi)星的速度均是相同的，與半徑無(wú)關(guān)
：所有衛(wèi)星的角速度均是相同的，與半徑無(wú)關(guān)
2、若已知某行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的半徑為，公轉(zhuǎn)周期為，萬(wàn)有引力恒量為，則由此可求出（）
：某行星的質(zhì)量：太陽(yáng)的質(zhì)量
：某行星的密度：太陽(yáng)的密度
【典型例題】
例1、月球的質(zhì)量約為地球的1/81，半徑約為地球半徑的1/4，地球上第一宇宙速度約為7.9km/s,則月球上第一宇宙速度月為多少？

例2、人造地球衛(wèi)星與地面的距離為地球半徑的1.5倍，衛(wèi)星正以角速度ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地面的重力加速度為，、、這三個(gè)物理量之間的關(guān)系是（）
：：：：
例3、在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的航天飛機(jī)的外表面上，有一隔熱陶瓷片自動(dòng)脫落，則陶瓷片的運(yùn)動(dòng)情況是
：平拋運(yùn)動(dòng)：自由落體運(yùn)動(dòng)
：仍按原軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
：做速圓周運(yùn)動(dòng)，逐漸落后于航天飛機(jī)
【針對(duì)訓(xùn)練】
1、利用所學(xué)的知識(shí)，推導(dǎo)第一宇宙速度的表達(dá)式。

2、在某星球上，宇航員用彈簧稱(chēng)稱(chēng)得質(zhì)量為的砝碼的重為，乘宇宙飛船在靠近該星球表面空間飛行，測(cè)得其環(huán)繞周期是。根據(jù)上述數(shù)據(jù)，試求該星球的質(zhì)量

3、地球的同步衛(wèi)星距地面高約為地球半徑的5倍，同步衛(wèi)星正下方的地面上有一靜止的物體，則同步衛(wèi)星與物體的向心加速度之比是多少？若給物體以適當(dāng)?shù)睦@行速度，使成為近地衛(wèi)星，則同步衛(wèi)星與近地衛(wèi)星的向心加速度之比為多少？

4、我們國(guó)家在1986年成功發(fā)射了一顆實(shí)用地球同步衛(wèi)星，從1999年至今已幾次將“神州”號(hào)宇宙飛船送入太空。在某次實(shí)驗(yàn)中，飛船在空中飛行了36,繞地球24圈。那么同步衛(wèi)星與飛船在軌道上正常運(yùn)轉(zhuǎn)相比較（）
：衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)周期比飛船大
：衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)速率比飛船大
：衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)加速度比飛船大
：衛(wèi)星離地高度比飛船大
5、甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星在同一軌道平面上的不同高度處同向運(yùn)行，甲距地面高度為地球半徑的0.5倍，乙甲距地面高度為地球半徑的5倍，兩衛(wèi)星在某一時(shí)刻正好位于地球表面某處的正上空，試求：（1）兩衛(wèi)星運(yùn)行的速度之比；（2）乙衛(wèi)星至少經(jīng)過(guò)多少周期時(shí)，兩衛(wèi)星間的距離達(dá)到最大？

6、一宇航員在某一行星的極地著陸時(shí)，發(fā)現(xiàn)自己在當(dāng)?shù)氐闹亓κ窃诘厍蛏现亓Φ?.01倍，進(jìn)一步研究還發(fā)現(xiàn)，該行星一晝夜的時(shí)間與地球相同，而且物體在赤道上完全失去了重力，試計(jì)算這一行星的半徑。

7、偵察衛(wèi)星通過(guò)地球兩極上空的圓軌跡運(yùn)動(dòng)，他的運(yùn)行軌道距地面高度為，要使衛(wèi)星在一天的時(shí)間內(nèi)將地面上赤道各處在日照條件下的情況全部拍攝下來(lái)，衛(wèi)星在通過(guò)赤道上空時(shí)，衛(wèi)星上的攝像機(jī)至少應(yīng)拍攝地面上赤道圓周的弧長(zhǎng)是多少？（設(shè)地球的半徑為，地面處重力加速度為，地球自轉(zhuǎn)周期為）

8．登月火箭關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)在離月球表面112km的空中沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)，周期是120.5min,月球的半徑是1740km，根據(jù)這組數(shù)據(jù)計(jì)算月球的質(zhì)量和平均密度。

【學(xué)后反思】
_____________________________________________________________________________________________________________________。

參考答案：
[自主學(xué)習(xí)]一、1.2.二、1.2.
[典型例題]例一.km/s例二.例三.
[針對(duì)訓(xùn)練]1.略2.3.（1）6：1（2）1：364.
5.（1）2：1（2）6.7.
8．，

1.1宇宙中的地球?qū)W案（人教版必修1）

1.1宇宙中的地球?qū)W案（人教版必修1）
[學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.用圖示說(shuō)明天體系統(tǒng)的層次，以及地球在宇宙中的位置。2.運(yùn)用圖表資料說(shuō)明地球是太陽(yáng)系中一顆既普通又特殊的行星。3.分析地球位置及自身?xiàng)l件，理解地球上出現(xiàn)生命的原因。
一、地球在宇宙中的位置

1．天體
(1)概念：宇宙間①物質(zhì)的存在形式。
(2)常見(jiàn)類(lèi)型：②星云、恒星、行星、③流星、彗星、④衛(wèi)星。
2．天體系統(tǒng)
(1)概念：運(yùn)動(dòng)中的天體⑤相互吸引、⑥相互繞轉(zhuǎn)形成的系統(tǒng)。
(2)級(jí)別：總星系⑦銀河系⑧太陽(yáng)系⑨地月系其他行星系其他恒星系河外星系
二、太陽(yáng)系中的一顆普通行星
1．太陽(yáng)系八顆行星

(1)名稱(chēng)：圖中按離太陽(yáng)由近及遠(yuǎn)的順序依次是：a水星、b金星、c○10地球、d火星、e木星、f土星、g天王星、h海王星。
(2)運(yùn)動(dòng)特征：同向性、共面性、近圓性。
(3)分類(lèi)
依據(jù)：距日遠(yuǎn)近、質(zhì)量、體積等。
類(lèi)型(填字母)類(lèi)地行星：a、b、c、d巨行星：○21e、○22f遠(yuǎn)日行星：○23g、○24h
2．表現(xiàn)：地球的○25質(zhì)量、○26體積、平均密度和公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)并不特殊。
三、存在生命的行星
1．特殊性：地球是太陽(yáng)系中○27唯一一顆適合生物生存和繁衍的行星。
2．存在生命的條件
(1)地球位于太陽(yáng)系。地球所處的宇宙環(huán)境很安全。
(2)地球具有適宜的溫度條件。
(3)地球具有適合生物生存的大氣條件。
(4)地球上有液態(tài)水
我的疑惑
1．

探究點(diǎn)一　地球在宇宙中的位置
探究材料　2010年10月1日下午18時(shí)59分57秒，中國(guó)探月二期工程先導(dǎo)星“嫦娥二號(hào)”在西昌點(diǎn)火升空，準(zhǔn)確入軌，赴月球拍攝月球表面影象，獲取極區(qū)表面數(shù)據(jù)，為嫦娥三號(hào)在月球軟著陸做準(zhǔn)備。
1．宇宙是物質(zhì)世界，而且物質(zhì)的形態(tài)多種多樣。天體是宇宙間物質(zhì)的存在形式。待發(fā)射的“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星是不是天體？一個(gè)物質(zhì)要成為天體需要符合哪些條件？
2．月球、地球、太陽(yáng)之間構(gòu)成了幾級(jí)天體系統(tǒng)？判斷天體系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)是什么？
3．用簡(jiǎn)圖表示天體系統(tǒng)的層次，說(shuō)明地球在宇宙中的位置。

1．待發(fā)射的“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星不是天體，判斷一個(gè)物體是否為天體的方法——著眼于“三看”。
一看位置：它是不是位于地球大氣層之外，獨(dú)立存在于宇宙中。進(jìn)入大氣層或落回地面的物體不屬于天體。
二看實(shí)質(zhì)：它是不是宇宙間的物質(zhì)，一些自然現(xiàn)象不屬于天體。
三看運(yùn)轉(zhuǎn)：它是否在一定的軌道上獨(dú)自運(yùn)轉(zhuǎn)。依附在其他天體上運(yùn)行的物體不屬于天體，如在火星上考察的火星車(chē)。
2．月球、地球、太陽(yáng)之間構(gòu)成二級(jí)天體系統(tǒng)。
天體系統(tǒng)是宇宙中的各種天體相互吸引、相互繞轉(zhuǎn)形成的，這些條件必須同時(shí)具備，缺一不可，如果某些天體只相互吸引但達(dá)不到繞轉(zhuǎn)的程度，就不能構(gòu)成天體系統(tǒng)，如北斗七星就不能構(gòu)成天體系統(tǒng)。
3．天體系統(tǒng)和層次如下圖所示，用此圖可說(shuō)明地球在宇宙中的位置。

　讀“天體系統(tǒng)示意圖”，回答下列問(wèn)題。

(1)圖中天體形成天體系統(tǒng)的原因是。
(2)圖中天體系統(tǒng)共有級(jí)，其中比太陽(yáng)所在的天體系統(tǒng)高一級(jí)的是。
(3)哈雷彗星所屬天體系統(tǒng)是圖____。
答案　(1)相互吸引　相互繞轉(zhuǎn)　(2)四　銀河系(或河外星系)　(3)③
解析　解題時(shí)可依據(jù)圖中提示的天體系統(tǒng)和常見(jiàn)天體，判斷圖中①～④的天體系統(tǒng)名稱(chēng)：①是總星系；②是銀河系；③是太陽(yáng)系；④是地月系。然后，依次解答各題。
探究點(diǎn)二　太陽(yáng)系中的一顆普通的行星
探究材料　教材P4圖1.4太陽(yáng)系模式圖和P4～5活動(dòng)。
1．按照距離太陽(yáng)由近及遠(yuǎn)的順序說(shuō)出太陽(yáng)系中八顆行星的名稱(chēng)，說(shuō)出小行星帶的位置。
2．根據(jù)教材P4～5有關(guān)資料，思考在太陽(yáng)系的八顆行星中，地球在運(yùn)動(dòng)特征和結(jié)構(gòu)特征中有沒(méi)有特殊的地方？

1．目前，已知太陽(yáng)系中有八顆行星。按照它們與太陽(yáng)的距離，由近及遠(yuǎn)，依次為水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。小行星帶位于火星和木星的軌道之間。
2．地球是太陽(yáng)系中的一顆普通行星，是指在太陽(yáng)系八顆行星中，地球的質(zhì)量、體積、平均密度和公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，與其他行星相比，尤其與類(lèi)地行星相比，并沒(méi)有什么特別的地方。具體表現(xiàn)為：
(1)都是本身不發(fā)光、不透明的近似球狀的天體。
(2)運(yùn)動(dòng)特征方面具有同向性、共面性、近圓性等特征。

(3)在質(zhì)量、體積、密度、自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)周期、平均密度等結(jié)構(gòu)特征方面與其相鄰的行星相似。
　讀“太陽(yáng)系模式圖”，回答下列各題。
(1)圖中所示是太陽(yáng)系模式的一部分，圖中序號(hào)所代表的天體中，表示地球的是
　。
(2)按照?qǐng)D中所示的順序，圖中④是星，⑤是______星，在它們之間存在一個(gè)
帶。
(3)按照天體分類(lèi)，圖中天體①～⑤均屬星。在太陽(yáng)系中有小行星、______星、星、流星體和行星際物質(zhì)等天體，其中心天體是，其他天體都圍繞它運(yùn)轉(zhuǎn)的原因是_________________________________________。
(4)按結(jié)構(gòu)特征分類(lèi)，天體②屬行星，天體⑤屬行星。
答案　(1)③　(2)火　木　小行星　(3)行　衛(wèi)　彗　太陽(yáng)　太陽(yáng)的質(zhì)量占太陽(yáng)系總質(zhì)量的99.86%，太陽(yáng)系中的其他天體都在太陽(yáng)引力的作用下，繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)　(4)類(lèi)地　巨
解析　太陽(yáng)系是由太陽(yáng)、行星及其衛(wèi)星、小行星、彗星、流星體和行星際物質(zhì)構(gòu)成的天體系統(tǒng)。太陽(yáng)是太陽(yáng)系的中心天體，它的質(zhì)量占太陽(yáng)系總質(zhì)量的99.86%，太陽(yáng)系中的其他天體都在太陽(yáng)引力的作用下，繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)。
探究點(diǎn)三　存在生命的行星
探究材料　與其他行星相比較，地球的條件是非常優(yōu)越的。首先，它表面的平均溫度約為15℃，適于萬(wàn)物生長(zhǎng)，而且能夠使水在大范圍內(nèi)保持液態(tài)，形成水圈。而水星和金星離太陽(yáng)太近，接受到的太陽(yáng)輻射能量分別為地球的6.7倍和1.9倍，表面溫度達(dá)350℃和480℃；木星、土星距太陽(yáng)又太遠(yuǎn)，所獲得的太陽(yáng)輻射的能量?jī)H為地球的4%和1%，表面溫度是－150℃和－180℃，更遠(yuǎn)的兩顆行星的表面溫度則都在－200℃以下，環(huán)境條件十分嚴(yán)酷。
1．地球上存在生命的條件有哪些，請(qǐng)歸納、分析。
2．為解決地球上日益惡化的人口、資源與環(huán)境問(wèn)題，人們?cè)岢鲆泼裨虑虻幕孟?，要想把幻想變成現(xiàn)實(shí)，你認(rèn)為應(yīng)重點(diǎn)解決哪幾方面的問(wèn)題？

1．地球的特殊性在于地球是太陽(yáng)系中唯一存在生命的天體。地球具備生物生存和繁衍的條件，這與其外部環(huán)境和自身?xiàng)l件有密切關(guān)系，具體如下：
(1)地球存在生命的外部條件
條件類(lèi)型地球具備的條件對(duì)生命起源的意義
恒星際環(huán)境穩(wěn)定太陽(yáng)光照穩(wěn)定長(zhǎng)期以來(lái)太陽(yáng)無(wú)明顯變化，
生命物質(zhì)演化沒(méi)有中斷
行星際環(huán)境安全地外撞擊概率極低
行星公轉(zhuǎn)的同向性和共面性，
使其各行其道，互不干擾
(2)地球存在生命的自身?xiàng)l件
自身?xiàng)l件主要指合適的溫度條件、大氣條件和液態(tài)水的存在。如下表所示：
條件
類(lèi)型地球具有的條件對(duì)生命起源的意義
適宜的溫度日地距離適中，公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)周期適當(dāng)，使地球表面溫度主要介于0℃～100℃之間有利于生命過(guò)程的發(fā)生和發(fā)展
合適的大氣適中的體積和質(zhì)量使地球周?chē)纬纱髿鈱?，?jīng)過(guò)漫長(zhǎng)演化，形成以氮?dú)夂脱鯕鉃橹鞯默F(xiàn)代大氣氮?dú)馐巧矬w的基本成分，氧氣是維持生命的必需物質(zhì)
有液態(tài)水原始地球體積收縮和內(nèi)部放射性元素衰變致熱，使地球內(nèi)部水體形成水汽逸出，冷卻后降落，在低洼處匯聚，形成原始海洋，孕育生命地球上最初的單細(xì)胞生命，就出現(xiàn)在海洋中
用簡(jiǎn)圖表示如下：
2．要想移民月球，需解決以下問(wèn)題
(1)解決晝夜溫差大的問(wèn)題，控制合適的溫度；(2)尋找或解決生存用水問(wèn)題；(3)通過(guò)氧氣的制造和存儲(chǔ)運(yùn)輸，保證氧氣的供應(yīng)。
　下圖為“公轉(zhuǎn)軌道相鄰的三大行星相對(duì)位置示意圖”，與①、②行星相比，地球具備生命存在的基本條件之一是()
A．適宜的大氣厚度和大氣成分
B．強(qiáng)烈的太陽(yáng)輻射和充足的水汽
C．復(fù)雜的地形和巖石圈
D．強(qiáng)烈的地震和火山活動(dòng)
答案　A
解析　圖中①為火星、②為金星，地球具備生命的自身?xiàng)l件有三：有適合生命呼吸的大氣；有適宜的溫度；有原始大洋(水)的存在。結(jié)合題目中所提供的選項(xiàng)，A選項(xiàng)是正確的。

高一物理下冊(cè)《宇宙航行》教學(xué)設(shè)計(jì)

高一物理下冊(cè)《宇宙航行》教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)設(shè)計(jì)思路：

本節(jié)課要求學(xué)生會(huì)計(jì)算人造衛(wèi)星的環(huán)繞速度，知道第二宇宙速度和第三宇宙速度．本節(jié)是第五節(jié)，萬(wàn)有引力定律、圓周運(yùn)動(dòng)、天體運(yùn)動(dòng)都已經(jīng)講過(guò)，從知識(shí)上講學(xué)生運(yùn)用牛頓第二定律直接推導(dǎo)出衛(wèi)星的速度并不是一件困難的事情．實(shí)際上學(xué)生遇到衛(wèi)星問(wèn)題時(shí)總是感到困難和無(wú)從下手．究其根源是因?yàn)閷W(xué)生對(duì)地球、衛(wèi)星的空間關(guān)系不清楚，學(xué)生無(wú)法從自己站立的一個(gè)小小的角落體會(huì)巨大空間中發(fā)生的事情．因此，用各種視頻、課件和圖片幫助學(xué)生建立空間的概念是十分必要的，有了空間的圖景，對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)和思考就有了依托．所以，本節(jié)課我使用了大量的圖片和視頻來(lái)模擬、展示，讓學(xué)生有比較深刻的感性認(rèn)識(shí)．

設(shè)計(jì)理念

通過(guò)對(duì)前幾節(jié)知識(shí)的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、萬(wàn)有引力定律已有一定的了解．在此基礎(chǔ)上，教師通過(guò)設(shè)計(jì)問(wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生探究，獲得新知識(shí)．重視科學(xué)跟生活、跟社會(huì)的聯(lián)系，讓學(xué)生體會(huì)物理學(xué)就在身邊．體會(huì)生活質(zhì)量與物理學(xué)的依存關(guān)系，體會(huì)科學(xué)是迷人的、是改變世界的神奇之手．

學(xué)情分析：

盡管學(xué)生對(duì)天體運(yùn)動(dòng)的知識(shí)儲(chǔ)備不足，猜想可能缺乏科學(xué)性，語(yǔ)言表達(dá)也許欠妥，但只要學(xué)習(xí)始終參與到學(xué)習(xí)情境中，激活思維，大膽猜想，敢于表達(dá)，學(xué)生就能得到發(fā)展和提高．

教學(xué)目標(biāo)：

一、知識(shí)與能力

了解人造衛(wèi)星的發(fā)射與運(yùn)行原理，知道三個(gè)宇宙速度的含義，會(huì)推導(dǎo)第一宇宙速度．

了解人造衛(wèi)星的運(yùn)行原理，認(rèn)識(shí)萬(wàn)有引力定律對(duì)科學(xué)發(fā)展所起的作用，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)服務(wù)于人類(lèi)的意識(shí)．

二、途徑與方法

學(xué)習(xí)科學(xué)的思維方法，發(fā)展思維的獨(dú)立性，提高發(fā)散思維能力、分析推理能力和語(yǔ)言表達(dá)能力．

三、情感態(tài)度與價(jià)值觀

在主動(dòng)學(xué)習(xí)、合作探究的過(guò)程中，體驗(yàn)愉悅的學(xué)習(xí)氛圍，在探究中不斷獲得美的感受不斷進(jìn)步．

學(xué)習(xí)科學(xué)，熱愛(ài)科學(xué)，增強(qiáng)民族自信心和自豪感．

教學(xué)準(zhǔn)備：

多媒體電腦及圖片．

教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)：

重點(diǎn)：

1．第一宇宙速度的推導(dǎo)．

2．運(yùn)行速率與軌道半徑之間的關(guān)系

難點(diǎn)：

沿橢圓軌道運(yùn)行的衛(wèi)星按照?qǐng)A周運(yùn)動(dòng)處理，衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度是最小發(fā)射速度．

教學(xué)過(guò)程：

教師活動(dòng)

教學(xué)內(nèi)容

學(xué)生活動(dòng)

引入新課

展示新聞和圖片

1957年10月4日，前蘇聯(lián)成功地發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星，從而開(kāi)創(chuàng)了人類(lèi)航天的新紀(jì)元．

1961年4月12日，前蘇聯(lián)成功地發(fā)射了第一艘“東方號(hào)”載人飛船，尤里·加加林成為第一位航天員，揭開(kāi)了人類(lèi)進(jìn)入太空的序幕．

人類(lèi)進(jìn)入了航天時(shí)代．這節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)人造地球衛(wèi)星方面的基本知識(shí)．

看屏幕

聽(tīng)講解

§6.5宇宙航行

進(jìn)行新課

問(wèn)：離地面一定高度的物體以一定的初速度水平射出，由于重力作用，物體將做平拋運(yùn)動(dòng)，即最終要落回地面．但如果射出的速度增大，會(huì)發(fā)生什么情況呢？

思考

演示牛頓設(shè)想原理圖

一、人造地球衛(wèi)星由于拋出速度不同，物體的落點(diǎn)也不同．當(dāng)拋出速度達(dá)到一定大小，物體就不會(huì)落回地面，而是在引力作用下繞地球旋轉(zhuǎn)，成為繞地球運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星．
那么，速度多大時(shí)，物體將不會(huì)落回地面而成為繞地球旋轉(zhuǎn)的衛(wèi)星呢？

觀察、分析

引導(dǎo)學(xué)生討論

展示課件并講解

二、宇宙速度
【板書(shū)】1.第一宇宙速度(環(huán)繞速度)v1＝7.9km/s

請(qǐng)學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)，推導(dǎo)第一宇宙速度的另一種表達(dá)式：推導(dǎo)：地面附近重力提供向心力，所以將R＝6.37×106m,g＝9.8m/s2代入，求出第一宇宙速度仍為7.9km/s．如果人造地球衛(wèi)星進(jìn)入軌道的水平速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，它繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道就不是圓，而是橢圓．當(dāng)物體的速度等于或大于11.2km/s時(shí)，物體就可以掙脫地球引力的束縛，成為繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星．所以，11.2km/s是衛(wèi)星脫離地球的速度，這個(gè)速度叫作第二宇宙速度，也稱(chēng)脫離速度速．

【板書(shū)】2.第二宇宙速度（脫離速度）v2＝11.2km/s
達(dá)到第二宇宙速度的物體要受太陽(yáng)引力的束縛，要使物體掙脫太陽(yáng)引力的束縛，飛到太陽(yáng)系以外的宇宙空間去，必須使它的速度等于或大于16.7km/s，這個(gè)速度叫作第三宇宙速度，也稱(chēng)逃逸速度．【板書(shū)】3.第三宇宙速度（逃逸速度）v3＝16.7km/s
【板書(shū)】4地球同步衛(wèi)星．

人造地球衛(wèi)星的種類(lèi)很多，有一種特別的衛(wèi)星叫地球同步衛(wèi)星

（1）同步衛(wèi)星的高度是確定的：h＝36000km．

（2）理解同步衛(wèi)星“同步”的意義．

（3）探究同步衛(wèi)星的位置．

2．觀看視頻：同步衛(wèi)星的軌道以及同步衛(wèi)星的發(fā)射

．

討論并推導(dǎo)

觀察、思考

說(shuō)明特點(diǎn)

了解衛(wèi)星的發(fā)射和回收

視頻和圖片

鞏固練習(xí)

1.一顆在圓形軌道上運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星，軌道半徑為r，它的線速度大小為v，問(wèn):當(dāng)衛(wèi)星的軌道半徑增大到2r時(shí)，它的線速度是多大？重力變?yōu)樵瓉?lái)的多少倍？

2.天文臺(tái)測(cè)得一顆衛(wèi)星沿半徑為R的圓形軌道繞某行星轉(zhuǎn)動(dòng)，周期為T(mén)，求衛(wèi)星的向心加速度和行星的質(zhì)量．

教學(xué)反思：

本節(jié)課的教學(xué)活動(dòng)，始終以學(xué)生為主體，精心設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，，促進(jìn)學(xué)生大膽猜想，獨(dú)立思維，探索研究，經(jīng)歷、體驗(yàn)與牛頓研究人造衛(wèi)星發(fā)射原理相似的“再發(fā)現(xiàn)”過(guò)程．

但是本節(jié)也反映出學(xué)生的數(shù)學(xué)推理能力較差，建立物理模型解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí)較弱