教学设计:何腾英

　　【版本信息】

　　广东教育出版社必修2。

　　【教学设计】

　　一、教学目标

　　教学目标确立思路（思维工具：AGO、CAF、APC、FIP）：

　　围遶课标三维目标（知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观）设计要求，在充分考虑多种教学目标可能性的基础上，优先确立以教学目标：

　　1.理解：万有引力定律及其应用；

　　2.瞭解：第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度的意义。

　　二、备用思维工具

　　AGO、APC、OPV、CAF、FIP、

　　三、教学步骤

　　（一）复习万有引力定律的相关内容，画出思维导图（思维工具：CAF)

　　图1万有引力定律

　　（二）万有引力定律应用（思维工具：CAF、APC）：

　　基本思路是:1.物理模型是地球卫星m绕地球M作匀速圆周运动；2.向心力由万有引力提供；3.万有引力又俗称重力。

　　F=GMmr2=mv2r=mω2r=m4π2T2r=ma向=mg道

　　用CAF、FIP思维工具打开学生的思维：由上述等式能求哪些物理量？让学生推导出各物理量的表达式，并理解其意义。

　　图2万有引力定律的应用

　　（三）地球的同步卫星：要让卫星与地球自转同步必需满哪些条件？（思维工具:CAF)

　　图3同步卫星

　　（四） 宇宙速度及其意义（思维工具：CAF、APC）

　　这个问题的思路分析是：

　　1.卫星绕地球作匀速运动的条件是万有引力提供向心力——向心力等于万有引力；

　　2.若卫星受到的万有引力小于需要的向心力时卫星作离心运动。在这个基础上介绍宇宙速度及其意义，并用图示画出相应的离心图。

　　参考提示（图4）

　　图4宇宙速度

　　（五）当堂训练：

　　1.一颗人造地球卫星质量为m，距地面的高度为h；设地球半径为R，地球质量为M，把卫星的运动近似看作绕地球作匀速圆周运动。由万有引力提供向心力，试推导出卫星的运动中的：周期T=；线速度的大小V=

　　角速度ω=向心加速度( 在轨道处的重力加速度)=

　　2.地面上的物体所受的重力近似等于地球对物体的万有引力，设地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，试求地球的质量是

　　3.知道月球绕地球作匀速圆周运动的周期为T，月球到地球中心的距离r,试计算出地球的质量为 

　　4.已知地球质量为M，引力常量为G，地球半径为R，用以上各量表示，在地球表面附近运行的人造卫星的第一宇宙速度V=  . 

　　5.已知地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，用以上各量表示，在地球表面附近运行的人造卫星的第一宇宙速度V=. 

　　6.如图所示，在同一轨道平面上有A、B、C三颗人造地球卫星，它们各自的运转半径不相同，则下列关系正确的是

　　A.三颗卫星的线速度vA>vB>vC  B.三颗卫星所受向心力FA＞FB＞FC

　　C.三颗卫星的向心加速度aA>aB＞aCD.三颗卫星的周期TA＜TB＜TC

　　7.关于宇宙速度，下列说法哪些是正确的()

　　A.第一宇宙速度等于79km/s

　　B.第一宇宙速度是人造卫星环绕地球表面做匀速圆周运动的最小的轨道速度

　　C.第二宇宙速度是卫星挣脱地球的束缚所需的最小发射速度

　　D.第三宇宙速度是卫星挣脱太阳的束缚所需的最小发射速度

　　8.某星球的半径与地球半径之比为2:1,质量之比为1:5,假如某人在星球上和地球上跳高,则他在星球上和地球上以相同的初速度竖直向上跳起的高度之比是: ()

　　A.20：1  B.10：1C.30：1 D.15：1

　　9.取地球的环绕速度为7.9km/s,某行星的质量是地球的8倍,半径是地球的2倍,则此行星的环绕速度为: ()

　　A.79km/s B.316km/sC.158km/s D.98km/s

　　【教学后记】

　　在打开学生思路时可用各种思维工具,引导学生怎样去思考问题,在归纳梳理时可用导图形式将思路可视化呈现出来,便于记忆及知识的提出.万有引力定律应用中计算时,方程推出表达式,再用比例法求解。