《宇宙航行》导学案(带答案)

《《宇宙航行》导学案(带答案)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、§5．宇宙航行§6．经典力学的局限性——问题导读（命制教师：张宇强）§5．宇宙航行§6．经典力学的局限性——问题导读使用时间：月日——月日姓名班级【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；3、简单了解航天发展史。4、能用所学知识求解卫星基本问题。【问题导读】认真阅读《课本》P44—P51内容，并完成以下导读问题：一、人造地球卫星如图所示，当物体的足够大时，它将会围绕旋转而不再落回地面，成为一颗绕地球转动的。一般情况下可认为

2、人造地球卫星绕地球做运动，向心力由地球对它的提供，即G=，则卫星在轨道上运行的线速度v=二、三个宇宙速度的比较数值意义第一宇宙速度km/s(1)卫星环绕地球表面运行的速度，也是绕地球做匀速圆周运动的最速度；(2)使卫星绕地球做匀速圆周运动的最地面发射速度第二宇宙速度km/s使卫星挣脱引力束缚的最地面发射速度第三宇宙速度km/s使卫星挣脱引力束缚的最地面发射速度三、经典力学的成就和局限性1、经典力学的成就第9页共9页§5．宇宙航行§6．经典力学的局限性——问题导读（命制教师：张宇强）牛顿运动定律和万有引力定律在宏观、低速、弱引

3、力的广阔领域，包括天体力学的研究中，经受了实践的检验，取得了巨大的成就.2、经典力学的局限性（1）牛顿力学即经典力学，它只适用于、的物体，不适用于和的物体。（2）狭义相对论阐述了物体以接近光速运动时遵从的规律，得出了一些不同于经典力学的结论，如质量要随物体运动速度的增大而。（3）20世纪20年代，建立了量子力学，它正确描述了粒子的运动规律，并在现代科学技术中发挥了重要作用.（4）爱因斯坦的广义相对论说明在的作用下，牛顿的引力理论将不再适用.预习检测：1．两颗卫星A、B的质量相等，距地面的高度分别为HA、HB，且HA

4、么这两颗卫星做圆周运动所需的向心力哪个较大？2．判断正误绕地球做圆周运动的人造卫星的速度可以是10km/s．　　　　　(　　)在地面上发射人造卫星的最小速度是7.9km/s．　　　　　　　　(　　)要发射一颗月球人造卫星，在地面的发射速度应大于16.7km/s．　(　　)3．“天宫一号”目标飞行器在距地面355km的轨道上做圆周运动，它的线速度比7.9km/s大还是小？4．要使发射出去的人造卫星能够绕地球做圆周运动，则在地面发射时的速度需满足什么要求？根据天体运动的规律，在地面发射速度越大的卫星到达太空绕地球做圆周运动的速度

5、越大还是越小？第9页共9页§5．宇宙航行§6．经典力学的局限性——课堂导学（命制教师：张宇强）§5．宇宙航行§6．经典力学的局限性——课堂导学姓名班级【问题导读】一、人造地球卫星的轨道人造卫星的轨道可以是椭圆轨道，也可以是圆轨道.1、椭圆轨道：地心位于椭圆的一个焦点上.2、圆轨道：卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星所需的向心力由万有引力提供，由于万有引力指向地心，所以卫星的轨道圆心必然是地心，即卫星在以地心为圆心的轨道平面内绕地球做匀速圆周运动.总之，地球卫星的轨道平面可以与赤道平面成任意角度，但轨道平面一定过地心。当轨道平面与

6、赤道平面重合时，称为赤道轨道；当轨道平面与赤道平面垂直时，即通过极点，称为极地轨道，如图所示.二、地球同步卫星1、定义：相对于地面静止的卫星，又叫静止卫星.3、六个“一定”①同步卫星的运行方向与地球自转方向一致.②同步卫星的运转周期与地球自转周期相同，T=24h.③同步卫星的运行角速度等于地球自转的角速度.④同步卫星的轨道平面均在赤道平面上，即所有的同步卫星都在赤道的正上方.⑤同步卫星的高度固定不变，同步卫星距地面高度h=3.6×104km.三、人造地球卫星的向心加速度a、线速度v、角速度ω、周期T跟轨道半径r的关系人造地球

7、卫星绕地球做匀速圆周运动，地球对卫星的万有引力提供向心力（地球质量为M，卫星质量为m)1、由G=man得an=G，则r越大，an越小。2、由G=m得v=，则r越大，v越小.对于近地卫星（r=R地）的线速度v===7.9km/s，即第一宇宙速度，是卫星绕地球做圆周运动的最大速度，也是发射卫星的最小速度.3、由G=mω2r得ω=，则r越大，ω越小.第9页共9页§5．宇宙航行§6．经典力学的局限性——课堂导学（命制教师：张宇强）4、由G=m()2r得T=，则r越大，T越大.对于近地卫星（r=R地）的周期T=5063s≈84min，

8、其他所有卫星的周期都大于这个数值，即该值是地球卫星周期的最小值.※人造卫星在圆轨道上运行时，由于万有引力提供向心力，所以处于完全失重状态，凡是和重力有关的现象都会消失.四、三个宇宙速度1、第一宇宙速度（环绕速度）（1）定义：又叫环绕速度，是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所具有的速度