第五讲人造地球卫星教学建议

第五讲人造地球卫星教学建议

（一）学习目标.掌握第一宇宙速度，并根据万有引力定律和向心力公式推算其数值知道第二宇宙速度和第三宇宙速度的含义，掌握同步通信卫星的运行原理，通过计算得出所有同步卫星高度相同的结论知道课本中5种卫星的用途.通过得出第一宇宙速度数值和同步卫星轨道高度的学习，认识数值计算的重要意义.通过了解人造地球卫星的广泛应用，懂得科学理论在技术发展中的重要意义通过对我国航天技术发展过程的学习，激发民族自豪感，增强建设现代化强国的决心

（二）教学建议本讲由前苏联第一颗人造地球卫星的发射引入，并界定了什么是航天器，什么是人造地球卫星，初步建立科学的概念接着重点介绍我国卫星技术的发展，激发学生的学习兴趣很自然，学生会带着“卫星是怎样发射的？又是怎样运行的？”这些问题学习本讲内容课本提供的卫星资料非常有限，教师可根据情况适当补充.关于“第一宇宙速度”的教学建议由于学生已经在拓展型课程I的第十五章“宇宙”中学过“第一宇宙速度”，课本只能非常简略地提到但考虑到相关内容很可能已经被学生遗忘，建议在此处较详细地复习，包括重新推算出第一宇宙速度的数值，通过第一宇宙速度的推算，学习发射人造地球卫星的基本原理示例1则是用来学习人造地球卫星运行的基本原理，其重点是万有引力定律和圆周运动知识通过学习要求学生注意卫星发射和卫星运行的区别，宇宙速度都是指发射速度而不是运行速度，当发射速度确定后，卫星的运行速度与高度有关，高度越低速度越大，这是一个难点建议通过示例1结合课本第52页“自主活动2”的讨论予以突破，也可以类比重物在地面降落的例子，从能量观点加以说明.关于课本第51页“大家谈”的教学建议设计该“大家谈”的意图是活跃气氛，引发思维，不可能要求学生谈得很深入，很全面，只要求学生根据已有知识发挥想象，涉及到以下几方面就可以了如人造卫星星体、运载器、航天器发射场、航天控制和数据采集网、天体力学、材料科学、遥测遥感和自动控制技术、计算技术等.关于课本第52页“自主活动1”的教学说明该活动带有启发科学幻想的目的，因为已经说明“地球自转的速度大大超过或低于实际的自转速度”这一条件，所以自转的速度大大增加时将发生很多离心现象，自转的速度大大降低时视重将增加I人在活动或劳动时感到费力.关于“第二宇宙速度和第三宇宙速度”的教学说明该部分内容虽然打有星号但对于航天发射的原理还是很重要的，特别是课本的图5-3清楚说明航天器的轨道形状与发射速度的关系，建议要求学生看懂，但推算过程超过中学要求，只要知道结论就可以了，第二宇宙速度和第三宇宙速度的数值也不必要求学生记住.关于“同步卫星”的教学建议“同步通讯卫星”是卫星应用的重点内容，要求学生能推算出同步卫星的高度，卫星越高，覆盖地球的面积越大，三颗同步卫星覆盖的面积有重复部分

（三）作业说明本节共有练习16道，建议第

2、

4、9道在课内完成参考答案.BD.第一位同学错误，由式尸=，自不能得出〃与产成反比的结论，因为u也要变化;另一位同学正确，万有引力公式尸=当中其他皆常数，户与产成反比，尸表示地球能给卫星提供的向心力—2r—/2兀、2n_FGMci=coR=rpR；ci==.2TmRI

6.3km/s

5.9XlO24kg

8.9m/s

27.3km/So约300km。