2014 高中物理 §6
1 宇宙航行导学案 新人教版必修 2自主学习:一、牛顿的设想1、人造卫星绕地球运行的动力学原因是什么
人造卫星在绕地球运行时,只受到地球对它的万有引力作用,人造卫星作圆周运动的向心力由 提供
2、人造卫星的运行速度
设地球质量为 M,卫星质量为 m,轨道半径为 r,由于万有引力提供向心力,则人造卫星的运行速度表达式: 3、角速度和周期与轨道半径的关系呢
二、宇宙速度1、第一宇宙速度⑴ 推导:牛顿实验中,炮弹至少要以多大的速度发射,才能在地面附近绕地球做匀速圆周运动
已知地球半径为 6370km
⑵ 意义:第一宇宙速度是人造卫星在地面附近 的速度,所以也称为环绕速度
2、第二宇宙速度大小: 意义:使卫星挣脱 的束缚,成为绕 运行的人造行星的最小发射速度,也称为脱离速度
(3)第三宇宙速度
意义:使卫星挣脱 束缚的最小发射速度,也称为逃逸速度
【注意:不同的星球所对应的三个宇宙速度会与地球的宇宙速度不同
】合作探究1、有两颗人造卫星,都绕地球做匀速圆周运行,已知它们的轨道半径之比 r1:r2=4:1,求这颗卫星的:⑴ 线速度之比;⑵角速度之比;⑶周期之比;⑷向心加速度之比
反思纠错12、地球半径为 6400km,在贴近地表附近环绕地球做匀速圆周运动的卫星速度为 7
9×103m/s,则周期为多大
思考:能否发射一颗周期为 80min 的人造地球卫星并说明原因
目标检测1、如图所示,a、b、c 是地球大气层外圆形轨道上运动的三颗卫星,a 和 b 的质量相等且小于 c 的质量,则 ( )A.b 所需向心力最小B.b、c 的周期相同且大于 a 的周期C.b、c 的向心加速度大小相等,且大于 a 的向心加速度D.b、c的线速度大小相等,且小于 a 的线速度 2、两个质量相等的人造地球卫星 a、b 绕地球运行的轨道半径 ra=2rb,下列说法中正确