2020-2021学年高中物理-第七章-万有引力与宇宙航行-4-宇宙航行教案-新人教版必修2.docx
《2020-2021学年高中物理-第七章-万有引力与宇宙航行-4-宇宙航行教案-新人教版必修2.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2020-2021学年高中物理-第七章-万有引力与宇宙航行-4-宇宙航行教案-新人教版必修2.docx(7页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
2020-2021学年高中物理 第七章 万有引力与宇宙航行 4 宇宙航行教案 新人教版必修2 2020-2021学年高中物理 第七章 万有引力与宇宙航行 4 宇宙航行教案 新人教版必修2 年级: 姓名: - 7 - 第4节 宇宙航行 “宇宙航行”介绍了万有引力的实践性成就,万有引力理论使人类实现“飞天”梦想。本节课是一节知识应用与扩展的课程,所以设计时注意加大知识含量,引起学生兴趣。同时注意方法的培养,让学生养成用万有引力是天体运动的向心力这一基本方法研究问题的习惯,避免套公式的不良习惯。围绕第一宇宙速度的讨论,让学生形成较正确的卫星运动图景。 物理观念:理解卫星的运行速度、周期与半径的关系,建立起关于各种卫星的运行状况的正确图景 科学思维:通过用万有引力定律推导第一宇宙速度,培养学生运用知识解决问题的能力 科学探究:通过对卫星运动规律的研究,帮助学生建立起关于各种人造地球卫星运行状况的正确图景。帮助学生养成用万有引力是天体运动的向心力这一基本方法研究问题的习惯 科学态度与责任:感知人类探索宇宙的梦想及巨大成就,激发学生学习物理的热情,促使学生树立献身科学的人生观和价值观。 1、教学重点:第一宇宙速度的推导 2、教学难点:人造卫星运行速度与卫星发射速度的区别 多媒体课件 【新课导入】 人类对太空存在着各种的幻想,比如古代的嫦娥奔月,明朝万户利用炮竹自制火箭。随着科技的发展,我国的航天员也在太空中留下了中国人的足迹。今有王亚平太空授课,而且中国至今发射了几十颗人造卫星。前面我们了解并学习了万有引力定律的应用,这一节我们着重学习人类是如何应用万有引力定律实现自己探索宇宙的梦想的 【新课内容】 一、牛顿关于卫星的设想 地面上抛出的物体,由于受到地球引力的作用,最终都要落回到地面。 1.月球也要受到地球引力的作用,为什么月亮不会落到地面上来? 由于月球在绕地球沿近似圆周的轨道运转,此时月球受到的地球引力,用来充当绕地球运转的向心力,故月球不会落到地面上来. 牛顿就曾设想, 从高山上用不同的水平速度抛出物体,速度一次比一次大,则落点一次比一次远,如不计空气的阻力,当速度足够大时, 物体就永远不会落到地面上来.而围绕地球旋转,成为一颗人造地球卫星,简称人造卫星 由此可见,人造地球卫星运行遵从的规律是:卫星绕地球做匀速圆周运动,地球对卫星的引力提供向心力。 问题 如图所示,四条轨道中可以作为卫星轨道的是哪一条? 卫星运动轨道特点: 万有引力提供向心力,所以轨道平面一定经过地球中心,卫星围绕地球的中心做匀速圆周运动。二、宇宙速度 问题: 人造卫星的发射速度至少达到多少才能绕地球做稳定的圆周运动? 建立模型:卫星绕地球做匀速圆周运动 基本思路:卫星绕地球做圆周运动的向心力由地球对卫星的万有引力提供。 已知地球半径R=6400km,地球质量M=6.0×1024kg,卫星在地面附近环绕地球作匀速圆周运动所必须具有的速度有多大? 又∵ ∴ 1.第一宇宙速度 (1)第一宇宙速度:v=7.9km/s,物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度,也称为“最小发射速度”。 (2)发射速度是指卫星在地面附近离开发射火箭的初速度。假若卫星发射后不再补充能量,那么要发射一颗人造地球卫星,其发射速度就不能小于第一宇宙速度。 (3)“最大环绕速度”:在所有环绕地球做匀速圆周运动的卫星中,近地卫星的轨道半径最小,由G=m可得v=,轨道半径越小,线速度越大,所以在这些卫星中,近地卫星的线速度即第一宇宙速度是最大环绕速度 2.第二与第三宇宙速度 (1)第二宇宙速度:v=11.2km/s,物体会克服地球的引力,永远离开地球。 说明:若速度大于7.9km/s 而小于11.2km/s,物体绕地球运动的轨迹不是圆,是椭圆,但还在地球的引力范围之内。 (2)第三宇宙速度:v=16.7km/s,物体会挣脱太阳引力束缚,飞到太阳系外。 三、人造卫星运行规律 可见:v、ω、T 与 r 为 一 一对应关系;高轨道上运行的卫星,线速度小、角速度小,周期长。 四、同步卫星 1.三类人造地球卫星轨道: 赤道轨道、极地轨道与倾斜轨道 2.同步卫星: 相对于地面静止的人造卫星,它在轨道上跟着地球自西向东同步地做匀速圆周运动,轨道平面与赤道平面重合,T=24h. 3、同步卫星的高度h(距地表的距离) 由F引=Fn有: 解得:h=5.5R 4.同步卫星特点 (1)周期一定:它的运动周期等于地球自转的周期T=24h。 (2)角速度一定:同步卫星绕地球运动的角速度等于地球自转的角速度。 (3)道上随地球做匀速圆周运动,其轨道离地面的高度约为3.59×104km。 (4)环绕速度大小一定:所有同步卫星绕地球运动的线速度的大小是一定的,约为3.08km/s。 (5)向心加速度大小一定:所有同步卫星由于到地心距离相同,所以,它们绕地球运动的向心加速度大小都相同,约为0.23m/s2 五、卫星的发射与变轨 思考:人造卫星在低轨道上运行,要想让其在高轨道上运行,应采取什么措施? 宇宙飞船与空间站对接问题 空间站实际上就是一个载有人的人造卫星,那么,地球上的人如何登到空间站,空间站上的人又如何返回地面?这些活动都需要通过宇宙飞船来完成,这就存在一个宇宙飞船与空间站对接的问题。 思考:能否把宇宙飞船先发射到空间站的同一轨道上,再通过加速去追上空间站实现对接呢? 飞船首先在比空间站低的轨道运行,当运行到适当位置时,再加速运行到一个椭圆轨道。 通过控制轨道使飞船跟空间站恰好同时运行到两轨道的相切点,此时飞船适当减速,便可实现对接,如图示。- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2020 2021 学年 高中物理 第七 万有引力 宇宙 航行 教案 新人 必修
咨信网温馨提示:
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【a199****6536】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【a199****6536】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【a199****6536】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【a199****6536】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。
关于本文
本文标题:2020-2021学年高中物理-第七章-万有引力与宇宙航行-4-宇宙航行教案-新人教版必修2.docx
链接地址:https://www.zixin.com.cn/doc/2339385.html
链接地址:https://www.zixin.com.cn/doc/2339385.html