高中物理必修2《宇宙航行》教案
教学目标
知识与技能
1.了解人造卫星的有关知识，正确理解人造卫星做圆周运动时，各物理量之间的关系.
2.知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度.
过程与方法
通过用万有引力定律来推导第一宇宙速度，培养学生运用知识解决问题的能力.
情感、态度与价值观
1.通过介绍我国在卫星发射方面的情况，激发学生的爱国热情.
2.感知人类探索宇宙的梦想，促使学生树立献身科学的人生价值观.
教学重难点
教学重点
1.第一宇宙速度的意义和求法.
2.人造卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系.
教学难点
1.近地卫星、同步卫星的区别.
2.卫星的变轨问题.
教学工具
多媒体、板书
教学过程
一、宇宙航行
1.基本知识
(1)牛顿的“卫星设想”
如图所示，当物体的初速度足够大时，它将会围绕地球旋转而不再落回地面，成为一颗绕地球转动的人造卫星.
(2)原理
一般情况下可认为人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，向心力由地球对它的万有引力提供，
(3)宇宙速度
(4)梦想成真
1957年10月，苏联成功发射了第一颗人造卫星;
1969年7月，美国“阿波罗11号”登上月球;
2003年10月15日，我国航天员杨利伟踏入太空.
2.思考判断
(1)绕地球做圆周运动的人造卫星的速度可以是10 km/s.(×)
(2)在地面上发射人造卫星的最小速度是7.9 km/s.(√)
(3)要发射一颗月球人造卫星，在地面的发射速度应大于16.7 km/s.(×)
探究交流
我国于2011年10月发射的火星探测器“萤火一号”.试问这个探测器应大约以多大的速度从地球上发射
【提示】 火星探测器绕火星运动，脱离了地球的束缚，但没有挣脱太阳的束缚，因此它的发射速度应在第二宇宙速度与第三宇宙速度之间，即11.2 km/s
二、第一宇宙速度的理解与计算
【问题导思】
1.第一宇宙速度有哪些意义?
2.如何计算第一宇宙速度?
3.第一宇宙速度与环绕速度、发射速度有什么联系?
1.第一宇宙速度的定义
又叫环绕速度，是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所具有的速度，是人造地球卫星的最小发射速度，v=7.9 km/s.
2.第一宇宙速度的计算
设地球的质量为M，卫星的质量为m，卫星到地心的距离为r，卫星做匀速圆周运动的线速度为v：...