5.4《飛出地球去》教學(xué)設(shè)計(jì)１

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1、金太陽(yáng)新課標(biāo)資源網(wǎng)wx.jtyjy.com《飛出地球去》教學(xué)設(shè)計(jì)江西金太陽(yáng)新課標(biāo)資源網(wǎng)行云流水教材學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能：理解并記住第一、第二、第三宇宙速度的意義和數(shù)值，會(huì)熟練推導(dǎo)第一宇宙速度，了解人類(lèi)飛出地球的歷史和現(xiàn)狀。過(guò)程與方法：通過(guò)對(duì)第一宇宙速度的推導(dǎo)過(guò)程，進(jìn)一步熟悉運(yùn)用萬(wàn)有引力定律及牛頓第二定律分析和求解天體問(wèn)題的思路和方法。情感態(tài)度價(jià)值觀：通過(guò)對(duì)人類(lèi)“飛出地球去”的歷程的了解，感受人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然，征服自然美好愿望的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)物理學(xué)的突破與發(fā)展，體會(huì)物理理論的發(fā)展對(duì)科學(xué)技術(shù)的推進(jìn)自用，體會(huì)科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力的科學(xué)論斷教學(xué)重點(diǎn)第一宇宙速度的推

2、導(dǎo)教學(xué)難點(diǎn)對(duì)三個(gè)宇宙速度的理解教學(xué)過(guò)程情境創(chuàng)設(shè)1.展示課件——從嫦娥奔月到萬(wàn)戶(hù)升天，阿姆斯特朗的腳印2.教師講述：從嫦娥奔月的神話到萬(wàn)戶(hù)升天的行動(dòng)，反映了我國(guó)古代老大人民渴望飛出地球，探索往往宇宙的美好向往，說(shuō)明了認(rèn)識(shí)自然、征服自然，做自然的主人，是人類(lèi)的天性。阿姆斯特朗的腳印則使嫦娥的愿望成為了現(xiàn)實(shí)。神六的太空漫步，預(yù)示著嫦娥很快就會(huì)見(jiàn)到娘嫁人了。本節(jié)課我們就來(lái)探究一下，我們?nèi)祟?lèi)怎樣才能飛出地球去。新課教學(xué)一、三個(gè)宇宙速度1.第一宇宙速度探究——衛(wèi)星要有多大的速度，才能環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)？設(shè)地球及衛(wèi)星的質(zhì)量分別為M、m，地球半徑為R，衛(wèi)星距地面高度

3、為h；設(shè)衛(wèi)星繞地球勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為v。對(duì)衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)運(yùn)用萬(wàn)有引力定律及牛頓第二定律有：，解此式可得衛(wèi)星的環(huán)繞速度為：。由此式可以看出，人造地球衛(wèi)星繞地球勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速速（環(huán)繞速度）由萬(wàn)有引力常數(shù)G、地球質(zhì)量M、軌道半徑（R+h）決定，與衛(wèi)星的質(zhì)量沒(méi)有關(guān)系。對(duì)于一般的人造地球衛(wèi)星，h<

4、.com金太陽(yáng)新課標(biāo)資源網(wǎng)wx.jtyjy.com人造地球衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度v=7.9km/s，叫做第一宇宙速度。他是人造地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度。對(duì)應(yīng)的周期約為84分鐘。第一宇宙速度說(shuō)明，在地球表面，衛(wèi)星必須具有7.9km/s的切向速度（相對(duì)地球），它才能繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，成為地球的衛(wèi)星。案例剖析1課本96頁(yè)“案例分析”2.近地衛(wèi)星——運(yùn)行軌道半徑等于地球半徑的衛(wèi)星所謂近地衛(wèi)星，是指在距地面的高度遠(yuǎn)小于地球半徑軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星，此時(shí)R>>h，h≈0。在“2”中得出的幾個(gè)結(jié)果中，令h=0得近地衛(wèi)星的幾個(gè)極值是：向心加速度

5、最大值：（g為地面的重力加速度）向心力最大值：最大環(huán)繞速度：最大角速度：最小運(yùn)行周期：3.地球同步衛(wèi)星——環(huán)繞運(yùn)動(dòng)角速度等于地球自轉(zhuǎn)角速度的衛(wèi)星同步通訊衛(wèi)星的軌道平面與地球的赤道平面重合，衛(wèi)星相對(duì)于地面靜止，其周期與地球自轉(zhuǎn)周期相等，即T=24h，將T值代入“2”中各結(jié)論表達(dá)式可得：，，，，3.第二宇宙速度——飛出地球的速度（1）意義：在地球上發(fā)射航天器，它擺脫地球引力的束縛，不再環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)，成為太陽(yáng)的“行星”所具備的相對(duì)地球表面的最小速度叫第二宇宙速度，也叫脫離速度。（2）數(shù)值：11.2km/s。4.第三宇宙速度——飛出太陽(yáng)系的速度（1）意

6、義：在地球上發(fā)射航天器，它能擺脫太陽(yáng)引力的束縛，不再環(huán)太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，飛翔茫茫宇宙，所具備的相對(duì)地球表面的最小速度叫第三宇宙速度，也叫逃逸速度。（2）數(shù)值：16.7km/s。案例剖析2課本102頁(yè)“家庭作業(yè)與活動(dòng)”1、2二、為了和平與進(jìn)步1.視頻——《阿姆斯特朗的腳印》2.閱讀課文“為了和平與進(jìn)步”3.組織討論——讓太空遠(yuǎn)離戰(zhàn)爭(zhēng)總結(jié)評(píng)價(jià)1.問(wèn)題討論設(shè)想在珠穆朗瑪峰端將物體先后以7.9km/s、11.2km/s、16.7km/s的速度水平拋出，會(huì)出現(xiàn)什么樣的結(jié)果？為什么？2.教師小結(jié)第3頁(yè)共3頁(yè)金太陽(yáng)新課標(biāo)資源網(wǎng)wx.jtyjy.com金太陽(yáng)新課標(biāo)資源

7、網(wǎng)wx.jtyjy.com第一、二、三宇宙速度分別指在地球表面發(fā)射航天題時(shí)，航天器繞地球圓周運(yùn)動(dòng)、脫離地球束縛繞太陽(yáng)圓周運(yùn)動(dòng)、脫離太陽(yáng)束縛飛向茫茫宇宙所必需的最小速度。若航天器在地面獲得的速度等于7.9km/s，他將環(huán)繞地球圓周運(yùn)動(dòng)；獲得的速度大于7.9km/s小于11.2km/s，它將繞地球沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，地球處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，速度越大，軌道半長(zhǎng)軸不越大，周期越長(zhǎng)。若航天器在地面獲得的速度大于11.2km/s小于16.7km/s，它將脫離地球的束縛，繞太陽(yáng)沿橢圓軌道就運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。速度越大，橢圓軌道越“扁”。若航天器在地

8、面獲得的速度大于16.7km/s，它將脫離太陽(yáng)的引力的束縛，飛向茫茫宇宙。布置作業(yè)1.復(fù)習(xí)課文，書(shū)面完成課本102頁(yè)“家庭作業(yè)與活動(dòng)”4、52.查閱有