湖北省咸宁市鄂南高级中学 人教版高中物理必修二 第 6.6《宇宙航行》导学案【学习目标】1.知道人造地球卫星的运行原理，会运用万有引力定律和 圆周运动公式分析解答有关卫星运行的原因；2.掌握三个宇宙速度，会推导第一宇宙速度；【知识链接】设中心天体质量为 M，绕行天体绕中心天体的轨道半径为 r，引力常量为 G，求绕行天体的线速度为 v，角速度 w，周期 T。向心加速度 a？【学习过程】一．第一宇宙速度方法一：设地球质量为 M，半径为 R，绕地球做匀速圆周运动的飞行器的质量为 m，飞行器的速度（第一宇宙速度）为 v。飞行器运动所需的向心力是由万有引力提供的，近地卫星在“地面附近”飞行，可以用地球半径 R 代表卫星到地心的距离，所以，由此解出 v=_____。方法二：物体在地球表面受到的引力可以近似认为等于重力，所以，解得v=_____。关于第一宇宙速度有三种说法：第一宇宙速度是发射人造地球卫星所必须达到的最小速度，是近地卫星的环绕速度，是地球卫星的最大运行速度。另外第一宇宙速度是卫星相对于地心的线速度。地面上发射卫星时的发射速度，是卫星获得的相对地面的速度与地球自转速度的合速度。所以赤道上自西向东发射卫星可以节省一定的能量。二．第二宇宙速度1飞行器克服地球的引力，离开地球束缚的速度，是在地球上发射绕太阳运行或飞到其他行星上去的飞行器的最小发射速度。其值为：________。三．第三宇宙速度在地面附近发射一个物体，使它挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系外，必须达到的速度。其值是_________。四．同步卫星是指相对于地面静止的卫星。同步卫星必定位于赤道轨道，周期等于地球自转周期。知道了同步卫星的周期，就可以根据万有引力定律、牛顿第二定律和圆周运动向心加速度知识，计算同步卫星的高度、速度等有关数据。设地球质量为 M，半径为 R，地球自转周期为 T, 引力常量为 G，求绕地球做匀速圆周运动的同步卫星离地面的高度 h,线速度为 v，角速度 w，向心加速度 a？五．卫星变轨发射卫星时先将卫星发射至近地圆轨道 1（如图所示），然后再次点火，将卫星送入同步轨道3。轨道 1、2 相切于 Q 点，2、3 相切于 P 点，则当卫星分别在 1、2、3 轨道上正常运行时，以下说法正确的是：A．卫星在轨道 3 上的速率大于轨道 1 上的速率。B．卫星在轨道 3 上的角速度大于在轨道 1 上的角速度。C．卫星在轨道 1 上经过 Q 点时的加速度大于它在轨道 2 上经过 Q 点时...
