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教案 课题 第二节宇宙航行 【学习目标】 1、通过阅读课本44页【图6.5-1】，从“牛顿设想”出发，推导出地球的第一宇宙速度，并体验第一宇宙速度的应用。【重点、难点】 2、通过比较近地卫星、同步卫星以及月球的运行参数，探究第一宇宙速度的意义，并解决人造卫星运动的简单问题。【重点】 3、通过探究分析同步卫星的发射过程，体验三个宇宙速度的应用。 【教学过程】 温故 知新 万有引力解决问题的两个基本思路 月球在环地轨道上做圆周运动 规律： 低轨，_____,_____ 高轨，_____,_____ 地面附近物体做自由落体运动 两个基本思路中的r 代表的含义相同吗？若不相同，如何加以区别？ _____________ _____________ _____________ _____________ 环节一：第一宇宙速度的推导 针对学习目标1 1、文字转化为图境2、图境转化为模型3、模型转化为公式在高山上将一个铅球水平抛出，初速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造卫星。现在我们就来计算，这个速度应该有多大？（g =10m/s2，R 1、文字转化为图境 2、图境转化为模型 3、模型转化为公式 总结1：在地球表面附近发射一颗卫星的发射速度__________________。 所有卫星做圆周运动的向心力均由____提供，则卫星运行轨道的圆心一定在___。 环节二：探究第一宇宙速度的意义 针对学习目标2 尝试估算近地卫星的周期，请解释近地卫星的轨道半径与月球的轨道半径的大小关系，并尝试在地球周围画出二者运行轨道（可以不按比例） 。 1、文字转化为图境 1、文字转化为图境 2、图境转化为模型 3、模型转化为公式 若一种卫星的周期T =24h,且在赤道平面上这种卫星就是____________，请在上图适当位置标注出同步卫星的轨道，那么同步卫星的速度比7.9km/s大还是小？ 这个这个结论合理吗？ 总结2：地球的第一宇宙速度大小为_________，既是发射卫星的最小_____速度，又是绕地卫星的最大_____速度。 环节三 ：探究分析同步卫星的发射过程 针对学习目标3 是否可以说运行速度小的卫星更容易发射？那么如何发射高轨卫星？ （提示：结合物体做圆周运动受力规律） 试比较 1轨道上P点和2轨道上P点的速度: v p1___ v p2 2轨道上Q点和3轨道上Q点的速度: v Q1___ vQ2 飞行器绕地球做椭圆运动需要的速度为____________________，当物体速度大于或等于__________时，它就会_____________,________________,该速度即为第二宇宙速度。 要使物体挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系外，必须使它的速度大于或等于________，这个速度称为第三宇宙速度。 总结3：只有近地面绕行的卫星环绕速度等于_______________ 卫星进入椭圆轨道主要是利用(加速、减速)出现的______现象 发射同步卫星时，可以先成为一颗近地卫星，经过一次________（利用______现象）进入________轨道；再经过一次________（利用______现象）进入________轨道。 【当堂检测】 1、（针对目标1）若人类撤离地球时以月球为中转。已知月球的质量约为地球质量的 eq \f(1,81) ，月球的半径约为地球半径的 eq \f(1,4) ，地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s，则人类从月球出发时的最小速度约为（　　） A．0.4km/s B．1.8km/s C．11km/s D．36km/s 2、（针对目标2）地球人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其飞行速率（　　） A．大于7.9km/s B．介于7.9～11.2km/s之间 C．小于7.9km/s D．一定等于7.9km/s 3、（针对目标1、2）（多选）如图所示，图中的圆a、b、c，其圆心均在地球的自转轴线上，对环绕地球做匀速圆周运动而言（　　） A．卫星的轨道可能为a B．卫星的轨道可能为b C．卫星的轨道可能为c D．同步卫星的轨道只能为b 4、（针对目标1、3）（多选）关于第一宇宙速度，下列说法正确的是 (　　)． A．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度 B．它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度 C．它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度 D．它是卫星在椭圆轨道上运行时近地