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1、知識和技能

(1)知道合力與分力。

(2)知道共點力，理解共點力的合成。

(3)會用平行四邊形定則求共點力的合力。

(4)會用計算法求相互垂直二力的合力。

力的合成是在學習了生活中常見的力之后，從等效的角度對兩個力作用效果所遵循規律的深入探究。力的合成是解決力學問題的一個重要方法，是以后學習牛頓運動定律的基礎之一，也是中學階段其他矢量運算的基礎。力的合成是本章教學的重點。

學習本節內容需要的知識有：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，讓學生通過模擬“拔鼎”(即提杠鈴片)的游戲提出問題，感悟等效思想，建立“共點力”、“合力與分力”、“合成與分解”等概念。

在學生親身體驗的基礎上，教師用DIS實驗演示，為學生進一步的探究搭建一個臺階，再引導學生通過實驗探究，歸納出平行四邊形定則。

通過學生制作平行四邊形模型，探究合力與分力的大小關系，加深對平行四邊形定則的認識，完成對“泗水拔鼎”等實際問題的解釋。

本設計強調學生的參與和親身體驗，在學習過程中感受等效等思想方法，通過對簡單實際問題的研究，知道力的合成在實際中的應用，從而自覺聯系生活、生產和科技實際，激發求知欲望和研究周圍事物的興趣。

4、夢想成真

(1)世界的成就

(2)中國的成就

3、同步衛星：定點在赤道上空，周期T、高度h、線速度v一定。T=24h　 h=36000km　 v=3.1km/s

2、人造地球衛星

7.9km/s　　 11.2km/s　　 16.7km/s

　　 第一宇宙速度是衛星發射的最小速度，是在軌道上運行的最大速度。

1、宇宙速度

2、宇宙速度

(1)第一宇宙速度

推導：問題：牛頓實驗中，炮彈至少要以多大的速度發射，才能在地面附近繞地球做勻速圓周運動？地球半徑為6370km。

分析：在地面附近繞地球運行，軌道半徑即為地球半徑。由萬有引力提供向心力： 得： 又∵　　 ∴

結論：如果發射速度小于7.9km/s，炮彈將落到地面，而不能成為一顆衛星；發射速度等于7.9km/s，它將在地面附近作勻速圓周運動；要發射一顆半徑大于地球半徑的人造衛星，發射速度必須大于7.9km/s。可見，向高軌道發射衛星比向低軌道發射衛星要困難。

意義：第一宇宙速度是人造衛星在地面附近環繞地球作勻速圓周運動所必須具有的速度，所以也稱為環繞速度。

(2)第二宇宙速度：大小。

意義：使衛星掙脫地球的束縛，成為繞太陽運行的人造行星的最小發射速度，也稱為脫離速度。

注意：發射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，衛星繞地球運動的軌跡為橢圓；等于或大于11.2km/s時，衛星就會脫離地球的引力，不再繞地球運行。

(3)第三宇宙速度：大小：。

意義：使衛星掙脫太陽引力束縛的最小發射速度，也稱為逃逸速度。

注意：發射速度大于11.2km/s，而小于16.7km/s，衛星繞太陽作橢圓運動，成為一顆人造行星。如果發射速度大于等于16.7km/s，衛星將掙脫太陽引力的束縛，飛到太陽系以外的空間。

1、牛頓的設想

(1)牛頓對人造衛星原理的描繪。

設想在高山上有一門大炮，水平發射炮彈，初速度越大，水平射程就越大，可以想象當初速度足夠大時，這顆炮彈將不會落到地面，將和月球一樣成為地球的一顆衛星。

(2)人造衛星繞地球運行的動力學原因。

人造衛星在繞地球運行時，只受到地球對它的萬有引力作用，人造衛星作圓周運動的向心力由萬有引力提供。

(3)人造衛星的運行速度。

設地球質量為M，衛星質量為m，軌道半徑為r，由于萬有引力提供向心力，則，

∴，可見：高軌道上運行的衛星，線速度小。提出問題：角速度和周期與軌道半徑的關系呢？

，　　

可見：高軌道上運行的衛星，角速度小，周期長。引入：高軌道上運行的衛星速度小，是否發射也容易呢？這就需要看衛星的發射速度，而不是運行速度。