PAGE8-萬有引力定律的應用一、教學內容分析“萬有引力定律的應用”是魯科版<<物理(必修2)>>第五章其次節,本節教學內容體現了萬有引力定律在天文學上的應用。通過對第一宇宙速度的計算、其次宇宙速度和第三宇宙速度的介紹以及預料未知天體等教學活動，培育學生綜合應用萬有引力定律、牛頓運動定律以及圓周運動規律等學問的實力。教學中不僅要關注學問與技能目標的達成，而且應滲透科學探討方法、思維方法以及問題解決的方法的教化，在實踐中體驗解決問題的脈絡。二、學生學習狀況分析本節課是在學生學習了平拋運動、勻速圓周運動、萬有引力定律等內容之后編排的，學生已具備了解決問題的基本工具。本節課是一節學問應用與擴展的課程，所以設計時留意加大學問含量，引起學生的學習愛好。同時留意方法的培育，讓學生養成用萬有引力是天體運動的向心力這一基本方法探討問題的習慣，避開套公式的不良習慣。圍繞第一宇宙速度的探討，讓學生形成較正確的衛星運動圖景。三、設計思想美國教化家G.玻利亞指出，不要把你的全部秘訣一古腦地倒給學生，而要讓他們先猜想一番，引導他們獨立地思索，找出盡可能多的東西，然后再講給他們聽。在這種教化思想的啟發下，我以問題為中心的課堂教學模式教學。因此教學以建構主義為指導思想，在每個環節，先用多媒體創設真實的問題情境，讓學生形成感性認知，從學生的已有的認知結構動身，然后通過設計有利于學生才智開的啟發性問題，激發學生的新奇心和求知欲，激勵學生大膽思索、主動參加，引導學生探討溝通、通過自己的分析推導來駕馭并獲得相關的學問和方法，即課堂中通過創設問題情境→設疑→思索→啟發→引導，這樣一條主線。在設計中突動身揮學生的主體作用。這是本課教學設計的基本理念。四、教學目標1．了解人造衛星的放射原理。2．知道三個宇宙速度的含義和數值，會推導第一宇宙速度。3．理解衛星的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關系。4．經驗探究人造衛星由設想變為現實的過程，體會猜想、外推的科學方法，培育學生的科學思維。5.通過用萬有引力定律推導第一宇宙速度，提高學生運用學過的學問分析和解決新問題的實力，培育學生科學探究實力。6.通過對衛星運動規律的探討，幫助學生建立起關于各種人造地球衛星運行狀況的正確圖景。幫助學生養成用萬有引力是天體運動的向心力這一基本方法探討問題的習慣，7.了解人類探究太空的過程，感受科技發展對人類進步的巨大促進作用，通過對我國航天事業發展史的了解，滲透愛國主義教化。8.感知人類探究宇宙的幻想及巨大成就，激發學生學習物理的熱忱，促使學生樹立獻身科學的人生觀和價值觀。五、教學重點和難點重點：第一宇宙速度的推導；對人造地球衛星原理的理解；探討天體運動的基本思路與方法。難點：第一宇宙速度是衛星放射的最小速度，是衛星環繞地球運行的最大速度；人造衛星的速度、周期的比較。六、教學過程設計教學步驟老師活動學生活動設計意圖一、引入新課<一>、人造衛星上天探究宇宙的奇妙，奔向廣袤而遙遠的太空，是人類自古以來的幻想娥奔月”“神七問天”“神八與天宮一號對接”標記著我國駕馭世界上最先進的航天技術。2012年6月16日，我國又邁出了重要的一步，神舟九號勝利放射并勝利與天宮一號對接，下面我們就一起來回顧這一精彩瞬間。（播放神九放射視頻）那么，衛星是如何上天的？是如何到達指定高度的？會掉下來嗎？是什么力使衛星能繞地球飛行？…本節課我們就利用萬有引力定律和圓周運動的學問對宇宙航行做一個初步的了解和探討。學生回顧神九放射的過程，依據所學的平拋運動、圓周運動的學問，提出問題創設情境，激發學生愛好，引入課題二、推動新課[思索與探討]（1）從空中由靜止釋放的物體，會因為地球的吸引而落回地面。（2）同樣是受地球吸引的月球，為何它卻沒有落回地面上呢？課件展示月球與物體的數據比較項目物體月球初速度V=0m/sV=1km/s受力萬有引力萬有引力運動類型自由落體圓周運動學生經溝通探討得出結論：物體能成為衛星必需具備足夠大的速度[歷史探究]展示牛頓的人造衛星原理圖牛頓人造衛星原理圖牛頓人造衛星原理圖[提出問題]（1）、如何讓衛星或飛船獲得足夠大的初速度呢？火箭。課件展示我國長征系列火箭圖片和神州六號的模擬放射過程（2）、必需給物體多大的速度，它才不會落回地面呢?[思索與探討]（1）衛星做勻速圓周運動向心力的來源？萬有引力供應向心力（2）設地球質量為M，衛星質量為m，衛星到地心距離為r，試導出環繞地球做勻速圓周運動的線速度的表達式 （3）若地球質量M＝5.98×1024kg，G＝6.67×10-11m3/kg·s2，地球半徑為R＝6.38×106m。求衛星在近地軌道的運行速度？MMRrm近地軌道：r＝R近地軌道：r＝R（4）由衛星的速度公式 ，你能看出衛星速度和什么有關嗎？V只和軌道半徑r有關，v∝課件展示在不同軌道上衛星運動的快慢1、宇宙速度（1）第一宇宙速度（環繞速度）：V＝7.9km/s含義：是地球衛星的最大運行速度，最小放射速度運行速度與放射速度的區分：VV運行V放射（2）其次宇宙速度：（脫離速度）V＝11.2km/s衛星脫離地球束縛變成小行星的最小放射速度（3）第三宇宙速度：（逃逸速度）V＝16.7km/s衛星擺脫太陽束縛的最小放射速度課件展示：2、衛星的運行速度，角速度，周期與半徑的關系學生自主推導：分析比較V，w和T和什么有關分析比較V，w和T和什么有關 <二>、預料未知天體1、課件展示九大行星圖，介紹九大行星的發覺過程，讓學生比較水、金、火、土、天王星與海王星、冥王星發覺的不同之處。2、觀看八大行星的報道，讓學生對此提出看法分析比較數據得出結論學生觀看和了解火箭的結構與放射過程學生思索與探討，回答相應問題學生觀看并與結論對比，獲得感性相識區分兩種速度，駕馭第一宇宙速度的內涵詳細感知三大宇宙速度的含義學生自主推導學生觀看并提出看法詳細給出月球和物體的數據，讓學生從中找出不同點得出結論，培育學生的視察實力通過歷史的探究讓學生進一步相識衛星上天的原理，并感悟科學發展的漫長過程通過介紹我國在航天領域的巨大成就，激發學生的愛國熱忱通過探討與溝通的方式逐步引導學生推導出第一宇宙速度，并學會這一思想方法，達到突破這一重難點的目的通過動畫展示衛星在不同軌道的運動快慢，克服本節學問較為抽象的缺點通過多媒體教學聯系開頭觀看的火箭放射過程，突破這一教學難點通過動畫展示，引導學生駕馭這一較為抽象的學問通過學生自主推導衛星的V，W和T的表達式，進一步駕馭運用萬有引力定律解決詳細問題的實力讓學生懂得理論來源于實踐，反過來又可以指導實踐，增加學生學習物理的愛好[課堂練習]（1）人造衛星的天線偶然折斷，天線將做（）A．自由落體運動B．平拋運動C．遠離地球飛向太空D．接著和衛星一起沿軌道運動（2）人造地球衛星以地心為圓心做勻速圓周運動，下列說法中正確的是（）A．半徑越大，速度越大，周期越小B．半徑越大，速率越小，周期越大C．全部衛星的角速度相同，與半徑無關D．全部衛星的速率均相同，與半徑無關（3）近地衛星的周期是多少？我們能否放射一顆周期為50min的衛星呢?學生自主完成課堂練習通過習題鞏固前面全部的重點學問三、小結盡管人類已經跨入太空，登上月球，但是，相對于宇宙之宏大，地球和月亮不過是茫茫宇宙中的兩粒塵埃；相對宇宙之久長，人類歷史不過是宇宙年輪上一道小小的刻痕……宇宙留給人們的思索深邃而廣袤。宇宙有沒有邊界？有沒有起始和終結？地外文明在哪里？愛因斯坦曾經說過:“一個人最完備和最劇烈的情感來自面對不解之謎。”你想加入破解他的行列嗎？努力學習吧！七、教學反思

這一節重點講解并描述了人造衛星的放射原理，推導了第一宇宙速度,并介紹了其次、第三宇宙速度。人造衛星是萬有引力定律在天文學上應用的一個實例，是人類折服自然的見證，體現了學問的力氣，是學生學習了解現代科技學問的一個極好素材。教材不但介紹了人造衛星中一些基本理論，更是在其中滲透了許多探討實際物理問題的物理方法。因此，本節課是第五章的重點內容，是學生進一步學習探討天體物理問題的理論基礎。另外