高中物理 第六章 万有引力与航天 第5节 宇宙航行讲义（含解析）新人教版必修2-新人教版高中必修2物理教案VIP专享

第 5 节宇宙航行 一、 人造地球卫星1．概念当物体的初速度足够大时，它将会围绕地球旋转而不再落回地面，成为一颗绕地球转动的人造卫星，如图 651 所示。图 6512．运动规律一般情况下可认为人造卫星绕地球做匀速圆周运动。3．向心力来源人造地球卫星的向心力由地球对它的万有引力提供。二、 宇宙速度数值意义第一宇宙速度7.9 km/s卫星在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的速度第二宇宙速度11.2 km/s使卫星挣脱地球引力束缚的最小地面发射速度1．人造卫星环绕地球做匀速圆周运动，所需向心力由地球对卫星的万有引力提供。2．第一宇宙速度为 7.9 km/s，其意义为人造卫星的最小发射速度或最大环绕速度。3．第二宇宙速度为 11.2 km/s，其意义为物体摆脱地球引力的束缚所需要的最小发射速度。4．第三宇宙速度为 16.7 km/s，其意义为物体摆脱太阳引力的束缚所需要的最小发射速度。5．地球同步卫星位于赤道正上方固定高度处，其周期等于地球的自转周期，即 T＝24 h。第三宇宙速度16.7 km/s使卫星挣脱太阳引力束缚的最小地面发射速度三、梦想成真 1957 年 10 月，前苏联成功发射了第一颗人造卫星。1969 年 7 月，美国“阿波罗 11 号”登上月球。2003 年 10 月 15 日，我国航天员杨利伟踏入太空。2013 年 6 月 11 日，我国的“神舟十号”飞船发射成功。2013 年 12 月 2 日，我国的“嫦娥三号”登月探测器发射升空。……1．自主思考——判一判(1)绕地球做圆周运动的人造卫星的速度可以是 10 km/s。(×)(2)在地面上发射人造卫星的最小速度是 7.9 km/s。(√)(3)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。(√)(4)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)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。(2)“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。对三个宇宙速度的理解1．第一宇宙速度(环绕速度)：是人造卫星在地面附近绕...