高中物理 6.5 宇宙航行学案（含解析）新人教版必修2-新人教版高中必修2物理学案

5 宇宙航行学习目标1.会推导第一宇宙速度,知道第二宇宙速度和第三宇宙速度.2.了解人造卫星的有关知识,知道近地卫星、同步卫星的特点.3.培养学生探究问题的热情,乐于学习的品质.自主探究1.牛顿关于发射人造地球卫星的构想:地球对周围的物体有 的作用,因而抛出的物体要 .但是抛出的初速度越大,物体就会飞得越 .当速度足够大时,物体就不会落回地面,将围绕地球运转,成为一颗绕地球运动的 . 2.物体在地面附近绕地球做 的速度,叫做第一宇宙速度. 3.在地面附近发射物体,当物体的速度等于或大于 km/s,它就会克服 的引力,永远离开地球,成为太阳的人造行星,这时的发射速度叫做第二宇宙速度. 4.在地面附近发射物体,当物体的速度等于或大于 km/s,它就会挣脱 的束缚,飞到太阳系以外,成为人造小恒星,这时的发射速度叫做第三宇宙速度. 5.1957 年 10 月 4 日,世界上第一颗人造地球卫星在 发射成功,卫星质量 83.6kg,卫星绕地球运行周期为 .1969 年 7 月 20 日,人类成功登上月球.2003 年 10 月 15 日,我国成功发射神舟五号载人飞船,把中国第一位航天员 送入太空. 合作探究一、牛顿的猜想二、宇宙速度1.第一宇宙速度推导:【想一想】有没有其他方法推导地球的第一宇宙速度?人 造 卫 星 绕 地 球 做 匀 速 圆 周 运 动 , 则 万 有 引 力 提 供 向 心 力 , 即 :F 万 =F 向 , 公 式 为 =ma= = = ; ①a= ,可见随着轨道半径增大,卫星的向心加速度减小,向心力减小; ②ω= ,随着轨道半径的增大,卫星的角速度 ; ③T= ,随着轨道半径的增大,卫星绕地球运行的周期 ,近地卫星的周期约为 84.6min,其他卫星的周期都大于这个数值; ④v= ,随着轨道半径的增大,卫星线速度 ; 近地卫星:轨道半径等于地球的半径,它的运行速度是 ,也是卫星的 环绕速度. 2.第二宇宙速度3.第三宇宙速度三、梦想成真同步卫星的特点:课堂检测1.据媒体报道,嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道,轨道高度 200km,运行周期 127 分钟.若还知道引力常量和月球平均半径,仅利用以上条件不能求出的是( ) A.月球表面的重力加速度B.月球对卫星的吸引力C.卫星绕月球运行的速度D.卫星绕月球运行的加速度2.1990 年 4 月 25 日,科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约 600km 的高空,使得人类对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展.假设哈勃望远镜沿圆轨道绕地球运行.已知地球半径为 6.4×106m,利用地球同步卫星与地球表...