高一物理教案：《人造衛星 宇宙速度》教學設計(2)
來源：網絡整理 2018-11-23 11:46:08
教學過程：
一、人造衛星的運動
問題：
1、地球繞太陽作什么運動?
回答：近似看成勻速圓周運動.
2、誰提供了向心力?
回答：地球與太陽間的萬有引力.
3、人造衛星繞地球作什么運動?
回答：近似看成勻速圓周運動.
4、誰提供了向心力?
回答：衛星與地球間的萬有引力.
請學生思考討論下列問題：
例題1、根據觀測，在土星外圍有一個模糊不清的光環，試用力學方法判定土星的光環究竟是與土星相連的連續物，還是繞土星運轉的小衛星群?
分別請學生提出自己的方案并加以解釋：
1、如果是連續物則：這些物體作勻速圓周運動的線速度與半徑成正比，
2、如果是衛星則：這些物體作勻速圓周運動的線速度與半徑的平方根成反比， 這個題可以讓學生充分討論.
二、人造衛星的發射
問題：1、衛星是用什么發射升空的?
回答：三級火箭
2、衛星是怎樣用火箭發射升空的?
學生可以討論并發表自己的觀點.
下面我們來看一道題目：
例題2、1999年11月21日，我國“神州”號宇宙飛船成功發射并收回，這是我國航天史上重要的里程碑.新型“長征”運載火箭，將重達8.4t的飛船向上送至近地軌道1，飛船與火箭分離后，在軌道1上以速度7.2km/s繞地球作勻速圓周運動.試回答下列問題：
(1)根據課文內容結合例題(2)(3)(4)問畫出圖示.
(2)軌道1離地的高度約為：
A、8000km B、1600km C、6400km D、42000km
解：由萬有引力定律得：
解得： =1600km
故選(B)
(3)飛船在軌道1上運行幾周后，在 點開啟發動機短時間向外噴射高速氣體使飛船加速，關閉發動機后飛船沿橢圓軌道2運行，到達 點開啟發動機再次使飛船加速，使飛船速率符合圓軌道3的要求，進入軌道3后繞地球作圓周運動，利用同樣的方法使飛船離地球越來越遠，飛船在軌道2上從 點到 點過程中，速率將如何變化?
解：由萬有引力定律得：
解得：
所以飛船在軌道2上從 點到 點過程中，速率將減小.
(4)飛船在軌道1、2、3上正常運行時：
①飛船在軌道1上的速率與軌道3上的速率哪個大?為什么?
回答：軌道1上的速率大.
②飛船在軌道1上經過 點的加速度與飛船在軌道2上經過 點的加速度哪個大?為什么?
回答：一樣大
③飛船在軌道1上經過 點的加速度與飛船在軌道3上經過 點的加速度哪個大?為什么?
回答：軌道1上的加速度大.
探究活動
收集資料。組織學生編寫相關論文。
1、世界第一顆人造衛星到中國的第一顆人造衛星的歷史過程。
2、我國的人造衛星現在在天空中飛翔的有多少顆及它們的周期。
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