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2014年春高中物理 6.5《宇宙航行》学案4 新人教版必修2

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6.5 《宇宙航行》6.6 《经典力学的局限性》导学案【学习目标】1.了解人造地球卫星的最初构想; 2.会解决涉及人造地球卫星运动的较简单的问题;3.知道三个宇宙速度的含义和数值,会推导第一宇宙速度4.了解经典力学的局限性【重点难点】第一宇宙速度的推导和对第一宇宙速度的确切理解【学法指导】认真阅读教材,第一宇宙速度的概念,理解三个宇宙速度的示意图。【知识链接】将天体(行星或卫星)的运动简化为匀速圆周运动,天体所需的向心力由万有引力提供,则天体的绕行速度、角速度、周期、向心加速度与半径的关系总结如下:(1)由22GMmvmrr得,v_______,可见,轨道半径 r 越大, v________;(2)由_________=__________得,______,可见,r 越大,ω________;(3)由_________=___________得,T=_________,可见,r 越大,T______;(4)由_________=ma 得,a=________,可见,r 越大,a________。【学习过程】一、宇宙速度阅读教材 44 页。体会牛顿对人造地球卫星的最初构想。1.第一宇宙速度。第一宇宙速度是卫星在___________附近做________圆周运动时必须具有的线速度。思考 2:根据“知识链接”, 第一宇宙速度是所有沿圆轨道运行的卫星中_______的线速度。思考 3:理解第一宇宙速度,需要强调哪两个要点?________________________________卫星所受的向心力由万有引力提供,即RvmRMmG212 ,得 v1=___________,又星球表面万有引力约等于重力,即mgRMmG2,故 v1=_________。思考 4:计算地球的第一宇宙速度。R=6.37×106m,地面 g=9.8m/s2,v1=_________。思考 5:神舟号飞船距离地面的高度约为 340km,根据上面的讨论,你能否得出神舟号飞船的线速度?(7.7km/s)解:12.第二宇宙速度第二宇宙速度,是指在星球______附近发射飞行器,使其克服该星球的引力永远离开该星球所需的最小速度,也是能绕该星球做椭圆运动 的卫星在近地点的最大速度。地球的第二宇宙速度vⅡ=11.2km/s。小资料:我国发射“嫦娥一号”探月卫星时,卫星在地月转移轨道的近地点(离地面高度约600km)时的速度约为 10km/s。3.第三宇宙速度。第三宇宙速度,是指在地面附近发射飞行器,能够挣脱太阳引力的束缚飞到太阳系外的最小速度。地球的第三宇宙速度 vⅢ=16.7km/s。 4.三个宇宙速度之间的对比。以地球为例,三个宇宙速度和相应轨道间的关系如图所示。当卫星在地面附近做圆周运动时,其运行速度即为第一宇宙速...

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