2014年春高中物理 6.5《宇宙航行》学案4 新人教版必修2VIP专享

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...