2019-2020年高中物理 第六章 万有引力与航天 6.5 宇宙航行导学案新人教版必修2

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1、2019-2020年高中物理第六章万有引力与航天6.5宇宙航行导学案新人教版必修2【学习目标】1、记忆三个宇宙速度的，会推导第一宇宙速度。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、了解人类对太空的探索历程。【重点难点】会推导第一宇宙速度，了解第二、第三宇宙速度【导学提示】1先看目标再通读教材，掌握实验方法。2通读教材，进行知识梳理，勾划重难点将疑问记录下来，并写下提示语，熟记基础知识完成预习案。3进一步思考完成探究案问题及练习。注：带★C层选做，带★★B、C层选做。【预习案】（一）宇宙速度1、第一宇宙速度的大小为__________,它是卫星________的环绕速度

2、，也是卫星发射的_________速度；2、第二宇宙速度的大小为_______,它又叫脱离速度，它表示的意思为：当发射速度_____时，就会克服______的引力，离开地球，成为绕_______飞行的人造卫星或飞到其他星球上。3、第三宇宙速度又叫逃逸速度，大小为________,它表示为当发射速度大于_____时，物体会挣脱_______的束缚，飞到太阳系外。（二）梦想成真1、世界上第一颗人造卫星是在什么时间由哪个国家发射成功的？2.在哪一年我国成为世界上第三个能够独立开展载人航天活动的国家？我国第一位被送上太空的宇航员叫什么名字？vx=v0xΔvΔvΔvyvy1vy2vy3v1v2v3

3、vx=v0xΔvΔvΔvyvy1vy2vy3v1v2v3【我的疑惑】　　　　　　　　　　　　　　【探究案】一、对议一、宇宙速度[说一说]：如何正确的理解人造卫星的运行规律？1、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、同步卫星：其特点是：①周期_____地球自转周期；T=24h;②角速度_____地球自转角速度；③轨道平面与赤道平面______;④所有同步卫星的轨道半径都______,他们距地面的高度_______，即他们处在______轨道上；3、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：

4、___________=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；②v=__________,随着轨道半径的增大，卫星线速度______；③w=__________,随着轨道半径的增大，卫星的角速度_____；④T=__________,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84.4min，其他卫星的周期都大于这个数值；4、所有卫星的轨道平面都应____5、人造卫星的超重与失重①人造卫星在发射，有一段加速运动；在返回时，有一段减速运动，

5、这两个过程的加速度方向都是向上的，因而是_________状态；②卫星在沿圆轨道运行时，由于万有引力提供向心力，所以处于_________状态；因而与重力有关的仪器均不能使用，与重力有关的实验不能进行。[试一试]：bc地球a例1、如图所示，a、b、c是地球大气层外圆轨道上的三颗卫星，a、b的质量相等且小于c的质量，则（）A、b所需的向心力最小；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的加速度；D、b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度；例2、假如一做匀速圆周运动的人造卫星的轨道半径增加到原来的2倍，仍做匀速圆周运动，则（）A、根据公式v=rw可知卫星

6、的线速度增加为原来的2倍；B、根据公式F=mv2/r可知卫星所需的向心力将减小到原来的1/2;C、根据公式F=GMm/r2可知地球提供的向心力将减为原来的1/4;D、根据上面B、C中的公式，卫星运行的线速度将减小为原来的/2；例3、地球和月球的质量之比为81：1，半径之比为4：1，求：（1）地球和月球表面的重力加速度之比？（2）在地球上和月球上发射卫星所需要的最小速度之比？二、卫星变轨当卫星由于某种原因速度突然改变时（开启或关闭发动机或空气阻力作用），万有引力就不再等于向心力，卫星将做变轨运动。(1)、当卫星的速度突然增加时，,即万有引力不足以提供向心力，卫星将做_________运动，

7、轨道半径变_____，但一旦进入新的轨道运行由知其运行速度要_____。(2)、当卫星的速度突然减小时，，即万有引力大于卫星所需的向心力，卫星将做_________运动，轨道半径变_____，进入新的轨道运行时由知其运行速度将_____。[试一试]例1、发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，则卫星分别在1、2、3