高中物理 第三章 万有引力定律 第4节 人造卫星 宇宙速度教学案 教科版必修2-教科版高一必修2物理教学案

第 4 节 人造卫星__宇宙速度1．第一宇宙速度为 7.9 km/s，其意义为最小发射速度或最大环绕速度。2．第二宇宙速度为 11.2 km/s，其意义表示物体脱离地球的束缚所需要的最小发射速度。3．第三宇宙速度为 16.7 km/s，其意义为物体脱离太阳引力的束缚所需的最小发射速度。4．同步卫星的线速度、角速度、周期、轨道、向心加速度均是一定的。一、人造卫星1．卫星：一些自然的或人工的在太空绕行星运动的物体。2．原理：一般情况下可认为人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，向心力由地球对它的万有引力提供，即 G＝m，则卫星在轨道上运行的线速度 v＝。二、宇宙速度1．第一宇宙速度使卫星能环绕地球运行所需的最小发射速度，其大小为 v1＝7.9_km/s，又称环绕速度。2．第二宇宙速度使人造卫星脱离地球的引力束缚，不再绕地球运行，从地球表面发射所需的最小速度，其大小为 v2＝11.2_km/s，又称脱离速度。3．第三宇宙速度使物体脱离太阳的束缚而飞离太阳系，从地球表面发射所需的最小速度，其大小为 v3＝16.7_km/s，也叫逃逸速度。1．自主思考——判一判(1)在地面上发射人造卫星的最小速度是 7.9 km/s。(√)(2)绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的速度可以是 10 km/s。(×)(3)无论从哪个星球上发射卫星，发射速度都要大于 7.9 km/s。(×)(4)当发射速度 v>7.9 km/s 时，卫星将脱离地球的吸引，不再绕地球运动。(×)(5)如果在地面发射卫星的速度大于 11.2 km/s，卫星会永远离开地球。(√)(6)要发射一颗人造月球卫星，在地面的发射速度应大于 16.7 km/s。(×)2．合作探究——议一议(1)人造卫星能够绕地球转动而不落回地面，是否是由于卫星不再受到地球引力的作用？图 341提示：不是，卫星仍然受到地球引力的作用，但地球引力全部用来提供向心力。(2)通常情况下，人造卫星总是向东发射的，为什么？提示：由于地球的自转由西向东，如果我们顺着地球自转的方向，即向东发射卫星，就可以充分利用地球自转的惯性，节省发射所需要的能量。(3)“天宫一号”目标飞行器在距地面 355 km 的轨道上做圆周运动，它的线速度比7.9 km/s 大还是小？提示：第一宇宙速度 7.9 km/s 是卫星(包括飞船)在地面上空做圆周运动飞行时的最大速度，是卫星紧贴地球表面飞行时的速度。“天宫一号”飞行器距离地面 355 km，轨道半径大于地球半径，运行速度小于 7.9 km/s。人造卫星的运动规律1．人造卫星的轨道：卫星绕地球做匀速圆周运动时，由地球对它...