必修2宇宙航行.doc

必修2“宇宙航行”教学设计
课题
宇宙航行
课时
1课时
教
学
目
标
一、知识和技能
1．理解人造地球卫星的有关知识和航天开展史。
2．知道三个宇宙速度的含义和数值,会推导第一宇宙速度。
3．理解卫星的线速度，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远。假设速度足够大,物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星。(如图。
考虑并小组完成导学案：
据物体做圆周运动的向心力由万有引力提供，可有
得。式中M是地球质量、r是物体圆周运动的轨道半径，因为是在地球外表,所以r近似等于地球半径R。
利用幻灯片，向学生展示一些航天类的图片，以激发学生的学****兴趣.
)从图上我们可以看出，物体程度抛出的方向就是地球这个球体的切线方向。如今我们一起来替牛顿算一算，需要多大的速度物体才能不落回地球，而是像卫星一样绕地球做匀速圆周运动。
学生考虑，老师巡视并在黑板上板书
第一宇宙速度：7。9km/s
第二宇宙速度（逃逸速度）： （第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍)
第三宇宙速度：16。7km/s
【牢记】：
①抛出速度v满足v=7。9km/s时，物体将在地表围绕地球做匀速圆周运动。
②〈v<，物体将围绕地球做椭圆轨道的运动。
③抛出速度v满足11。2km/s≤v〈，物体将脱离地球的引力,永远分开地球进而进入太阳引力范围，围绕太阳运动。
在忽略地球自转影响的情况下，近似认为万有引力等于向心力,就可以求解了,因为地球外表的重力加速度我们是知道的.
当速度等于7。9km/s时，地球提供的重力正好等于物体以7。9km/s速度做匀速圆周运动所需的向心力，物体做匀速圆周运动；,地球提供的重力将大于物理做圆周运动所需的向心力，所以物体做向心运动，落向地面.
④抛出速度v满足16。7km/s≤v时，物体将脱离太阳引力,永远分开太阳系。
四、【课内探究】
【问题】:比近地轨道外层轨道上的卫星的线速度和7。9km/s相比是大还是小呢？
【解析】：根据知轨道半径越大，线速度越小，。
既然外层轨道卫星速度比7。9km/s小，那假设要将卫星发现到外层轨道，是不是需要的发射速度会小点？
要搞清楚这个问题首先必须先弄清楚两个概念。
发射速度：所谓发射速度是指被发射物在地面附近分开发射装置时的初速度，并且一旦发射后就再无能量补充，被发射物仅依靠自己的初动能抑制地球引力上升一定的高度，进入运动轨道。
运行速度(或环绕速度）：所谓运行速度,是指卫星在进入运行轨道后绕地球做
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小组讨论完成导学展示
匀速圆周运动的线速度
知道这两个概念后,根据公式可以明确:卫星在地表的环绕速度是最大的，为7。9km/s，越外层的卫星环绕速度越小，所以第一宇宙速度又是最大的环绕速度。
那将卫星发射到外层轨道需要的发射速度是如何的呢？请大家考虑并答复下面的问题。
【问题】①：如右图,四颗均绕地球做匀速圆周运动，，应该如何操作？
学生多数会答复加速追赶或减速