1、知識(shí)和技能

(1)知道合力與分力。

(2)知道共點(diǎn)力，理解共點(diǎn)力的合成。

(3)會(huì)用平行四邊形定則求共點(diǎn)力的合力。

(4)會(huì)用計(jì)算法求相互垂直二力的合力。

力的合成是在學(xué)習(xí)了生活中常見(jiàn)的力之后，從等效的角度對(duì)兩個(gè)力作用效果所遵循規(guī)律的深入探究。力的合成是解決力學(xué)問(wèn)題的一個(gè)重要方法，是以后學(xué)習(xí)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的基礎(chǔ)之一，也是中學(xué)階段其他矢量運(yùn)算的基礎(chǔ)。力的合成是本章教學(xué)的重點(diǎn)。

學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容需要的知識(shí)有：力的矢量性、力的三要素、力的圖示和等效的思想方法。

從教材“泗水拔鼎”故事情景入手，讓學(xué)生通過(guò)模擬“拔鼎”(即提杠鈴片)的游戲提出問(wèn)題，感悟等效思想，建立“共點(diǎn)力”、“合力與分力”、“合成與分解”等概念。

在學(xué)生親身體驗(yàn)的基礎(chǔ)上，教師用DIS實(shí)驗(yàn)演示，為學(xué)生進(jìn)一步的探究搭建一個(gè)臺(tái)階，再引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，歸納出平行四邊形定則。

通過(guò)學(xué)生制作平行四邊形模型，探究合力與分力的大小關(guān)系，加深對(duì)平行四邊形定則的認(rèn)識(shí)，完成對(duì)“泗水拔鼎”等實(shí)際問(wèn)題的解釋。

本設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與和親身體驗(yàn)，在學(xué)習(xí)過(guò)程中感受等效等思想方法，通過(guò)對(duì)簡(jiǎn)單實(shí)際問(wèn)題的研究，知道力的合成在實(shí)際中的應(yīng)用，從而自覺(jué)聯(lián)系生活、生產(chǎn)和科技實(shí)際，激發(fā)求知欲望和研究周?chē)�事物的興趣。

4、夢(mèng)想成真

(1)世界的成就

(2)中國(guó)的成就

3、同步衛(wèi)星：定點(diǎn)在赤道上空，周期T、高度h、線(xiàn)速度v一定。T=24h　 h=36000km　 v=3.1km/s

2、人造地球衛(wèi)星

7.9km/s　　 11.2km/s　　 16.7km/s

　　 第一宇宙速度是衛(wèi)星發(fā)射的最小速度，是在軌道上運(yùn)行的最大速度。

1、宇宙速度

2、宇宙速度

(1)第一宇宙速度

推導(dǎo)：?jiǎn)栴}：牛頓實(shí)驗(yàn)中，炮彈至少要以多大的速度發(fā)射，才能在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)？地球半徑為6370km。

分析：在地面附近繞地球運(yùn)行，軌道半徑即為地球半徑。由萬(wàn)有引力提供向心力： 得： 又∵　　 ∴

結(jié)論：如果發(fā)射速度小于7.9km/s，炮彈將落到地面，而不能成為一顆衛(wèi)星；發(fā)射速度等于7.9km/s，它將在地面附近作勻速圓周運(yùn)動(dòng)；要發(fā)射一顆半徑大于地球半徑的人造衛(wèi)星，發(fā)射速度必須大于7.9km/s�？梢�(jiàn)，向高軌道發(fā)射衛(wèi)星比向低軌道發(fā)射衛(wèi)星要困難。

意義：第一宇宙速度是人造衛(wèi)星在地面附近環(huán)繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)所必須具有的速度，所以也稱(chēng)為環(huán)繞速度。

(2)第二宇宙速度：大小。

意義：使衛(wèi)星掙脫地球的束縛，成為繞太陽(yáng)運(yùn)行的人造行星的最小發(fā)射速度，也稱(chēng)為脫離速度。

注意：發(fā)射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的軌跡為橢圓；等于或大于11.2km/s時(shí)，衛(wèi)星就會(huì)脫離地球的引力，不再繞地球運(yùn)行。

(3)第三宇宙速度：大�。�。

意義：使衛(wèi)星掙脫太陽(yáng)引力束縛的最小發(fā)射速度，也稱(chēng)為逃逸速度。

注意：發(fā)射速度大于11.2km/s，而小于16.7km/s，衛(wèi)星繞太陽(yáng)作橢圓運(yùn)動(dòng)，成為一顆人造行星。如果發(fā)射速度大于等于16.7km/s，衛(wèi)星將掙脫太陽(yáng)引力的束縛，飛到太陽(yáng)系以外的空間。

1、牛頓的設(shè)想

(1)牛頓對(duì)人造衛(wèi)星原理的描繪。

設(shè)想在高山上有一門(mén)大炮，水平發(fā)射炮彈，初速度越大，水平射程就越大，可以想象當(dāng)初速度足夠大時(shí)，這顆炮彈將不會(huì)落到地面，將和月球一樣成為地球的一顆衛(wèi)星。

(2)人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的動(dòng)力學(xué)原因。

人造衛(wèi)星在繞地球運(yùn)行時(shí)，只受到地球?qū)λ�的萬(wàn)有引力作用，人造衛(wèi)星作圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬(wàn)有引力提供。

(3)人造衛(wèi)星的運(yùn)行速度。

設(shè)地球質(zhì)量為M，衛(wèi)星質(zhì)量為m，軌道半徑為r，由于萬(wàn)有引力提供向心力，則，

∴，可見(jiàn)：高軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星，線(xiàn)速度小。提出問(wèn)題：角速度和周期與軌道半徑的關(guān)系呢？

，　　

可見(jiàn)：高軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星，角速度小，周期長(zhǎng)。引入：高軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星速度小，是否發(fā)射也容易呢？這就需要看衛(wèi)星的發(fā)射速度，而不是運(yùn)行速度。