3.4 人造卫星 宇宙速度 教学设计（表格式）

教学设计
课程基本信息
学科 物理 年级 高一 学期 春季
课题 人造卫星 宇宙速度
教科书 书 名：普通高中教科书必修第二册 出版社：教育科学出版社
教学目标
（1）物理观念：了解人造地球卫星的最初构想，知道卫星的不同分类、轨道特点及地球的位置关系。了解发射速度与环绕速度的区别，理解天体运动中的能量观。 （2）科学探究与思维：能推导第一宇宙速度，会计算其他天体的第一宇宙速度。提升对圆周运动、万有引力知识综合分析和应用能力。 （3）科学态度与责任：知道第二、第三宇宙速度。认识到三个宇宙速度的应用及三个宇宙速度的含义。
教学重难点
教学重点： 1知道人造卫星的分类、轨道特点。 2理解第一宇宙速度，知道第二、第三宇宙速度。
教学难点： 理解第一宇宙速度，会计算其他天体的第一宇宙速度。
教学过程
环节一：导入新课：播放嫦娥五号发射视频 环节二：人造地球卫星 （1）将物体从高处水平抛出，物体最终会落在地面上，如果增大抛出的速度，物体的运动距离怎么变？如果速度非常大，将是什么情况？ 牛顿的设想 － 齐奥尔科夫斯基提出了制造并发射人造地球卫星的设想 （2）按用途分类:通信卫星、气象卫星、导航卫星、预警卫星等。 （3）按运行轨道分：赤道卫星、极地卫星、其他卫星。 思考问题 卫星绕地球运行的轨道的可能是D吗？你能解释原因吗？ （4）人造卫星的两个速度 （a）发射速度：是指被发射物体从地面附近离开发射装置时的初速度，并且一旦发射后就再无能量补充，被发射物体仅依靠自己的初动能克服地球引力上升一定的高度，进入运动轨道。 （b）环绕速度（也叫运行速度）：是指卫星在进入运行轨道后绕地球运动的线速度。 环节三：宇宙速度 （一）第一宇宙速度 （1）设地球的质量为M=6.0×1024kg，嫦娥五号的质量为m，飞行的速度为v，它到地心的距离为r，试推导要使它绕地球旋转不落到地球速度至少多大？(若为近地飞行r近似等于地球半径R=6400km，已知引力常量G=6.67×10-11m2 N/kg2) （2）在忽略地球自转影响的情况下，已知地球表面的重力加速度g，近似认为万有引力地球表面的重力，那么第一宇宙速度又是怎么样的？(g=9.8N/kg) 思考问题: 人造地球卫星绕地球环绕速度与v=7.9km/s有什么关系？ 人造地球卫星发射速度与v=7.9km/s有什么关系？ 小试牛刀： 已知地球与月球的半径之比为4:1，地球表面和月球表面的重力加速度之比为6:1，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，则月球第一宇宙速度约为（　　） A.1.6km/s B.6.4km/s C.7.9km/s D.38km/s （二）阅读教材P67宇宙速度，完成下列问题。 ①抛出速度v满足v1=7.9km/s时，物体将在地表围绕地球 做 ________ 运动。 ②抛出速度v满足7.9km/s