1、知识和技能

(1)知道合力与分力。

(2)知道共点力，理解共点力的合成。

(3)会用平行四边形定则求共点力的合力。

(4)会用计算法求相互垂直二力的合力。

力的合成是在学习了生活中常见的力之后，从等效的角度对两个力作用效果所遵循规律的深入探究。力的合成是解决力学问题的一个重要方法，是以后学习牛顿运动定律的基础之一，也是中学阶段其他矢量运算的基础。力的合成是本章教学的重点。

学习本节内容需要的知识有：力的矢量性、力的三要素、力的图示和等效的思想方法。

从教材“泗水拔鼎”故事情景入手，让学生通过模拟“拔鼎”(即提杠铃片)的游戏提出问题，感悟等效思想，建立“共点力”、“合力与分力”、“合成与分解”等概念。

在学生亲身体验的基础上，教师用DIS实验演示，为学生进一步的探究搭建一个台阶，再引导学生通过实验探究，归纳出平行四边形定则。

通过学生制作平行四边形模型，探究合力与分力的大小关系，加深对平行四边形定则的认识，完成对“泗水拔鼎”等实际问题的解释。

本设计强调学生的参与和亲身体验，在学习过程中感受等效等思想方法，通过对简单实际问题的研究，知道力的合成在实际中的应用，从而自觉联系生活、生产和科技实际，激发求知欲望和研究周围事物的兴趣。

4、梦想成真

(1)世界的成就

(2)中国的成就

3、同步卫星：定点在赤道上空，周期T、高度h、线速度v一定。T=24h　 h=36000km　 v=3.1km/s

2、人造地球卫星

7.9km/s　　 11.2km/s　　 16.7km/s

　　 第一宇宙速度是卫星发射的最小速度，是在轨道上运行的最大速度。

1、宇宙速度

2、宇宙速度

(1)第一宇宙速度

推导：问题：牛顿实验中，炮弹至少要以多大的速度发射，才能在地面附近绕地球做匀速圆周运动？地球半径为6370km。

分析：在地面附近绕地球运行，轨道半径即为地球半径。由万有引力提供向心力： 得： 又∵　　 ∴

结论：如果发射速度小于7.9km/s，炮弹将落到地面，而不能成为一颗卫星；发射速度等于7.9km/s，它将在地面附近作匀速圆周运动；要发射一颗半径大于地球半径的人造卫星，发射速度必须大于7.9km/s。可见，向高轨道发射卫星比向低轨道发射卫星要困难。

意义：第一宇宙速度是人造卫星在地面附近环绕地球作匀速圆周运动所必须具有的速度，所以也称为环绕速度。

(2)第二宇宙速度：大小。

意义：使卫星挣脱地球的束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度，也称为脱离速度。

注意：发射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，卫星绕地球运动的轨迹为椭圆；等于或大于11.2km/s时，卫星就会脱离地球的引力，不再绕地球运行。

(3)第三宇宙速度：大小：。

意义：使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度，也称为逃逸速度。

注意：发射速度大于11.2km/s，而小于16.7km/s，卫星绕太阳作椭圆运动，成为一颗人造行星。如果发射速度大于等于16.7km/s，卫星将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间。

1、牛顿的设想

(1)牛顿对人造卫星原理的描绘。

设想在高山上有一门大炮，水平发射炮弹，初速度越大，水平射程就越大，可以想象当初速度足够大时，这颗炮弹将不会落到地面，将和月球一样成为地球的一颗卫星。

(2)人造卫星绕地球运行的动力学原因。

人造卫星在绕地球运行时，只受到地球对它的万有引力作用，人造卫星作圆周运动的向心力由万有引力提供。

(3)人造卫星的运行速度。

设地球质量为M，卫星质量为m，轨道半径为r，由于万有引力提供向心力，则，

∴，可见：高轨道上运行的卫星，线速度小。提出问题：角速度和周期与轨道半径的关系呢？

，　　

可见：高轨道上运行的卫星，角速度小，周期长。引入：高轨道上运行的卫星速度小，是否发射也容易呢？这就需要看卫星的发射速度，而不是运行速度。