《4.人造卫星宇宙速度》精品优质课教案设计

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1.重点：人造卫星的发射和运行原理

2.难点：第一宇宙速度的推导

教学仪器: 地球仪、 圆环、 视频 、图片资料 ppt课件

教学过程

一、引入新课

学生观看一组卫星图片

学生了解卫星在生活中应用并进一步体验卫星和人们的生活息息相关，引发学生对卫星了解的兴趣

二、进入新课

（一）卫星的发射

如何人工的使物体在太空中绕行星运行呢？介绍牛顿的设想

教师：我们先一起了解下牛顿当初的设想，牛顿在发现万有引力定律的过程中，认识到地球对月球的引力与地面上的物体受到的重力是同一钟性质力，而月球在绕地球转动，那么地面上的物体也应该可以绕地球转动，只不过需要给它一个沿水平方向的初速度。

牛顿设想在地面的一座高山上将物体水平抛出，忽略其阻力，由平抛运动知识可知，高度一定，则运动时间一定，水平位移只与初速度有关，初速度越大，水平位移越大.物体被抛得越远，当速度足够大时这时还能将地面看成平面吗？

当速度很大时，不能将地面看成平面，物体在下落过程中，地球表面也在下降，物体的落点将会更远。当速度足够大时，物体将永远不会落到地面上，而是绕地球转动成为地球的一颗人造卫星。

今天早已实现了牛顿的设想，我们不仅可以使卫星绕地球运行而且还可以使卫星绕月球运行，甚至是其他行星。

下面通过一段视频来了解下卫星的发射过程

播放嫦娥一号卫星的发射过程并结合一张图片介绍近地卫星的发射轨道

近地卫星的概念：卫星贴近地球表面转动。

火箭点火后直线加速十秒钟左右，然后进入程序转弯，转弯过程中先后是助推器分离

一二级火箭分离、二三级分离、穿过大气层抛开整流罩，最后是三级火箭与卫星分离。

发射速度的概念：最后一级火箭脱离时卫星的速度

运行速度的概念：卫星进入预定轨道绕地球飞行的速度

对于近地卫星，当星箭分离时卫星的速度与地面平行并直接进入运行轨道。那么近地卫星的发射速度与运行速度的关系？

学生：发射速度等于运行速度

问题：近地卫星的发射速度应该等于多少呢？也就是牛顿设想中应该以多大的速度水平抛出物体，才能使物体绕地球转动而不落下来呢？

（二）宇宙速度