高中物理 人造卫星 宇宙速度教案6 新人教版必修.doc

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1、黑龙江省哈尔滨市木兰高级中学高中物理人造卫星宇宙速度教案6新人教版必修1[教学要求]1、卫星速度的计算公式推导2、第一、第二、第三宇宙速度3、卫星速度与轨道半径的关系[重点难点]1、卫星速度公式的推导2、卫星速度与半径的关系[正文]1．卫星速度的公式推导：当卫星的速度达到一定程度时，就可以围绕地球转动。此时万有引力提供向心力，下面的推导代数式中m1代表地球的质量，m2代表卫星的质量：F＝＝　　　消去m2和一个r，推出　　＝2．宇宙三速度：　　第一宇宙速度（环绕速度）：7.9km/s　（在地面附近做匀速圆周运动所需要的最小的速度。近地

2、轨道运行时大于7.9km/s，小于11.2km/s。第二宇宙速度（脱离速度）：11.2km/s　（卫星速度大于等于11.2km/s，而又小于16.7km/s时，围绕太阳旋转的速度）abc地球第三宇宙速度（逃逸速度）：16.7km/s　（卫星速度大于等于16.7km/s时，就会脱离太阳的吸引，跑到太阳系以外的宇宙空间。3．卫星速度与轨道半径的关系：根据卫星速度计算公式　＝，可以知道：地球的质量和引力常量是不变的，所以了不得的速度决定于它的轨道半径（线速度与轨道半径的平方根成反比）：轨道半径越大，它的线速度越小，轨道半径越小，它的线速度

3、越大。如右图：a卫星的线速度大于b、c卫星的线速度，b、c两卫星因为轨道半径相等，所以线速度、周期都相等。[问题]上图中三颗卫星的向心加速度哪个大？（根据＝m2a　　a=　　向心加速度跟轨道半径的二次方成反比。）　　[练习]1、假如一人造地球卫星做圆周运动的轨道半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动。则（）A.根据公式V=rω可知卫星的线速度将增大到原来的2倍B.根据公式F=mv2/r，可知卫星所受的向心力将变为原来的1/2倍C.根据公式F=GMm/r2，可知地球提供的向心力将减少到原来的1/4倍D.根据上述B和C给出的公式，可知卫星运

4、动的线速度将减少到原来的倍2、人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其速率是下列（）A.一定等于7.9km/sB.等于或小于7.9km/sC.一定大于7.9km/sD.介于7.9km/s～11.2km/s3、如图所示，a、b、c是环绕地球圆形轨道上运行的3颗人造卫星，它们的质量关系是ma=mb

5、率各是一个确定值C．它的线速度大于第一宇宙速度D．它的向心加速度小于9．8m／s25、地球的同步卫星质量为m，离地面的高度为h．若地球的半径为R，地球表面处的重力加速度为g，地球自转的角速度为ω，则同步卫星所受地球对它的万有引力的大小为(　　)A．0B.mR2g/(R+h)2C．m(R2gω4)1/3D．以上结果都不正确6、人造地球卫星做匀速圆周运动，它们沿圆轨道稳定运行时的线速度可以为(　)A.3．1km/sB.7．9km/sC.11．2km／s　D.16．7km/s7、同步卫星离地心距离为r，运行速率为v1，加速度为al，地球赤

6、道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，下列关系中正确的有()。A.a1=a2B.a1/a2=R2/r2C.v1/v2=R2/r2D.v1/v2=（R/r）0。58、甲、乙两颗人造地球卫星，质量相同，它们的轨道都是圆。若甲的运行周期比乙小，那么()。A.甲距地面的高度一定比乙小B.甲的线速度一定比乙小C.甲的角速度一定比乙大D.甲的加速度一定比乙小9、两颗行星A和B各有一颗卫星a和b,卫星轨道各自接近行星表面，如果两行星质量之比为MA/MB=p,两行星半径之比为RA/RB=q,则两卫星周期之比Ta/

7、Tb为（）A.　B.q　C.p　D.q10、人造卫星在太空运行中，天线偶然折断，天线将（）A.继续和卫星一起沿轨道运行　　　B.做平抛运动，落向地球C.由于惯性，沿轨道切线方向做匀速直线运动，远离地球D.做自由落体运动，落向地球11、人造卫星在受到地球外层空间大气阻力的作用后，卫星绕地球运行的半径、角速度和速率将（）A.半径变大，角速度变小，速率不变B.半径变大，角速度变大，速率变大C.半径变小，角速度变大，速率变大D.半径变小，角速度变大，速率不变12、关于第一宇宙速度，下列说法中正确的是（）Ａ.第一宇宙速度是人造地球卫星环绕运行

8、的最小速度B.第一宇宙速度是人造地球卫星环绕运行的最大速度C.第一宇宙速度是地球同步卫星环绕运行的速度D.不同行星的第一宇宙速度都是相同的13、人造地球卫星A和B,它们的质量之比为mA：mB=1：2,它们的轨道半径之比为2：1,则下面