人造衛(wèi)星 宇宙速度（通用11篇）
人造衛(wèi)星 宇宙速度 篇1
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)：
1、通過對(duì)行星繞恒星的運(yùn)動(dòng)及衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)的研究，使學(xué)生初步掌握研究此類問題的基本方法：萬(wàn)有引力作為圓周運(yùn)動(dòng)的向心力；
2、使學(xué)生對(duì)人造衛(wèi)星的發(fā)射、運(yùn)行等狀況有初步了解，使多數(shù)學(xué)生在頭腦中建立起較正確的圖景；
能力目標(biāo)
通過學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用，通過解世界和中國(guó)的航天事業(yè)的發(fā)展，了解世界上第一顆人造衛(wèi)星、第一個(gè)宇宙飛船、第一個(gè)宇航員的知識(shí)，了解中國(guó)的神州一號(hào)、神州二號(hào)、神州三號(hào)的發(fā)射與回收，增強(qiáng)學(xué)生的愛國(guó)主義熱情.
情感目標(biāo)
通過學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用，使學(xué)生真切感受到用自己所學(xué)的物理知識(shí)能解決天體問題，能解決實(shí)際問題，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情
教學(xué)建議
本節(jié)的教學(xué)過程中在加強(qiáng)應(yīng)用萬(wàn)有引力定律的同時(shí)，還應(yīng)注重衛(wèi)星的發(fā)射過程.請(qǐng)教師注意下列幾個(gè)問題.
一、天體運(yùn)動(dòng)和人造衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)模型
二、地球同步衛(wèi)星
三、衛(wèi)星運(yùn)行速度與軌道
衛(wèi)星從發(fā)射升空到正常運(yùn)行的連續(xù)過程，一般可分為幾個(gè)階段，每個(gè)階段對(duì)應(yīng)不同的軌道.例如發(fā)射軌道、轉(zhuǎn)移軌道、運(yùn)行軌道、同步軌道、返回軌道等.有些衛(wèi)星的發(fā)射并不是直接到達(dá)運(yùn)行軌道，而需要多次變軌.例如地球同步衛(wèi)星就是先發(fā)射到近地的圓軌道上，再變?yōu)闄E圓形轉(zhuǎn)移軌道，最后在橢圓形軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)變?yōu)橥杰壍?因此發(fā)射過程需多級(jí)火箭推動(dòng).
教學(xué)重點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用
教學(xué)難點(diǎn)：人造地球衛(wèi)星的發(fā)射
教學(xué)方法：討論法
教學(xué)用具：多媒體和計(jì)算機(jī)
教學(xué)過程：
一、人造衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)
問題：
1、地球繞太陽(yáng)作什么運(yùn)動(dòng)？
回答：近似看成勻速圓周運(yùn)動(dòng).
2、誰(shuí)提供了向心力？
回答：地球與太陽(yáng)間的萬(wàn)有引力.
3、人造衛(wèi)星繞地球作什么運(yùn)動(dòng)？
回答：近似看成勻速圓周運(yùn)動(dòng).
4、誰(shuí)提供了向心力？
回答：衛(wèi)星與地球間的萬(wàn)有引力.
請(qǐng)學(xué)生思考討論下列問題：
例題1、根據(jù)觀測(cè)，在土星外圍有一個(gè)模糊不清的光環(huán)，試用力學(xué)方法判定土星的光環(huán)究竟是與土星相連的連續(xù)物，還是繞土星運(yùn)轉(zhuǎn)的小衛(wèi)星群？
分別請(qǐng)學(xué)生提出自己的方案并加以解釋：
1、如果是連續(xù)物則：這些物體作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與半徑成正比，
2、如果是衛(wèi)星則：這些物體作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與半徑的平方根成反比， 這個(gè)題可以讓學(xué)生充分討論.
二、人造衛(wèi)星的發(fā)射
問題：1、衛(wèi)星是用什么發(fā)射升空的？
回答：三級(jí)火箭
2、衛(wèi)星是怎樣用火箭發(fā)射升空的？
學(xué)生可以討論并發(fā)表自己的觀點(diǎn).
下面我們來看一道題目：
例題2、1999年11月21日，我國(guó)“神州”號(hào)宇宙飛船成功發(fā)射并收回，這是我國(guó)航天史上重要的里程碑.新型“長(zhǎng)征”運(yùn)載火箭，將重達(dá)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(yùn)動(dòng).試回答下列問題：
（1）根據(jù)課文內(nèi)容結(jié)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、4XXkm
解：由萬(wàn)有引力定律得：
解得： =1600km
故選（b）
（3）飛船在軌道1上運(yùn)行幾周后，在 點(diǎn)開啟發(fā)動(dòng)機(jī)短時(shí)間向外噴射高速氣體使飛船加速，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后飛船沿橢圓軌道2運(yùn)行，到達(dá) 點(diǎn)開啟發(fā)動(dòng)機(jī)再次使飛船加速，使飛船速率符合圓軌道3的要求，進(jìn)入軌道3后繞地球作圓周運(yùn)動(dòng)，利用同樣的方法使飛船離地球越來越遠(yuǎn)，飛船在軌道2上從 點(diǎn)到 點(diǎn)過程中，速率將如何變化？
解：由萬(wàn)有引力定律得：
解得：
所以飛船在軌道2上從 點(diǎn)到 點(diǎn)過程中，速率將減小.
（4）飛船在軌道1、2、3上正常運(yùn)行時(shí)：
①飛船在軌道1上的速率與軌道3上的速率哪個(gè)大？為什么？
回答：軌道1上的速率大.
②飛船在軌道1上經(jīng)過 點(diǎn)的加速度與飛船在軌道2上經(jīng)過 點(diǎn)的加速度哪個(gè)大？為什么？
回答：一樣大
③飛船在軌道1上經(jīng)過 點(diǎn)的加速度與飛船在軌道3上經(jīng)過 點(diǎn)的加速度哪個(gè)大？為什么？
回答：軌道1上的加速度大.
探究活動(dòng)
收集資料。組織學(xué)生編寫相關(guān)論文。
1、世界第一顆人造衛(wèi)星到中國(guó)的第一顆人造衛(wèi)星的歷史過程。
2、我國(guó)的人造衛(wèi)星現(xiàn)在在天空中飛翔的有多少顆及它們的周期。
人造衛(wèi)星 宇宙速度 篇2
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)：
1、通過對(duì)行星繞恒星的運(yùn)動(dòng)及衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)的研究，使學(xué)生初步掌握研究此類問題的基本方法：萬(wàn)有引力作為圓周運(yùn)動(dòng)的向心力；
2、使學(xué)生對(duì)人造衛(wèi)星的發(fā)射、運(yùn)行等狀況有初步了解，使多數(shù)學(xué)生在頭腦中建立起較正確的圖景；
能力目標(biāo)
通過學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用，通過解世界和中國(guó)的航天事業(yè)的發(fā)展，了解世界上第一顆人造衛(wèi)星、第一個(gè)宇宙飛船、第一個(gè)宇航員的知識(shí)，了解中國(guó)的神州一號(hào)、神州二號(hào)、神州三號(hào)的發(fā)射與回收，增強(qiáng)學(xué)生的愛國(guó)主義熱情.
情感目標(biāo)
通過學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用，使學(xué)生真切感受到用自己所學(xué)的物理知識(shí)能解決天體問題，能解決實(shí)際問題，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情
教學(xué)建議
本節(jié)的教學(xué)過程 中在加強(qiáng)應(yīng)用萬(wàn)有引力定律的同時(shí)，還應(yīng)注重衛(wèi)星的發(fā)射過程.請(qǐng)教師注意下列幾個(gè)問題.
一、天體運(yùn)動(dòng)和人造衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)模型
二、地球同步衛(wèi)星
三、衛(wèi)星運(yùn)行速度與軌道
衛(wèi)星從發(fā)射升空到正常運(yùn)行的連續(xù)過程，一般可分為幾個(gè)階段，每個(gè)階段對(duì)應(yīng)不同的軌道.例如發(fā)射軌道、轉(zhuǎn)移軌道、運(yùn)行軌道、同步軌道、返回軌道等.有些衛(wèi)星的發(fā)射并不是直接到達(dá)運(yùn)行軌道，而需要多次變軌.例如地球同步衛(wèi)星就是先發(fā)射到近地的圓軌道上，再變?yōu)闄E圓形轉(zhuǎn)移軌道，最后在橢圓形軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)變?yōu)橥杰壍?因此發(fā)射過程需多級(jí)火箭推動(dòng).
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
教學(xué)重點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用
教學(xué)難點(diǎn) ：人造地球衛(wèi)星的發(fā)射
教學(xué)方法：討論法
教學(xué)用具：多媒體和計(jì)算機(jī)
教學(xué)過程 ：
一、人造衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)
問題：
1、地球繞太陽(yáng)作什么運(yùn)動(dòng)？
回答：近似看成勻速圓周運(yùn)動(dòng).
2、誰(shuí)提供了向心力？
回答：地球與太陽(yáng)間的萬(wàn)有引力.
3、人造衛(wèi)星繞地球作什么運(yùn)動(dòng)？
回答：近似看成勻速圓周運(yùn)動(dòng).
4、誰(shuí)提供了向心力？
回答：衛(wèi)星與地球間的萬(wàn)有引力.
請(qǐng)學(xué)生思考討論下列問題：
例題1、根據(jù)觀測(cè)，在土星外圍有一個(gè)模糊不清的光環(huán)，試用力學(xué)方法判定土星的光環(huán)究竟是與土星相連的連續(xù)物，還是繞土星運(yùn)轉(zhuǎn)的小衛(wèi)星群？
分別請(qǐng)學(xué)生提出自己的方案并加以解釋：
1、如果是連續(xù)物則：這些物體作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與半徑成正比，
2、如果是衛(wèi)星則：這些物體作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與半徑的平方根成反比， 這個(gè)題可以讓學(xué)生充分討論.
二、人造衛(wèi)星的發(fā)射
問題：1、衛(wèi)星是用什么發(fā)射升空的？
回答：三級(jí)火箭
2、衛(wèi)星是怎樣用火箭發(fā)射升空的？
學(xué)生可以討論并發(fā)表自己的觀點(diǎn).
下面我們來看一道題目：
例題2、1999年11月21日，我國(guó)“神州”號(hào)宇宙飛船成功發(fā)射并收回，這是我國(guó)航天史上重要的里程碑.新型“長(zhǎng)征”運(yùn)載火箭，將重達(dá)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(yùn)動(dòng).試回答下列問題：
（1）根據(jù)課文內(nèi)容結(jié)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(wàn)有引力定律得：
解得： =1600km
故選（B）
（3）飛船在軌道1上運(yùn)行幾周后，在 點(diǎn)開啟發(fā)動(dòng)機(jī)短時(shí)間向外噴射高速氣體使飛船加速，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后飛船沿橢圓軌道2運(yùn)行，到達(dá) 點(diǎn)開啟發(fā)動(dòng)機(jī)再次使飛船加速，使飛船速率符合圓軌道3的要求，進(jìn)入軌道3后繞地球作圓周運(yùn)動(dòng)，利用同樣的方法使飛船離地球越來越遠(yuǎn)，飛船在軌道2上從 點(diǎn)到 點(diǎn)過程中，速率將如何變化？
解：由萬(wàn)有引力定律得：
解得：
所以飛船在軌道2上從 點(diǎn)到 點(diǎn)過程中，速率將減小.
（4）飛船在軌道1、2、3上正常運(yùn)行時(shí)：
①飛船在軌道1上的速率與軌道3上的速率哪個(gè)大？為什么？
回答：軌道1上的速率大.
②飛船在軌道1上經(jīng)過 點(diǎn)的加速度與飛船在軌道2上經(jīng)過 點(diǎn)的加速度哪個(gè)大？為什么？
回答：一樣大
③飛船在軌道1上經(jīng)過 點(diǎn)的加速度與飛船在軌道3上經(jīng)過 點(diǎn)的加速度哪個(gè)大？為什么？
回答：軌道1上的加速度大.
探究活動(dòng)
收集資料。組織學(xué)生編寫相關(guān)論文。
1、世界第一顆人造衛(wèi)星到中國(guó)的第一顆人造衛(wèi)星的歷史過程。
2、我國(guó)的人造衛(wèi)星現(xiàn)在在天空中飛翔的有多少顆及它們的周期。
人造衛(wèi)星 宇宙速度 篇3
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)：
1、通過對(duì)行星繞恒星的運(yùn)動(dòng)及衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)的研究，使學(xué)生初步掌握研究此類問題的基本方法：萬(wàn)有引力作為圓周運(yùn)動(dòng)的向心力；
2、使學(xué)生對(duì)人造衛(wèi)星的發(fā)射、運(yùn)行等狀況有初步了解，使多數(shù)學(xué)生在頭腦中建立起較正確的圖景；
能力目標(biāo)
通過學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用，通過解世界和中國(guó)的航天事業(yè)的發(fā)展，了解世界上第一顆人造衛(wèi)星、第一個(gè)宇宙飛船、第一個(gè)宇航員的知識(shí)，了解中國(guó)的神州一號(hào)、神州二號(hào)、神州三號(hào)的發(fā)射與回收，增強(qiáng)學(xué)生的愛國(guó)主義熱情.
情感目標(biāo)
通過學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用，使學(xué)生真切感受到用自己所學(xué)的物理知識(shí)能解決天體問題，能解決實(shí)際問題，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情
教學(xué)建議
本節(jié)的教學(xué)過程中在加強(qiáng)應(yīng)用萬(wàn)有引力定律的同時(shí)，還應(yīng)注重衛(wèi)星的發(fā)射過程.請(qǐng)教師注意下列幾個(gè)問題.
一、天體運(yùn)動(dòng)和人造衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)模型
二、地球同步衛(wèi)星
三、衛(wèi)星運(yùn)行速度與軌道
衛(wèi)星從發(fā)射升空到正常運(yùn)行的連續(xù)過程，一般可分為幾個(gè)階段，每個(gè)階段對(duì)應(yīng)不同的軌道.例如發(fā)射軌道、轉(zhuǎn)移軌道、運(yùn)行軌道、同步軌道、返回軌道等.有些衛(wèi)星的發(fā)射并不是直接到達(dá)運(yùn)行軌道，而需要多次變軌.例如地球同步衛(wèi)星就是先發(fā)射到近地的圓軌道上，再變?yōu)闄E圓形轉(zhuǎn)移軌道，最后在橢圓形軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)變?yōu)橥杰壍?因此發(fā)射過程需多級(jí)火箭推動(dòng).
--方案
教學(xué)重點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用
教學(xué)難點(diǎn)：人造地球衛(wèi)星的發(fā)射
教學(xué)方法：討論法
教學(xué)用具：多媒體和計(jì)算機(jī)
教學(xué)過程：
一、人造衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)
問題：
1、地球繞太陽(yáng)作什么運(yùn)動(dòng)？
回答：近似看成勻速圓周運(yùn)動(dòng).
2、誰(shuí)提供了向心力？
回答：地球與太陽(yáng)間的萬(wàn)有引力.
3、人造衛(wèi)星繞地球作什么運(yùn)動(dòng)？
回答：近似看成勻速圓周運(yùn)動(dòng).
4、誰(shuí)提供了向心力？
回答：衛(wèi)星與地球間的萬(wàn)有引力.
請(qǐng)學(xué)生思考討論下列問題：
例題1、根據(jù)觀測(cè)，在土星外圍有一個(gè)模糊不清的光環(huán)，試用力學(xué)方法判定土星的光環(huán)究竟是與土星相連的連續(xù)物，還是繞土星運(yùn)轉(zhuǎn)的小衛(wèi)星群？
分別請(qǐng)學(xué)生提出自己的方案并加以解釋：
1、如果是連續(xù)物則：這些物體作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與半徑成正比，
2、如果是衛(wèi)星則：這些物體作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與半徑的平方根成反比， 這個(gè)題可以讓學(xué)生充分討論.
二、人造衛(wèi)星的發(fā)射
問題：1、衛(wèi)星是用什么發(fā)射升空的？
回答：三級(jí)火箭
2、衛(wèi)星是怎樣用火箭發(fā)射升空的？
學(xué)生可以討論并發(fā)表自己的觀點(diǎn).
下面我們來看一道題目：
例題2、1999年11月21日，我國(guó)“神州”號(hào)宇宙飛船成功發(fā)射并收回，這是我國(guó)航天史上重要的里程碑.新型“長(zhǎng)征”運(yùn)載火箭，將重達(dá)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(yùn)動(dòng).試回答下列問題：
（1）根據(jù)課文內(nèi)容結(jié)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、4XXkm
解：由萬(wàn)有引力定律得：
解得： =1600km
故選（b）
（3）飛船在軌道1上運(yùn)行幾周后，在 點(diǎn)開啟發(fā)動(dòng)機(jī)短時(shí)間向外噴射高速氣體使飛船加速，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后飛船沿橢圓軌道2運(yùn)行，到達(dá) 點(diǎn)開啟發(fā)動(dòng)機(jī)再次使飛船加速，使飛船速率符合圓軌道3的要求，進(jìn)入軌道3后繞地球作圓周運(yùn)動(dòng)，利用同樣的方法使飛船離地球越來越遠(yuǎn)，飛船在軌道2上從 點(diǎn)到 點(diǎn)過程中，速率將如何變化？
解：由萬(wàn)有引力定律得：
解得：
所以飛船在軌道2上從 點(diǎn)到 點(diǎn)過程中，速率將減小.
（4）飛船在軌道1、2、3上正常運(yùn)行時(shí)：
①飛船在軌道1上的速率與軌道3上的速率哪個(gè)大？為什么？
回答：軌道1上的速率大.
②飛船在軌道1上經(jīng)過 點(diǎn)的加速度與飛船在軌道2上經(jīng)過 點(diǎn)的加速度哪個(gè)大？為什么？
回答：一樣大
③飛船在軌道1上經(jīng)過 點(diǎn)的加速度與飛船在軌道3上經(jīng)過 點(diǎn)的加速度哪個(gè)大？為什么？
回答：軌道1上的加速度大.
探究活動(dòng)
收集資料。組織學(xué)生編寫相關(guān)論文。
1、世界第一顆人造衛(wèi)星到中國(guó)的第一顆人造衛(wèi)星的歷史過程。
2、我國(guó)的人造衛(wèi)星現(xiàn)在在天空中飛翔的有多少顆及它們的周期。
人造衛(wèi)星 宇宙速度 篇4
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)：
1、通過對(duì)行星繞恒星的運(yùn)動(dòng)及衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)的研究，使學(xué)生初步掌握研究此類問題的基本方法：萬(wàn)有引力作為圓周運(yùn)動(dòng)的向心力；
2、使學(xué)生對(duì)人造衛(wèi)星的發(fā)射、運(yùn)行等狀況有初步了解，使多數(shù)學(xué)生在頭腦中建立起較正確的圖景；
能力目標(biāo)
通過學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用，通過解世界和中國(guó)的航天事業(yè)的發(fā)展，了解世界上第一顆人造衛(wèi)星、第一個(gè)宇宙飛船、第一個(gè)宇航員的知識(shí)，了解中國(guó)的神州一號(hào)、神州二號(hào)、神州三號(hào)的發(fā)射與回收，增強(qiáng)學(xué)生的愛國(guó)主義熱情.
情感目標(biāo)
通過學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用，使學(xué)生真切感受到用自己所學(xué)的物理知識(shí)能解決天體問題，能解決實(shí)際問題，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情
教學(xué)建議
本節(jié)的教學(xué)過程 中在加強(qiáng)應(yīng)用萬(wàn)有引力定律的同時(shí)，還應(yīng)注重衛(wèi)星的發(fā)射過程.請(qǐng)教師注意下列幾個(gè)問題.
一、天體運(yùn)動(dòng)和人造衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)模型
二、地球同步衛(wèi)星
三、衛(wèi)星運(yùn)行速度與軌道
衛(wèi)星從發(fā)射升空到正常運(yùn)行的連續(xù)過程，一般可分為幾個(gè)階段，每個(gè)階段對(duì)應(yīng)不同的軌道.例如發(fā)射軌道、轉(zhuǎn)移軌道、運(yùn)行軌道、同步軌道、返回軌道等.有些衛(wèi)星的發(fā)射并不是直接到達(dá)運(yùn)行軌道，而需要多次變軌.例如地球同步衛(wèi)星就是先發(fā)射到近地的圓軌道上，再變?yōu)闄E圓形轉(zhuǎn)移軌道，最后在橢圓形軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)變?yōu)橥杰壍?因此發(fā)射過程需多級(jí)火箭推動(dòng).
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
教學(xué)重點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用
教學(xué)難點(diǎn) ：人造地球衛(wèi)星的發(fā)射
教學(xué)方法：討論法
教學(xué)用具：多媒體和計(jì)算機(jī)
教學(xué)過程 ：
一、人造衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)
問題：
1、地球繞太陽(yáng)作什么運(yùn)動(dòng)？
回答：近似看成勻速圓周運(yùn)動(dòng).
2、誰(shuí)提供了向心力？
回答：地球與太陽(yáng)間的萬(wàn)有引力.
3、人造衛(wèi)星繞地球作什么運(yùn)動(dòng)？
回答：近似看成勻速圓周運(yùn)動(dòng).
4、誰(shuí)提供了向心力？
回答：衛(wèi)星與地球間的萬(wàn)有引力.
請(qǐng)學(xué)生思考討論下列問題：
例題1、根據(jù)觀測(cè)，在土星外圍有一個(gè)模糊不清的光環(huán)，試用力學(xué)方法判定土星的光環(huán)究竟是與土星相連的連續(xù)物，還是繞土星運(yùn)轉(zhuǎn)的小衛(wèi)星群？
分別請(qǐng)學(xué)生提出自己的方案并加以解釋：
1、如果是連續(xù)物則：這些物體作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與半徑成正比，
2、如果是衛(wèi)星則：這些物體作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與半徑的平方根成反比， 這個(gè)題可以讓學(xué)生充分討論.
二、人造衛(wèi)星的發(fā)射
問題：1、衛(wèi)星是用什么發(fā)射升空的？
回答：三級(jí)火箭
2、衛(wèi)星是怎樣用火箭發(fā)射升空的？
學(xué)生可以討論并發(fā)表自己的觀點(diǎn).
下面我們來看一道題目：
例題2、1999年11月21日，我國(guó)“神州”號(hào)宇宙飛船成功發(fā)射并收回，這是我國(guó)航天史上重要的里程碑.新型“長(zhǎng)征”運(yùn)載火箭，將重達(dá)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(yùn)動(dòng).試回答下列問題：
（1）根據(jù)課文內(nèi)容結(jié)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(wàn)有引力定律得：
解得： =1600km
故選（B）
（3）飛船在軌道1上運(yùn)行幾周后，在 點(diǎn)開啟發(fā)動(dòng)機(jī)短時(shí)間向外噴射高速氣體使飛船加速，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后飛船沿橢圓軌道2運(yùn)行，到達(dá) 點(diǎn)開啟發(fā)動(dòng)機(jī)再次使飛船加速，使飛船速率符合圓軌道3的要求，進(jìn)入軌道3后繞地球作圓周運(yùn)動(dòng)，利用同樣的方法使飛船離地球越來越遠(yuǎn)，飛船在軌道2上從 點(diǎn)到 點(diǎn)過程中，速率將如何變化？
解：由萬(wàn)有引力定律得：
解得：
所以飛船在軌道2上從 點(diǎn)到 點(diǎn)過程中，速率將減小.
（4）飛船在軌道1、2、3上正常運(yùn)行時(shí)：
①飛船在軌道1上的速率與軌道3上的速率哪個(gè)大？為什么？
回答：軌道1上的速率大.
②飛船在軌道1上經(jīng)過 點(diǎn)的加速度與飛船在軌道2上經(jīng)過 點(diǎn)的加速度哪個(gè)大？為什么？
回答：一樣大
③飛船在軌道1上經(jīng)過 點(diǎn)的加速度與飛船在軌道3上經(jīng)過 點(diǎn)的加速度哪個(gè)大？為什么？
回答：軌道1上的加速度大.
探究活動(dòng)
收集資料。組織學(xué)生編寫相關(guān)論文。
1、世界第一顆人造衛(wèi)星到中國(guó)的第一顆人造衛(wèi)星的歷史過程。
2、我國(guó)的人造衛(wèi)星現(xiàn)在在天空中飛翔的有多少顆及它們的周期。
人造衛(wèi)星 宇宙速度 篇5
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)：
1、通過對(duì)行星繞恒星的運(yùn)動(dòng)及衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)的研究，使學(xué)生初步掌握研究此類問題的基本方法：萬(wàn)有引力作為圓周運(yùn)動(dòng)的向心力；
2、使學(xué)生對(duì)人造衛(wèi)星的發(fā)射、運(yùn)行等狀況有初步了解，使多數(shù)學(xué)生在頭腦中建立起較正確的圖景；
能力目標(biāo)
通過學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用，通過解世界和中國(guó)的航天事業(yè)的發(fā)展，了解世界上第一顆人造衛(wèi)星、第一個(gè)宇宙飛船、第一個(gè)宇航員的知識(shí)，了解中國(guó)的神州一號(hào)、神州二號(hào)、神州三號(hào)的發(fā)射與回收，增強(qiáng)學(xué)生的愛國(guó)主義熱情.
情感目標(biāo)
通過學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用，使學(xué)生真切感受到用自己所學(xué)的物理知識(shí)能解決天體問題，能解決實(shí)際問題，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情
教學(xué)建議
本節(jié)的教學(xué)過程中在加強(qiáng)應(yīng)用萬(wàn)有引力定律的同時(shí)，還應(yīng)注重衛(wèi)星的發(fā)射過程.請(qǐng)教師注意下列幾個(gè)問題.
一、天體運(yùn)動(dòng)和人造衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)模型
二、地球同步衛(wèi)星
三、衛(wèi)星運(yùn)行速度與軌道
衛(wèi)星從發(fā)射升空到正常運(yùn)行的連續(xù)過程，一般可分為幾個(gè)階段，每個(gè)階段對(duì)應(yīng)不同的軌道.例如發(fā)射軌道、轉(zhuǎn)移軌道、運(yùn)行軌道、同步軌道、返回軌道等.有些衛(wèi)星的發(fā)射并不是直接到達(dá)運(yùn)行軌道，而需要多次變軌.例如地球同步衛(wèi)星就是先發(fā)射到近地的圓軌道上，再變?yōu)闄E圓形轉(zhuǎn)移軌道，最后在橢圓形軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)變?yōu)橥杰壍?因此發(fā)射過程需多級(jí)火箭推動(dòng).
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
教學(xué)重點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用
教學(xué)難點(diǎn)：人造地球衛(wèi)星的發(fā)射
教學(xué)方法：討論法
教學(xué)用具：多媒體和計(jì)算機(jī)
教學(xué)過程：
一、人造衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)
問題：
1、地球繞太陽(yáng)作什么運(yùn)動(dòng)？
回答：近似看成勻速圓周運(yùn)動(dòng).
2、誰(shuí)提供了向心力？
回答：地球與太陽(yáng)間的萬(wàn)有引力.
3、人造衛(wèi)星繞地球作什么運(yùn)動(dòng)？
回答：近似看成勻速圓周運(yùn)動(dòng).
4、誰(shuí)提供了向心力？
回答：衛(wèi)星與地球間的萬(wàn)有引力.
請(qǐng)學(xué)生思考討論下列問題：
例題1、根據(jù)觀測(cè)，在土星外圍有一個(gè)模糊不清的光環(huán)，試用力學(xué)方法判定土星的光環(huán)究竟是與土星相連的連續(xù)物，還是繞土星運(yùn)轉(zhuǎn)的小衛(wèi)星群？
分別請(qǐng)學(xué)生提出自己的方案并加以解釋：
1、如果是連續(xù)物則：這些物體作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與半徑成正比，
2、如果是衛(wèi)星則：這些物體作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與半徑的平方根成反比， 這個(gè)題可以讓學(xué)生充分討論.
二、人造衛(wèi)星的發(fā)射
問題：1、衛(wèi)星是用什么發(fā)射升空的？
回答：三級(jí)火箭
2、衛(wèi)星是怎樣用火箭發(fā)射升空的？
學(xué)生可以討論并發(fā)表自己的觀點(diǎn).
下面我們來看一道題目：
例題2、1999年11月21日，我國(guó)“神州”號(hào)宇宙飛船成功發(fā)射并收回，這是我國(guó)航天史上重要的里程碑.新型“長(zhǎng)征”運(yùn)載火箭，將重達(dá)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(yùn)動(dòng).試回答下列問題：
（1）根據(jù)課文內(nèi)容結(jié)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(wàn)有引力定律得：
解得： =1600km
故選（B）
（3）飛船在軌道1上運(yùn)行幾周后，在 點(diǎn)開啟發(fā)動(dòng)機(jī)短時(shí)間向外噴射高速氣體使飛船加速，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后飛船沿橢圓軌道2運(yùn)行，到達(dá) 點(diǎn)開啟發(fā)動(dòng)機(jī)再次使飛船加速，使飛船速率符合圓軌道3的要求，進(jìn)入軌道3后繞地球作圓周運(yùn)動(dòng)，利用同樣的方法使飛船離地球越來越遠(yuǎn)，飛船在軌道2上從 點(diǎn)到 點(diǎn)過程中，速率將如何變化？
解：由萬(wàn)有引力定律得：
解得：
所以飛船在軌道2上從 點(diǎn)到 點(diǎn)過程中，速率將減小.
（4）飛船在軌道1、2、3上正常運(yùn)行時(shí)：
①飛船在軌道1上的速率與軌道3上的速率哪個(gè)大？為什么？
回答：軌道1上的速率大.
②飛船在軌道1上經(jīng)過 點(diǎn)的加速度與飛船在軌道2上經(jīng)過 點(diǎn)的加速度哪個(gè)大？為什么？
回答：一樣大
③飛船在軌道1上經(jīng)過 點(diǎn)的加速度與飛船在軌道3上經(jīng)過 點(diǎn)的加速度哪個(gè)大？為什么？
回答：軌道1上的加速度大.
探究活動(dòng)
收集資料。組織學(xué)生編寫相關(guān)論文。
1、世界第一顆人造衛(wèi)星到中國(guó)的第一顆人造衛(wèi)星的歷史過程。
2、我國(guó)的人造衛(wèi)星現(xiàn)在在天空中飛翔的有多少顆及它們的周期。
人造衛(wèi)星 宇宙速度 篇6
§6.5 人造衛(wèi)星 宇宙速度(教案)
教學(xué)目標(biāo) ：
1. 正確理解人造衛(wèi)星作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，各物理量之間的關(guān)系。
2. 知道三個(gè)宇宙速度的含義，會(huì)推導(dǎo)第一宇宙速度。
3. 培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)和應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)資源的能力。
4. 理解科學(xué)技術(shù)與社會(huì)的互動(dòng)關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的民主意識(shí)。
重點(diǎn)難點(diǎn)：
第一宇宙速度的推導(dǎo)
教學(xué)方法：
講授、討論并輔以多媒體演示及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的自學(xué)等多種形式的教學(xué)方法。體現(xiàn)STS教育和綜合化的思路，有效合理地應(yīng)用各種教育教學(xué)手段，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，優(yōu)化教學(xué)過程 。
教學(xué)器材：
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及相應(yīng)的教學(xué)軟件。
教學(xué)過程 ：
●引入新課
在科學(xué)技術(shù)欠發(fā)達(dá)的古代，"嫦娥奔月"只能是美麗的傳說。
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，從而開創(chuàng)人類的航天新紀(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·加加林成為人類第一位航天員，揭開了人類進(jìn)入太空的序幕；1969年7月20日，美國(guó)航天員阿姆特朗和奧爾德林駕駛"阿波羅"11號(hào)飛船的登陸艙降落在月球赤道附近的靜海區(qū)，首次實(shí)現(xiàn)了人類登上月球的理想……
人類進(jìn)入了航天時(shí)代。這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)人造地球衛(wèi)星方面的基本知識(shí)。
【板書】§6.5 人造衛(wèi)星 宇宙速度
●新課講授
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加，會(huì)發(fā)生什么情況呢？
【板書】 一、人造地球衛(wèi)星
演示牛頓設(shè)想原理圖。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？
【板書】 二、宇宙速度
下面討論人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的速度。假如地球和人造衛(wèi)星的質(zhì)量分別為M 和m，衛(wèi)星的軌道半徑和線速度分別為r和v，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可知：
由此解出： v=
對(duì)于近地人造衛(wèi)星，衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)半徑約等于地球半徑R，可求出：v=
將引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2和地球質(zhì)量M=5.89×1024kg及地球半徑R=6.37×106m代入上式，可求得v1=7.9km/s 。這就是衛(wèi)星繞地面附近作圓周運(yùn)動(dòng)所需的速度，叫第一宇宙速度，也稱環(huán)繞速度。
【板書】 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)的知識(shí)，推導(dǎo)第一宇宙速度的另一種表達(dá)式：v1=
推導(dǎo)：地面附近重力提供向心力：
即 mg= 所以 v=
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，也稱脫離速度。
【板書】 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還受太陽(yáng)引力的束縛，要想使物體掙脫太陽(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，也稱逃逸速度。
【板書】 3.第三宇宙速度（逃逸速度） v3=16.7km/s
人造地球衛(wèi)星的種類很多，有一種特別的衛(wèi)星叫地球同步衛(wèi)星。
【板書】 三、地球同步衛(wèi)星
地球同步衛(wèi)星是指其公轉(zhuǎn)周期和地球自轉(zhuǎn)的周期相等的衛(wèi)星。地球同步衛(wèi)星有幾個(gè)明顯的特點(diǎn)：（演示課件）
【板書】 特點(diǎn)：
周期一定--23小時(shí)56分4秒
方位一定--赤道上空
高度一定--3.6×107m
人造地球衛(wèi)星有廣泛的應(yīng)用。例如，靠人工進(jìn)行資源調(diào)查，速度慢、效率低，調(diào)查和開發(fā)一個(gè)礦藏一般需要十幾年的時(shí)間。現(xiàn)在利用人造衛(wèi)星進(jìn)行調(diào)查，它一天繞地球轉(zhuǎn)十幾圈，在高空拍下衛(wèi)星照片，回收下來，可以大面積了解全局，效率大大提高。例如，對(duì)北京以北十六萬(wàn)平方公里地區(qū)的一次衛(wèi)星勘察，就找到七個(gè)成礦預(yù)測(cè)區(qū)。
電視教育是培養(yǎng)人才的一種手段。但是電視靠中繼站轉(zhuǎn)播，每隔50km就要建一個(gè)中繼站，這要耗費(fèi)大量的人力、物力。如果利用衛(wèi)星傳播，象我們這樣幅員遼闊的國(guó)家，只要一顆同步通信衛(wèi)星，邊遠(yuǎn)地區(qū)也可以收看首都的電視節(jié)目。1984年4月我國(guó)發(fā)射的試驗(yàn)通信衛(wèi)星為我國(guó)通信事業(yè)的現(xiàn)代化開拓了極為廣闊的前景。1986年10月我國(guó)開始利用通信衛(wèi)星進(jìn)行電視教育廣播。
下面就請(qǐng)同學(xué)們利用網(wǎng)絡(luò)資源，上網(wǎng)查找有關(guān)人造衛(wèi)星和航天方面的資料，增加對(duì)這方面知識(shí)的了解。并圍繞以下問題進(jìn)行信息檢索：
1. 能否發(fā)射一顆相對(duì)靜止在北京上空的通信衛(wèi)星？
2. 了解我國(guó)人造地球衛(wèi)星的發(fā)展?fàn)顩r。
3. 了解人造衛(wèi)星的種類。
（學(xué)生上網(wǎng)）
● 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: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)樵瓉淼亩嗌俦叮?nbsp;
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，求衛(wèi)星的向心加速度和行星的質(zhì)量。
● 在線測(cè)試
做網(wǎng)頁(yè)上的試題，并可現(xiàn)場(chǎng)給出分?jǐn)?shù)。
● 作業(yè)
1. 復(fù)習(xí)本節(jié)課文及閱讀有關(guān)黑洞的知識(shí)。
2. 思考課本練習(xí)二第（4）、（5）、（6）題。
3. 練習(xí)二第（1）、（2）、（7）題做在練習(xí)本上。
說 明：
1. 本節(jié)教材從萬(wàn)有引力提供向心力為出發(fā)點(diǎn)，講述了人造衛(wèi)星的運(yùn)行原理，推導(dǎo)了第一宇宙速度，了解了三個(gè)宇宙速度的含義。
2. 注意引導(dǎo)學(xué)生如何上網(wǎng)查資料，使學(xué)生在掌握本節(jié)內(nèi)容的同時(shí)，學(xué)會(huì)正確利用網(wǎng)絡(luò)資源輔助自己的學(xué)習(xí)，優(yōu)化了教學(xué)過程 。
人造衛(wèi)星 宇宙速度 篇7
教學(xué)目標(biāo) ：
1. 正確理解人造衛(wèi)星作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，各物理量之間的關(guān)系。
2. 知道三個(gè)宇宙速度的含義，會(huì)推導(dǎo)第一宇宙速度。
3. 培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)和應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)資源的能力。
4. 理解科學(xué)技術(shù)與社會(huì)的互動(dòng)關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的民主意識(shí)。
重點(diǎn)難點(diǎn)：
第一宇宙速度的推導(dǎo)
教學(xué)方法：
講授、討論并輔以多媒體演示及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的自學(xué)等多種形式的教學(xué)方法。體現(xiàn)STS教育和綜合化的思路，有效合理地應(yīng)用各種教育教學(xué)手段，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，優(yōu)化教學(xué)過程 。
教學(xué)器材：
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及相應(yīng)的教學(xué)軟件。
教學(xué)過程 ：
●引入新課
在科學(xué)技術(shù)欠發(fā)達(dá)的古代，"嫦娥奔月"只能是美麗的傳說。
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，從而開創(chuàng)人類的航天新紀(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·加加林成為人類第一位航天員，揭開了人類進(jìn)入太空的序幕；1969年7月20日，美國(guó)航天員阿姆特朗和奧爾德林駕駛"阿波羅"11號(hào)飛船的登陸艙降落在月球赤道附近的靜海區(qū)，首次實(shí)現(xiàn)了人類登上月球的理想……
人類進(jìn)入了航天時(shí)代。這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)人造地球衛(wèi)星方面的基本知識(shí)。
【板書】§6.5
●新課講授
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加，會(huì)發(fā)生什么情況呢？
【板書】 一、人造地球衛(wèi)星
演示牛頓設(shè)想原理圖。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？
【板書】 二、宇宙速度
下面討論人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的速度。假如地球和人造衛(wèi)星的質(zhì)量分別為M 和m，衛(wèi)星的軌道半徑和線速度分別為r和v，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可知：
由此解出： v=
對(duì)于近地人造衛(wèi)星，衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)半徑約等于地球半徑R，可求出：v=
將引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2和地球質(zhì)量M=5.89×1024kg及地球半徑R=6.37×106m代入上式，可求得v1=7.9km/s 。這就是衛(wèi)星繞地面附近作圓周運(yùn)動(dòng)所需的速度，叫第一宇宙速度，也稱環(huán)繞速度。
【板書】 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)的知識(shí)，推導(dǎo)第一宇宙速度的另一種表達(dá)式：v1=
推導(dǎo)：地面附近重力提供向心力：
即 mg=所以 v=
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，也稱脫離速度。
【板書】 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還受太陽(yáng)引力的束縛，要想使物體掙脫太陽(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，也稱逃逸速度。
【板書】 3.第三宇宙速度（逃逸速度） v3=16.7km/s
人造地球衛(wèi)星的種類很多，有一種特別的衛(wèi)星叫地球同步衛(wèi)星。
【板書】 三、地球同步衛(wèi)星
地球同步衛(wèi)星是指其公轉(zhuǎn)周期和地球自轉(zhuǎn)的周期相等的衛(wèi)星。地球同步衛(wèi)星有幾個(gè)明顯的特點(diǎn)：（演示課件）
【板書】 特點(diǎn)：
周期一定--23小時(shí)56分4秒
方位一定--赤道上空
高度一定--3.6×107m
人造地球衛(wèi)星有廣泛的應(yīng)用。例如，靠人工進(jìn)行資源調(diào)查，速度慢、效率低，調(diào)查和開發(fā)一個(gè)礦藏一般需要十幾年的時(shí)間。現(xiàn)在利用人造衛(wèi)星進(jìn)行調(diào)查，它一天繞地球轉(zhuǎn)十幾圈，在高空拍下衛(wèi)星照片，回收下來，可以大面積了解全局，效率大大提高。例如，對(duì)北京以北十六萬(wàn)平方公里地區(qū)的一次衛(wèi)星勘察，就找到七個(gè)成礦預(yù)測(cè)區(qū)。
電視教育是培養(yǎng)人才的一種手段。但是電視靠中繼站轉(zhuǎn)播，每隔50km就要建一個(gè)中繼站，這要耗費(fèi)大量的人力、物力。如果利用衛(wèi)星傳播，象我們這樣幅員遼闊的國(guó)家，只要一顆同步通信衛(wèi)星，邊遠(yuǎn)地區(qū)也可以收看首都的電視節(jié)目。1984年4月我國(guó)發(fā)射的試驗(yàn)通信衛(wèi)星為我國(guó)通信事業(yè)的現(xiàn)代化開拓了極為廣闊的前景。1986年10月我國(guó)開始利用通信衛(wèi)星進(jìn)行電視教育廣播。
下面就請(qǐng)同學(xué)們利用網(wǎng)絡(luò)資源，上網(wǎng)查找有關(guān)人造衛(wèi)星和航天方面的資料，增加對(duì)這方面知識(shí)的了解。并圍繞以下問題進(jìn)行信息檢索：
1. 能否發(fā)射一顆相對(duì)靜止在北京上空的通信衛(wèi)星？
2. 了解我國(guó)人造地球衛(wèi)星的發(fā)展?fàn)顩r。
3. 了解人造衛(wèi)星的種類。
（學(xué)生上網(wǎng)）
● 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: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)樵瓉淼亩嗌俦叮?/p>
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，求衛(wèi)星的向心加速度和行星的質(zhì)量。
● 在線測(cè)試
做網(wǎng)頁(yè)上的試題，并可現(xiàn)場(chǎng)給出分?jǐn)?shù)。
● 作業(yè)
1. 復(fù)習(xí)本節(jié)課文及閱讀有關(guān)黑洞的知識(shí)。
2. 思考課本練習(xí)二第（4）、（5）、（6）題。
3. 練習(xí)二第（1）、（2）、（7）題做在練習(xí)本上。
說 明：
1. 本節(jié)教材從萬(wàn)有引力提供向心力為出發(fā)點(diǎn)，講述了人造衛(wèi)星的運(yùn)行原理，推導(dǎo)了第一宇宙速度，了解了三個(gè)宇宙速度的含義。
2. 注意引導(dǎo)學(xué)生如何上網(wǎng)查資料，使學(xué)生在掌握本節(jié)內(nèi)容的同時(shí)，學(xué)會(huì)正確利用網(wǎng)絡(luò)資源輔助自己的學(xué)習(xí)，優(yōu)化了教學(xué)過程 。
人造衛(wèi)星 宇宙速度 篇8
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)：
1、通過對(duì)行星繞恒星的運(yùn)動(dòng)及衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)的研究，使學(xué)生初步掌握研究此類問題的基本方法：萬(wàn)有引力作為圓周運(yùn)動(dòng)的向心力；
2、使學(xué)生對(duì)人造衛(wèi)星的發(fā)射、運(yùn)行等狀況有初步了解，使多數(shù)學(xué)生在頭腦中建立起較正確的圖景；
能力目標(biāo)
通過學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用，通過解世界和中國(guó)的航天事業(yè)的發(fā)展，了解世界上第一顆人造衛(wèi)星、第一個(gè)宇宙飛船、第一個(gè)宇航員的知識(shí)，了解中國(guó)的神州一號(hào)、神州二號(hào)、神州三號(hào)的發(fā)射與回收，增強(qiáng)學(xué)生的愛國(guó)主義熱情.
情感目標(biāo)
通過學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用，使學(xué)生真切感受到用自己所學(xué)的物理知識(shí)能解決天體問題，能解決實(shí)際問題，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情
教學(xué)建議
本節(jié)的教學(xué)過程中在加強(qiáng)應(yīng)用萬(wàn)有引力定律的同時(shí)，還應(yīng)注重衛(wèi)星的發(fā)射過程.請(qǐng)教師注意下列幾個(gè)問題.
一、天體運(yùn)動(dòng)和人造衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)模型
二、地球同步衛(wèi)星
三、衛(wèi)星運(yùn)行速度與軌道
衛(wèi)星從發(fā)射升空到正常運(yùn)行的連續(xù)過程，一般可分為幾個(gè)階段，每個(gè)階段對(duì)應(yīng)不同的軌道.例如發(fā)射軌道、轉(zhuǎn)移軌道、運(yùn)行軌道、同步軌道、返回軌道等.有些衛(wèi)星的發(fā)射并不是直接到達(dá)運(yùn)行軌道，而需要多次變軌.例如地球同步衛(wèi)星就是先發(fā)射到近地的圓軌道上，再變?yōu)闄E圓形轉(zhuǎn)移軌道，最后在橢圓形軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)變?yōu)橥杰壍?因此發(fā)射過程需多級(jí)火箭推動(dòng).
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
教學(xué)重點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用
教學(xué)難點(diǎn)：人造地球衛(wèi)星的發(fā)射
教學(xué)方法：討論法
教學(xué)用具：多媒體和計(jì)算機(jī)
教學(xué)過程：
一、人造衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)
問題：
1、地球繞太陽(yáng)作什么運(yùn)動(dòng)？
回答：近似看成勻速圓周運(yùn)動(dòng).
2、誰(shuí)提供了向心力？
回答：地球與太陽(yáng)間的萬(wàn)有引力.
3、人造衛(wèi)星繞地球作什么運(yùn)動(dòng)？
回答：近似看成勻速圓周運(yùn)動(dòng).
4、誰(shuí)提供了向心力？
回答：衛(wèi)星與地球間的萬(wàn)有引力.
請(qǐng)學(xué)生思考討論下列問題：
例題1、根據(jù)觀測(cè)，在土星外圍有一個(gè)模糊不清的光環(huán)，試用力學(xué)方法判定土星的光環(huán)究竟是與土星相連的連續(xù)物，還是繞土星運(yùn)轉(zhuǎn)的小衛(wèi)星群？
分別請(qǐng)學(xué)生提出自己的方案并加以解釋：
1、如果是連續(xù)物則：這些物體作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與半徑成正比，
2、如果是衛(wèi)星則：這些物體作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與半徑的平方根成反比， 這個(gè)題可以讓學(xué)生充分討論.
二、人造衛(wèi)星的發(fā)射
問題：1、衛(wèi)星是用什么發(fā)射升空的？
回答：三級(jí)火箭
2、衛(wèi)星是怎樣用火箭發(fā)射升空的？
學(xué)生可以討論并發(fā)表自己的觀點(diǎn).
下面我們來看一道題目：
例題2、1999年11月21日，我國(guó)“神州”號(hào)宇宙飛船成功發(fā)射并收回，這是我國(guó)航天史上重要的里程碑.新型“長(zhǎng)征”運(yùn)載火箭，將重達(dá)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(yùn)動(dòng).試回答下列問題：
（1）根據(jù)課文內(nèi)容結(jié)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(wàn)有引力定律得：
解得： =1600km
故選（B）
（3）飛船在軌道1上運(yùn)行幾周后，在 點(diǎn)開啟發(fā)動(dòng)機(jī)短時(shí)間向外噴射高速氣體使飛船加速，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后飛船沿橢圓軌道2運(yùn)行，到達(dá) 點(diǎn)開啟發(fā)動(dòng)機(jī)再次使飛船加速，使飛船速率符合圓軌道3的要求，進(jìn)入軌道3后繞地球作圓周運(yùn)動(dòng)，利用同樣的方法使飛船離地球越來越遠(yuǎn)，飛船在軌道2上從 點(diǎn)到 點(diǎn)過程中，速率將如何變化？
解：由萬(wàn)有引力定律得：
解得：
所以飛船在軌道2上從 點(diǎn)到 點(diǎn)過程中，速率將減小.
（4）飛船在軌道1、2、3上正常運(yùn)行時(shí)：
①飛船在軌道1上的速率與軌道3上的速率哪個(gè)大？為什么？
回答：軌道1上的速率大.
②飛船在軌道1上經(jīng)過 點(diǎn)的加速度與飛船在軌道2上經(jīng)過 點(diǎn)的加速度哪個(gè)大？為什么？
回答：一樣大
③飛船在軌道1上經(jīng)過 點(diǎn)的加速度與飛船在軌道3上經(jīng)過 點(diǎn)的加速度哪個(gè)大？為什么？
回答：軌道1上的加速度大.
探究活動(dòng)
收集資料。組織學(xué)生編寫相關(guān)論文。
1、世界第一顆人造衛(wèi)星到中國(guó)的第一顆人造衛(wèi)星的歷史過程。
2、我國(guó)的人造衛(wèi)星現(xiàn)在在天空中飛翔的有多少顆及它們的周期。
人造衛(wèi)星 宇宙速度 篇9
教學(xué)目標(biāo) ：
1. 正確理解人造衛(wèi)星作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，各物理量之間的關(guān)系。
2. 知道三個(gè)宇宙速度的含義，會(huì)推導(dǎo)第一宇宙速度。
3. 培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)和應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)資源的能力。
4. 理解科學(xué)技術(shù)與社會(huì)的互動(dòng)關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的民主意識(shí)。
重點(diǎn)難點(diǎn)：
第一宇宙速度的推導(dǎo)
教學(xué)方法：
講授、討論并輔以多媒體演示及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的自學(xué)等多種形式的教學(xué)方法。體現(xiàn)STS教育和綜合化的思路，有效合理地應(yīng)用各種教育教學(xué)手段，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，優(yōu)化教學(xué)過程 。
教學(xué)器材：
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及相應(yīng)的教學(xué)軟件。
教學(xué)過程 ：
●引入新課
在科學(xué)技術(shù)欠發(fā)達(dá)的古代，"嫦娥奔月"只能是美麗的傳說。
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，從而開創(chuàng)人類的航天新紀(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·加加林成為人類第一位航天員，揭開了人類進(jìn)入太空的序幕；1969年7月20日，美國(guó)航天員阿姆特朗和奧爾德林駕駛"阿波羅"11號(hào)飛船的登陸艙降落在月球赤道附近的靜海區(qū)，首次實(shí)現(xiàn)了人類登上月球的理想……
人類進(jìn)入了航天時(shí)代。這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)人造地球衛(wèi)星方面的基本知識(shí)。
【板書】§6.5
●新課講授
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加，會(huì)發(fā)生什么情況呢？
【板書】 一、人造地球衛(wèi)星
演示牛頓設(shè)想原理圖。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？
【板書】 二、宇宙速度
下面討論人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的速度。假如地球和人造衛(wèi)星的質(zhì)量分別為M 和m，衛(wèi)星的軌道半徑和線速度分別為r和v，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可知：
由此解出： v=
對(duì)于近地人造衛(wèi)星，衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)半徑約等于地球半徑R，可求出：v=
將引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2和地球質(zhì)量M=5.89×1024kg及地球半徑R=6.37×106m代入上式，可求得v1=7.9km/s 。這就是衛(wèi)星繞地面附近作圓周運(yùn)動(dòng)所需的速度，叫第一宇宙速度，也稱環(huán)繞速度。
【板書】 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)的知識(shí)，推導(dǎo)第一宇宙速度的另一種表達(dá)式：v1=
推導(dǎo)：地面附近重力提供向心力：
即 mg=所以 v=
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，也稱脫離速度。
【板書】 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還受太陽(yáng)引力的束縛，要想使物體掙脫太陽(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，也稱逃逸速度。
【板書】 3.第三宇宙速度（逃逸速度） v3=16.7km/s
人造地球衛(wèi)星的種類很多，有一種特別的衛(wèi)星叫地球同步衛(wèi)星。
【板書】 三、地球同步衛(wèi)星
地球同步衛(wèi)星是指其公轉(zhuǎn)周期和地球自轉(zhuǎn)的周期相等的衛(wèi)星。地球同步衛(wèi)星有幾個(gè)明顯的特點(diǎn)：（演示課件）
【板書】 特點(diǎn)：
周期一定--23小時(shí)56分4秒
方位一定--赤道上空
高度一定--3.6×107m
人造地球衛(wèi)星有廣泛的應(yīng)用。例如，靠人工進(jìn)行資源調(diào)查，速度慢、效率低，調(diào)查和開發(fā)一個(gè)礦藏一般需要十幾年的時(shí)間。現(xiàn)在利用人造衛(wèi)星進(jìn)行調(diào)查，它一天繞地球轉(zhuǎn)十幾圈，在高空拍下衛(wèi)星照片，回收下來，可以大面積了解全局，效率大大提高。例如，對(duì)北京以北十六萬(wàn)平方公里地區(qū)的一次衛(wèi)星勘察，就找到七個(gè)成礦預(yù)測(cè)區(qū)。
電視教育是培養(yǎng)人才的一種手段。但是電視靠中繼站轉(zhuǎn)播，每隔50km就要建一個(gè)中繼站，這要耗費(fèi)大量的人力、物力。如果利用衛(wèi)星傳播，象我們這樣幅員遼闊的國(guó)家，只要一顆同步通信衛(wèi)星，邊遠(yuǎn)地區(qū)也可以收看首都的電視節(jié)目。1984年4月我國(guó)發(fā)射的試驗(yàn)通信衛(wèi)星為我國(guó)通信事業(yè)的現(xiàn)代化開拓了極為廣闊的前景。1986年10月我國(guó)開始利用通信衛(wèi)星進(jìn)行電視教育廣播。
下面就請(qǐng)同學(xué)們利用網(wǎng)絡(luò)資源，上網(wǎng)查找有關(guān)人造衛(wèi)星和航天方面的資料，增加對(duì)這方面知識(shí)的了解。并圍繞以下問題進(jìn)行信息檢索：
1. 能否發(fā)射一顆相對(duì)靜止在北京上空的通信衛(wèi)星？
2. 了解我國(guó)人造地球衛(wèi)星的發(fā)展?fàn)顩r。
3. 了解人造衛(wèi)星的種類。
（學(xué)生上網(wǎng)）
● 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: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)樵瓉淼亩嗌俦叮?/p>
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，求衛(wèi)星的向心加速度和行星的質(zhì)量。
● 在線測(cè)試
做網(wǎng)頁(yè)上的試題，并可現(xiàn)場(chǎng)給出分?jǐn)?shù)。
● 作業(yè)
1. 復(fù)習(xí)本節(jié)課文及閱讀有關(guān)黑洞的知識(shí)。
2. 思考課本練習(xí)二第（4）、（5）、（6）題。
3. 練習(xí)二第（1）、（2）、（7）題做在練習(xí)本上。
說 明：
1. 本節(jié)教材從萬(wàn)有引力提供向心力為出發(fā)點(diǎn)，講述了人造衛(wèi)星的運(yùn)行原理，推導(dǎo)了第一宇宙速度，了解了三個(gè)宇宙速度的含義。
2. 注意引導(dǎo)學(xué)生如何上網(wǎng)查資料，使學(xué)生在掌握本節(jié)內(nèi)容的同時(shí)，學(xué)會(huì)正確利用網(wǎng)絡(luò)資源輔助自己的學(xué)習(xí)，優(yōu)化了教學(xué)過程 。
人造衛(wèi)星 宇宙速度 篇10
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)：
1、通過對(duì)行星繞恒星的運(yùn)動(dòng)及衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)的研究，使學(xué)生初步掌握研究此類問題的基本方法：萬(wàn)有引力作為圓周運(yùn)動(dòng)的向心力；
2、使學(xué)生對(duì)人造衛(wèi)星的發(fā)射、運(yùn)行等狀況有初步了解，使多數(shù)學(xué)生在頭腦中建立起較正確的圖景；
能力目標(biāo)
通過學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用，通過解世界和中國(guó)的航天事業(yè)的發(fā)展，了解世界上第一顆人造衛(wèi)星、第一個(gè)宇宙飛船、第一個(gè)宇航員的知識(shí)，了解中國(guó)的神州一號(hào)、神州二號(hào)、神州三號(hào)的發(fā)射與回收，增強(qiáng)學(xué)生的愛國(guó)主義熱情.
情感目標(biāo)
通過學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用，使學(xué)生真切感受到用自己所學(xué)的物理知識(shí)能解決天體問題，能解決實(shí)際問題，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情
教學(xué)建議
本節(jié)的教學(xué)過程 中在加強(qiáng)應(yīng)用萬(wàn)有引力定律的同時(shí)，還應(yīng)注重衛(wèi)星的發(fā)射過程.請(qǐng)教師注意下列幾個(gè)問題.
一、天體運(yùn)動(dòng)和人造衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)模型
二、地球同步衛(wèi)星
三、衛(wèi)星運(yùn)行速度與軌道
衛(wèi)星從發(fā)射升空到正常運(yùn)行的連續(xù)過程，一般可分為幾個(gè)階段，每個(gè)階段對(duì)應(yīng)不同的軌道.例如發(fā)射軌道、轉(zhuǎn)移軌道、運(yùn)行軌道、同步軌道、返回軌道等.有些衛(wèi)星的發(fā)射并不是直接到達(dá)運(yùn)行軌道，而需要多次變軌.例如地球同步衛(wèi)星就是先發(fā)射到近地的圓軌道上，再變?yōu)闄E圓形轉(zhuǎn)移軌道，最后在橢圓形軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)變?yōu)橥杰壍?因此發(fā)射過程需多級(jí)火箭推動(dòng).
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
教學(xué)重點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用
教學(xué)難點(diǎn) ：人造地球衛(wèi)星的發(fā)射
教學(xué)方法：討論法
教學(xué)用具：多媒體和計(jì)算機(jī)
教學(xué)過程 ：
一、人造衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)
問題：
1、地球繞太陽(yáng)作什么運(yùn)動(dòng)？
回答：近似看成勻速圓周運(yùn)動(dòng).
2、誰(shuí)提供了向心力？
回答：地球與太陽(yáng)間的萬(wàn)有引力.
3、人造衛(wèi)星繞地球作什么運(yùn)動(dòng)？
回答：近似看成勻速圓周運(yùn)動(dòng).
4、誰(shuí)提供了向心力？
回答：衛(wèi)星與地球間的萬(wàn)有引力.
請(qǐng)學(xué)生思考討論下列問題：
例題1、根據(jù)觀測(cè)，在土星外圍有一個(gè)模糊不清的光環(huán)，試用力學(xué)方法判定土星的光環(huán)究竟是與土星相連的連續(xù)物，還是繞土星運(yùn)轉(zhuǎn)的小衛(wèi)星群？
分別請(qǐng)學(xué)生提出自己的方案并加以解釋：
1、如果是連續(xù)物則：這些物體作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與半徑成正比，
2、如果是衛(wèi)星則：這些物體作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與半徑的平方根成反比， 這個(gè)題可以讓學(xué)生充分討論.
二、人造衛(wèi)星的發(fā)射
問題：1、衛(wèi)星是用什么發(fā)射升空的？
回答：三級(jí)火箭
2、衛(wèi)星是怎樣用火箭發(fā)射升空的？
學(xué)生可以討論并發(fā)表自己的觀點(diǎn).
下面我們來看一道題目：
例題2、1999年11月21日，我國(guó)“神州”號(hào)宇宙飛船成功發(fā)射并收回，這是我國(guó)航天史上重要的里程碑.新型“長(zhǎng)征”運(yùn)載火箭，將重達(dá)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(yùn)動(dòng).試回答下列問題：
（1）根據(jù)課文內(nèi)容結(jié)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(wàn)有引力定律得：
解得： =1600km
故選（B）
（3）飛船在軌道1上運(yùn)行幾周后，在 點(diǎn)開啟發(fā)動(dòng)機(jī)短時(shí)間向外噴射高速氣體使飛船加速，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后飛船沿橢圓軌道2運(yùn)行，到達(dá) 點(diǎn)開啟發(fā)動(dòng)機(jī)再次使飛船加速，使飛船速率符合圓軌道3的要求，進(jìn)入軌道3后繞地球作圓周運(yùn)動(dòng)，利用同樣的方法使飛船離地球越來越遠(yuǎn)，飛船在軌道2上從 點(diǎn)到 點(diǎn)過程中，速率將如何變化？
解：由萬(wàn)有引力定律得：
解得：
所以飛船在軌道2上從 點(diǎn)到 點(diǎn)過程中，速率將減小.
（4）飛船在軌道1、2、3上正常運(yùn)行時(shí)：
①飛船在軌道1上的速率與軌道3上的速率哪個(gè)大？為什么？
回答：軌道1上的速率大.
②飛船在軌道1上經(jīng)過 點(diǎn)的加速度與飛船在軌道2上經(jīng)過 點(diǎn)的加速度哪個(gè)大？為什么？
回答：一樣大
③飛船在軌道1上經(jīng)過 點(diǎn)的加速度與飛船在軌道3上經(jīng)過 點(diǎn)的加速度哪個(gè)大？為什么？
回答：軌道1上的加速度大.
探究活動(dòng)
收集資料。組織學(xué)生編寫相關(guān)論文。
1、世界第一顆人造衛(wèi)星到中國(guó)的第一顆人造衛(wèi)星的歷史過程。
2、我國(guó)的人造衛(wèi)星現(xiàn)在在天空中飛翔的有多少顆及它們的周期。
人造衛(wèi)星 宇宙速度 篇11
教學(xué)目的:
1.了解人造衛(wèi)星的有關(guān)知識(shí)
2.掌握第一宇宙速度的推導(dǎo)。 了解第二、第三宇宙速度的意義。
教學(xué)重點(diǎn)：第一宇宙速度的推導(dǎo)
教學(xué)難點(diǎn)：發(fā)射速度與環(huán)繞速度的區(qū)別
教學(xué)方法:啟發(fā)、講授
教學(xué)過程：
一 導(dǎo)入新課
1.問：在高山上用不同的水平初速度拋出一個(gè)物體，不計(jì)空氣阻力，它們的落地點(diǎn)相同嗎？
學(xué)生：它們的落地點(diǎn)不同，速度越大，落地點(diǎn)離山腳越遠(yuǎn).因?yàn)樵谕蛔呱缴蠏伋觯鼈冊(cè)诳罩羞\(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，速度大的水平位移大，所以落地點(diǎn)也較遠(yuǎn)。
教師：假設(shè)被拋出物體的速度足夠大，物體的運(yùn)動(dòng)情形又如何呢？
學(xué)生進(jìn)行猜想。
教師總結(jié)，并用多媒體模擬。
如果地面上空有一個(gè)相對(duì)于地面靜止的物體，它只受重力的作用，那么它就做自由落體運(yùn)動(dòng)，如果物體在空中具有一定的初速度，且初速度的方向與重力的方向垂直，那么它將做平拋運(yùn)動(dòng)，牛頓曾設(shè)想過：從高山上用不同的水平速度拋出物體，速度一次比一次大，落地點(diǎn)也一次比一次離山腳遠(yuǎn)，如果沒有空氣阻力，當(dāng)速度足夠大時(shí)，物體就永遠(yuǎn)不會(huì)落到地面上來，它將圍繞地球旋轉(zhuǎn)，成為一顆繞地球運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星，簡(jiǎn)稱人造衛(wèi)星。
1970年4月24日,我國(guó)發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星, 到現(xiàn)在我國(guó)已發(fā)射了多顆人造地球衛(wèi)星。1975年,我國(guó)就掌握了使衛(wèi)星返回地面的回收技術(shù),成為世界上第三個(gè)掌握這種先進(jìn)技術(shù)的國(guó)家。1984年4月8日, 我國(guó)發(fā)射了一顆試驗(yàn)通訊衛(wèi)星, 把衛(wèi)星準(zhǔn)確地運(yùn)送到指定位置的同步軌道上。這是一個(gè)難度非常大的多維控制問題.同步衛(wèi)星的定點(diǎn)成功, 標(biāo)志著我國(guó)在運(yùn)載火箭和衛(wèi)星技術(shù)方面已加入世界先進(jìn)行列。近幾年,我國(guó)一直利用火箭為其它國(guó)家發(fā)射衛(wèi)星。這節(jié)課我們來學(xué)習(xí)人造地球衛(wèi)星的基本知識(shí)。
2.人造衛(wèi)星的分類
a.軌道分類：同步衛(wèi)星、極地衛(wèi)星、任一軌道衛(wèi)星。
b.用途分類：通訊衛(wèi)星、軍事衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星等等。
3.同步衛(wèi)星
1.軌道；一定在赤道上空。
2.必須有一定的高度、周期、線速度、角速度。（為什么？）
3.引入：那么人造衛(wèi)星的軌道半徑和它的運(yùn)動(dòng)速率之間有什么關(guān)系呢？本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)這個(gè)問題。
二 新課教學(xué)
（一）宇宙速度
1.設(shè)一顆人造衛(wèi)星沿圓形軌道繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)。
①教師：衛(wèi)星繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的向心力由什么力提供？
學(xué)生：由衛(wèi)星所受地球的萬(wàn)有引力來提供。
②據(jù)上述關(guān)系你能得到什么表達(dá)式？
學(xué)生：＝mr
③所以我們得到,t=2л
教師：在公式中，m為地球質(zhì)量，g為引力恒量，r為衛(wèi)星軌道半徑。此式為衛(wèi)星繞地球正常運(yùn)轉(zhuǎn)的線速度(環(huán)繞速度)和運(yùn)行周期表達(dá)式。
2.討論v、t與r之間的關(guān)系：
學(xué)生：由于gm一定，r越小，線速度v越大，反之，r越大，v越小.即：r↑→v↓
同理：r↑→t↑,對(duì)于人造衛(wèi)星vmax=7.9km/s,tmin=84.4min
教師：由此我們得到：距地面越高的衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)速率越小。那么，是向高軌道發(fā)射困難，還是向低軌道發(fā)射衛(wèi)星困難呢？
學(xué)生：向高軌道發(fā)射衛(wèi)星比向低軌道發(fā)射衛(wèi)星要困難，因?yàn)橄蚋哕壍腊l(fā)射衛(wèi)星，火箭要克服地球?qū)λ囊ψ龈嗟墓Α?/p>
3.對(duì)于靠近地面運(yùn)行的人造衛(wèi)星，求解它繞地球的速率
對(duì)于靠近地面運(yùn)行的人造衛(wèi)星，可以認(rèn)為此時(shí)的r近似等于地球的半徑r，則
或者：mg=mv2/r v==7.9km/s
教師：這個(gè)速度就是人造衛(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，叫第一宇宙速度。
4.討論：
①第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球的最大速度，為什么？
②為什么說第一宇宙速度是發(fā)射人造衛(wèi)星的最小速度
學(xué)生討論后，教師總結(jié)：
第一宇宙速度v=7.9km/s可理解成：
(1)是發(fā)射衛(wèi)星進(jìn)入最低軌道所必須具有的最小速度。
(2)是衛(wèi)星進(jìn)入軌道正常運(yùn)轉(zhuǎn)的最大環(huán)繞速度，即所有衛(wèi)星的環(huán)繞速度均小于7.9km/s。
過渡：如果衛(wèi)星進(jìn)入地面附近的軌道速度大于7.9km/s,此時(shí)衛(wèi)星的運(yùn)行軌道又如何呢？
5.教師講解，并用多媒體模擬：
①當(dāng)人造衛(wèi)星進(jìn)入地面附近的軌道速度大于7.9km/s,而小于11.2 km/s,它繞地球運(yùn)動(dòng)的軌跡就不是圓形，而是橢圓。
②當(dāng)衛(wèi)星從地面飛出時(shí)的速度大于或等于11.2km/s時(shí)，衛(wèi)星就會(huì)脫離地球的引力，不再繞地球運(yùn)行，為太陽(yáng)的行星這個(gè)速度叫做第二宇宙速度，也叫脫離速度。
③當(dāng)衛(wèi)星從地面上飛出時(shí)的速度大于或等于16.7km/s,則能脫離太陽(yáng)的束縛，進(jìn)入太陽(yáng)系以外的宇宙空間中去，這個(gè)速度叫做第三宇宙速度，也叫逃逸速度。
（二）地球同步衛(wèi)星
下面我們?cè)賮硌芯恳环N衛(wèi)星──同步通信衛(wèi)星。這種衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的角速度與地球自轉(zhuǎn)的速度相同，所以從地面上看，它總在某地的正上方，因此叫同步衛(wèi)星。這種衛(wèi)星一般用于通訊，又叫同步通訊衛(wèi)星。我們平時(shí)看電視實(shí)況轉(zhuǎn)播時(shí)總聽到解說員所說的太平洋上空或印度洋上空的衛(wèi)星都是通訊衛(wèi)星，在北京上空有沒有同步衛(wèi)星呢？同步衛(wèi)星有何特點(diǎn)呢？
若在北緯或南緯某地上空真有一顆同步衛(wèi)星，那么這顆衛(wèi)星軌道平面的中心應(yīng)是地軸上的某點(diǎn)，而不是地心，其需要的向心力也指向這一點(diǎn)。而地球所能夠提供的引力只能指向地心，所以北緯或南緯某地上空是不可能有同步衛(wèi)星的。另外由于同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，所以此衛(wèi)星離地球的距離只能是一個(gè)定值。換句話說，所有地球的同步衛(wèi)星只能分布在赤道正上方的一條圓弧上，而為了衛(wèi)星之間不相互干擾，大約3度角左右才能放置一顆衛(wèi)星，地球的同步通訊衛(wèi)星只能有120顆。可見，空間位置也是一種資源。(讓學(xué)生推導(dǎo)同步衛(wèi)星的高度)。
同步通訊衛(wèi)星的特點(diǎn)：1.在赤道平面內(nèi)。2.與地球自轉(zhuǎn)方向相同。3.高度一定。
值得說明的是：衛(wèi)星在發(fā)射的過程中處于超重狀態(tài)，和在升降機(jī)中相同。衛(wèi)星進(jìn)入軌道，在正常運(yùn)行的過程中，衛(wèi)星中的物體處于完全失重狀態(tài)，凡是工作原理與重力有關(guān)的儀器（天平，水銀氣壓計(jì)）在衛(wèi)星中都不能正常使用，凡是與重力有關(guān)的實(shí)驗(yàn)都無法進(jìn)行。
地球同步衛(wèi)星是指運(yùn)轉(zhuǎn)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，與地球同步轉(zhuǎn)動(dòng)，相對(duì)于地面上某一點(diǎn)始終保持靜止的人造衛(wèi)星。有一下特點(diǎn)：
（1）周期、角速度與地球相同，即t＝24h
（2）軌道確定。因?yàn)棣亍與地球相同，又在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以只能在赤道面上與地球自轉(zhuǎn)同步，所有地球同步衛(wèi)星的軌道均在赤道平面內(nèi)，且離地面的高度和環(huán)繞速度相同。
三 鞏固練習(xí)
1.發(fā)射一個(gè)用來轉(zhuǎn)播電視節(jié)目的同步衛(wèi)星，應(yīng)使它與地面相對(duì)靜止，已知地球半徑為6400km,問此衛(wèi)星應(yīng)發(fā)射到什么高度？（h=-r=3.59χ104km）
2.宇航員坐在人造衛(wèi)星里，試說明衛(wèi)星在發(fā)射過程中人為什么會(huì)產(chǎn)生超重現(xiàn)象？當(dāng)衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)又為什么會(huì)產(chǎn)生完全失重現(xiàn)象？
3.在環(huán)繞地球運(yùn)行的宇宙飛船的實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)，下面幾項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中可以正常進(jìn)行的是（cd）
a.用天平稱物體的質(zhì)量
b.同彈簧秤稱物體的重力
c.上緊鬧鐘上的發(fā)條
d.用體溫表測(cè)宇航員的體溫
4.關(guān)于第一宇宙速度，下面說法正確的是(bc)
a.它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度
b.它是近地圓形軌道上人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行速度
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.它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)在近地點(diǎn)的速度
5.某行星的衛(wèi)星，在靠近行星的軌道上飛行，若要計(jì)算行星的密度，需要測(cè)出的物理量是(d)
a.行星的半徑
b.衛(wèi)星的半徑
c.衛(wèi)星運(yùn)行的線速度
d.衛(wèi)星運(yùn)行的周期
6.關(guān)于人造地球衛(wèi)星與宇宙飛船的下列說法中，正確的是(ab)
a.如果知道人造地球衛(wèi)星的軌道半徑和它的周期，再利用萬(wàn)有引力恒量，就可算出地球質(zhì)量
b.兩顆人造地球衛(wèi)星，只要它們的繞行速率相等，不管它們的質(zhì)量、形狀差別有多大，它們的繞行半徑和繞行周期就一定是相同的
c.原來在同一軌道上沿同一方向繞行的人造衛(wèi)星一前一后，若要后一衛(wèi)星追上前一衛(wèi)星并發(fā)生碰撞，只要將后者速率增大一些即可
d.一只繞火星飛行的宇宙飛船，宇航員從艙內(nèi)慢慢走出，并離開飛船，飛船因質(zhì)量減小，所受萬(wàn)有引力減小，故飛行速度減小
五 作業(yè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)