2019-2020年高中物理 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6.5宇宙航行导学案新人教版必修2一、学习目标1．知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度.2．理解掌握人造卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系．二、知识要点1．宇宙速度（1）第一宇宙速度人造卫星环绕速度，它是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度，是人造地球卫星的发射速度v＝＝7.9km/s．（2）要想让卫星在较高的轨道运动，所需的发射速度必须第一宇宙速度．（3）若已知地球表面的重力加速度g，则第一宇宙速度又可表示为v＝．（4）第二宇宙速度v2＝km/s，是从地面上发射物体并使之脱离地球

2、束缚的发射速度．（5）第三宇宙速度v3＝km/s，是从地面上发射物体并使之脱离太阳束缚的发射速度．2．人造地球卫星（1）人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道圆心一定是，因为地球对卫星的引力提供向心力．（2）由v＝可知，卫星的线速度随r的增大而．由ω＝可知，卫星的角速度随r的增大而．由T＝2π可知，卫星的运行周期随r的增大而．（3）同步卫星的五个“一定”①(运转周期与地球自转周期相同，T＝24h)；②(所有地球同步卫星的轨道平面均在赤道平面内)；③(离地面高度为36000km)；④(运行速率为3.1×103m/s)；⑤(每颗同步卫星都定点

3、在世界卫星组织规定的位置上)．三、典型例题例1.恒星演化发展到一定阶段，可能成为恒星世界的“侏儒”——中子星．中子星的半径较小，一般在7～20km，但它的密度大得惊人．若某中子星的半径为10km，密度为1.2×1017kg/m3，那么该中子星上的第一宇宙速度约为(　　)A．7.9km/sB．16.7km/sC．2.9×104km/sD．5.8×104km/s例2．我国第一颗绕月探测卫星——“嫦娥一号”于07年10月24日发射升空，是继人造地球卫星和载人航天之后，我国航天事业发展的又一个里程碑．设该卫星贴近月球表面运行的轨道是圆形的，且已知月

4、球质量约为地球质量的，月球半径约为地球半径的，地球上的第一宇宙速度约为7.9km备注栏/s，则该探月卫星绕月运行的速率约为(　　)A．1.8km/sB．11km/sC．17km/sD．36km/s例3．如图所示，a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗行星，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的周期相等且大于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的线速度例4．已知地球的半径是6.4×106m，地球的自转周期是24h，地球的质量是5.89×10

5、24kg，引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2，若要发射一颗地球同步卫星，试求：(1)地球同步卫星的轨道半径r；(2)地球同步卫星的环绕速度v，并与第一宇宙速度比较大小关系．四、选做例题例5．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，最后再一次点火，将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图2所示，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上的速率大于在轨道1上的速率B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C．卫

6、星在轨道1上经过Q点时的速度大于它在轨道2上经过Q点时的速度D．卫星在轨道2上经过P点时的速度小于它在轨道3上经过P点时的速度五、板书设计：六、教学后记：