萬有引力定律應(yīng)用示范課教學(xué)設(shè)計(jì)

1、第5章第2節(jié)萬有引力定律的應(yīng)用教學(xué)設(shè)計(jì) 福州高級(jí)中學(xué)物理組歐平教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能 l、了解人造衛(wèi)星的有關(guān)知識(shí) 2、進(jìn)一步推導(dǎo)第一宇宙速度，理解其含義 3、學(xué)習(xí)近地衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的特點(diǎn)過程與方法 通過用萬有引力定律推導(dǎo)第一宇宙速度，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀 通過介紹我國在衛(wèi)星發(fā)射方面的情況，激發(fā)學(xué)生的愛國熱情，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。教學(xué)重點(diǎn)：l、人造衛(wèi)星的線速度、角速度、周期與軌道半徑之間的關(guān)系。2、理解第一宇宙速度3、同步衛(wèi)星的特點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)：l、人造衛(wèi)星的線速度、角速度、周期與軌道半徑之間的關(guān)系。2、同步衛(wèi)星的軌道特點(diǎn)教學(xué)用具：ppt多媒體課件、實(shí)物展示臺(tái)教學(xué)過程一、

2、新課引入： 通過展示銀河系、太陽系、地球與衛(wèi)星系等視頻動(dòng)畫引入，說明其遵循相同的運(yùn)行規(guī)律一萬有引力定律。今天我們通過學(xué)習(xí)人造衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)行來進(jìn)一步研究其規(guī)律。 請(qǐng)學(xué)生上臺(tái)匯報(bào)展示收集到的相關(guān)人造衛(wèi)星知識(shí)。(課前已安捧學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)、查閱相關(guān)書籍、咨詢相關(guān)專家等方式收集相關(guān)人造衛(wèi)星知識(shí)) 學(xué)生甲：人造衛(wèi)星有許多種類，比如： 學(xué)生乙：我國人造衛(wèi)星的發(fā)展特點(diǎn)，二、新課教學(xué)：1、人造衛(wèi)星 衛(wèi)星有千萬種，但歸根結(jié)底它們都要遵循同一物理規(guī)律。 人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供其所需的向心力 人造衛(wèi)星的特點(diǎn)：軌道平面所處的圓心與地心是重合的。 衛(wèi)星繞著地球轉(zhuǎn)有： 引導(dǎo)學(xué)生通過觀察比較這一組式子發(fā)現(xiàn)

3、： 對(duì)于地球人造衛(wèi)星而言，M指地球質(zhì)量，約為601024kg，是確定的，那么v、w、T、只由r(h)決定。2、近地衛(wèi)星 同學(xué)們請(qǐng)看上述這組公式，隨著r，我們發(fā)現(xiàn)v、w、T。當(dāng)r =R時(shí)，衛(wèi)星運(yùn)行軌道緊貼著地球表面。我們給這種類型的衛(wèi)星一個(gè)名稱，叫近地衛(wèi)星。通過學(xué)生計(jì)算得出近地衛(wèi)星 引導(dǎo)學(xué)生思考討論： 1、同學(xué)們再來看近地衛(wèi)星的運(yùn)行速度v=79kms，這個(gè)數(shù)值大家很熟悉吧，這是我們上節(jié)課所學(xué)的第一宇宙速度，可見我們可以用計(jì)算近地衛(wèi)星環(huán)繞速度的值就是第一宇宙速度 2、是否可以發(fā)射顆衛(wèi)星環(huán)繞地球周期為60nin? 我們說，不可能存在T85min的人造衛(wèi)星，近地衛(wèi)星是所有衛(wèi)星中T最小的衛(wèi)星。三、同步衛(wèi)

4、星 如果一顆衛(wèi)星某一時(shí)刻經(jīng)過A點(diǎn)上空，下一時(shí)刻經(jīng)過A點(diǎn)至少需要85mln，那么在這85rnin時(shí)間內(nèi)A點(diǎn)的情況就無法知道了。如果我們想知道這段時(shí)間內(nèi)A點(diǎn)的情況該怎么辦?我們可以發(fā)射同步衛(wèi)星。 地球同步衛(wèi)星的特點(diǎn) 運(yùn)行周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同，T=24h 從地面上看，它總在某地的上方，與地面的物體保持相對(duì)靜止。 想一想、畫一畫同步衛(wèi)星的運(yùn)行軌道在哪里呢? 學(xué)生小組討論，投影儀展示： 【總結(jié)】同步衛(wèi)星的軌道只能在赤道上空，而且具地面的高度h也是唯一確定的(h約為56R)，所以說所有的同步衛(wèi)星都只能在唯一確定的軌道上運(yùn)行。 (展示同步衛(wèi)星軌道唯一性課件) l、如果每個(gè)國家都發(fā)射十幾顆同步衛(wèi)星，全世界這么多國家的同步衛(wèi)星一起在同一軌道上運(yùn)行，會(huì)不會(huì)太擁擠，相互碰撞昵?學(xué)生答：不會(huì)。對(duì)于所有同步衛(wèi)星而言，v值都是一樣的，換句話說，同步衛(wèi)星之間的位置都是相對(duì)固定的，當(dāng)然不會(huì)相互碰撞。 (展示多個(gè)同步衛(wèi)星一起運(yùn)行時(shí)情形的課件) 2、為了衛(wèi)星之間不互相干擾，大約3o。左右才能放置