高中物理备课资料卡 宇宙速度素材【课标内容对照(沪科 J)《课程标准》的要求*(沪科 J)会计算人造卫星的环绕速度。知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。*(沪科 J)体会科学研究方法对人们认识自然的重要作用。举例说明物理学的进展对于自然科学的促进作用。【相关知识准备】 (沪科 J)5．4 节主要是学习人造卫星的环绕原理，理解第一宇宙速度，了解第二和第三宇宙速度，了解人类冲出地球、飞向宇宙的艰难历程和伟大成就，同时了解我国航天工作者的丰功伟绩。(沪科 K)万有引力定律的发现，不仅解决了天上行星的运行问题．也为人们开辟了上天的理论之路。(沪科 K)现代火箭航大技术先驱、俄国科学家家齐奥尔科夫斯基曾说过：“地球是人类的摇篮，人类绝不会永远躺在这个摇篮里，而会不断地探索新的天体和空间。”1957 年 10 月 4 日，苏联用三级火箭发射了世界上第一颗人造地球卫早——“旅行者”l 号，人类开始迈入航天时代。(沪科 K)2003 年 10 月 15 日。“神舟”5 弓飞船载着中国第一位航天员杨利伟成功升空，标志着我国进入了载人航天时代。牛顿提出一个著名的思想实验：从高山顶水平抛出一个铅球，当抛出速度足够大时，铅球将环绕地球运动，成为一个“小月亮”。(沪科 J)教学中应要求学生用图 5—15 分析：牛顿作出这样设想的依据是什么?使学生体验比较明确的分析推理过程。）(沪科 J)用图 5—14 激发学生的热情，引出“卫星为什么能环绕地球运行，不会掉到地上”的问题，再用图 5—15 牛顿的预言作出猜测，使学习过程具有探究性。第一宇宙速度(沪科 K)卫星要具有多大的速度，才能环绕地球运动呢?(沪科 K)分析论证 人造卫星就像——个小月亮，能在一定的轨道上绕地球运动：为简化起见，假设卫星绕地球做匀速圆周运动，地球对卫星的万有引力提供卫星作匀速圆周运动所需的向心力。设地球和卫星的质量分别为 M 和 m，卫星的轨道半径为 r(图 5—16)，则由得卫星的运动速度可见，环绕地球飞行的人造卫星的速度与飞行轨道的半径有关，半径越大，速度越小：对于在地面附近飞行的卫星，轨道半径可取地球半径。你能算出卫星的速度吗? 你算的结果是 7．9km/s 吗?这是人造地球卫星在地面附近做匀速圆周运动必须具备的速度。这个速度叫做第一宇宙速度 (first cosmic velocity)，又叫环绕速度。 你能否算出在地表附近运动的人造卫星的周期?如果在地面上空不同高度处有两颗人造地球卫星，它们的运动速度跟周期的关系怎...
