《宇宙航行》教案1(二)

1、宇宙航行教案一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1、了解第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度的物理含義。2、運(yùn)用勻速圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí), 計(jì)算第一宇宙速度。（二）過(guò)程與方法通過(guò)用萬(wàn)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(wèn)題的能力。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀1、簡(jiǎn)述人類(lèi)航天事業(yè)的發(fā)展史，激勵(lì)學(xué)生科學(xué)探究的志趣2 、通過(guò)介紹我國(guó)在衛(wèi)星發(fā)射方面的情況激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情3 、感知人類(lèi)探索宇宙的夢(mèng)想促使學(xué)生樹(shù)立獻(xiàn)身科學(xué)的人生價(jià)值觀二、教學(xué)重點(diǎn)第一宇宙速度的推導(dǎo)三、教學(xué)難點(diǎn)運(yùn)行速率與軌道半徑之間的關(guān)系四、課時(shí)安排1 課時(shí)五、教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件、粉筆、圖片。六、教學(xué)過(guò)程新課導(dǎo)入：牛頓在思考萬(wàn)有引力定律時(shí)就曾思考

2、過(guò)： 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)也就一次比一次離山腳遠(yuǎn)。 如果速度足夠大， 物體就不會(huì)落到地面上來(lái)，它將繞地球運(yùn)動(dòng)，成為人造地球衛(wèi)星?？梢韵胂?，這個(gè)速度是很大的，現(xiàn)在來(lái)計(jì)算一下，這個(gè)速度究竟有多大？新課講解：一、宇宙速度1、第一宇宙速度暮=16.7 kni/s設(shè)地球和繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的飛行器的質(zhì)量分別為m m,飛行器到地心的距離是r ,飛行器的速度為 v：gmm v2gm2m m vr2 r. r從上式可以看出：衛(wèi)星距地心越遠(yuǎn)，它的運(yùn)行速度越小。（必須說(shuō)明的是：雖然距地面高的衛(wèi)星運(yùn)行速度比靠近地球表面的衛(wèi)星運(yùn)行速度小，由于向高軌道發(fā)射衛(wèi)星比向低軌道發(fā)射衛(wèi)

3、星要困難，以后可用能量觀點(diǎn)分析）對(duì)靠近地面的人造衛(wèi)星，可以認(rèn)為它的軌道半徑r近似等于地球的半徑 r,在上式中把r用r代入，可算出：6.67 10. 5.89 1024,vm/s = 7.9km/s6.40 106這就是物體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。2、第二宇宙速度在地面附近發(fā)射飛行器，如果發(fā)射速度滿(mǎn)足7.9km/sv11.2km/s時(shí)，衛(wèi)星就會(huì)克服地球引力，永遠(yuǎn)離開(kāi)地球。把11.2km/s叫做第二宇宙速度。3、第三宇宙速度第二宇宙速度的物體還受到太陽(yáng)的引力，在地面附近發(fā)射一個(gè)物體，若發(fā)射速度等于或大于16.7km/s ,物體就會(huì)掙脫太陽(yáng)的引力，飛到太陽(yáng)系以

4、外。把 16.7km/s叫做第三宇宙速 度。1924年論述多級(jí)火箭的、夢(mèng)想成真真正為人類(lèi)邁向太空提供科學(xué)思想的，是齊奧爾科夫斯基，在專(zhuān)著出版。1957 年 10 月 4 日，前蘇聯(lián)第一顆人造衛(wèi)星上天。第一位進(jìn)入太空的人，就是大名鼎鼎的前蘇聯(lián)宇航員加加林。 1961 年 4 月 12 日，他乘坐東方號(hào) 宇宙飛船環(huán)繞地球飛行一圈，歷時(shí)108分鐘。1969 年 7 月 16 日，美國(guó)“阿波羅 11 號(hào)”飛船，載著阿姆斯特朗，奧爾德林和柯林斯三人在美國(guó)肯尼迪航天中心升空， 飛向月球。 到達(dá)了月球軌道后， 由柯林斯駕駛飛船繞月飛行，而阿姆斯特朗和奧爾德林駕駛登月艙于7 月 20 日在月面靜海降落。阿姆斯特朗第一個(gè)登上月球。 他說(shuō)出了下面這段意味深長(zhǎng)的話(huà)： “對(duì)個(gè)人來(lái)說(shuō)， 這只是一小步； 但對(duì)人類(lèi)而言，這是巨大的一步。 ”1992 年中國(guó)載人航天工程正式啟動(dòng)。2003 年 10 月 15 日，神舟五號(hào)飛船發(fā)射升空，開(kāi)始為期 21 小時(shí)的首次載人航天飛行，航天員楊利偉成為我國(guó)飛天第一人。2005 年 10 月 12 日，航天員費(fèi)俊龍、聶海勝乘坐神舟六號(hào)飛船開(kāi)始我國(guó)第二次載人航天飛行。在經(jīng)過(guò)115 小時(shí) 32 分鐘的太空飛行，完成我國(guó)真正意義上有人參與的空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)后，神舟六號(hào)飛