山东省乐陵市第一中学高中物理《6.5宇宙航行（一）》导学案（无答案）新人教版必修2.doc

山东省乐陵市第一中学高中物理6.5宇宙航行（一）导学案（无答案）新人教版必修2【学习目标】1. 了解人造卫星的有关知识2. 知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度【学习重点】第一宇宙速度的推导【学习难点】运行速率与轨道半径之间的关系；发射速度和运行速度的区别【学习过程】一 牛顿的设想1. 设想在高山上水平抛出物体，当抛出的速度足够大时，物体将做什么运动？它运动所需要的向心力的来源是什么？2. 设地球质量为m，卫星质量为m,人造卫星做匀速圆周运动的轨道半径为r，那么人造卫星的运行速度有多大？角速度有多大？周期呢？由g=m 得v= 由g=m2r 得=由g=m 得t= 由g=ma 得a= 结论：1.卫星的轨道半径越大，线速度越 。 2.卫星的轨道半径越大，角速度越 ，周期越 。注意：高轨道上运行的卫星速度小，但地面的发射速度大，发射越困难。课堂练习（一）1.如图所示，a,b,c是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗卫星，a和b质量相等且小于c的质量，则（ ）地球acba.b所需向心力最小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的向心加速度d.b,c的线速度大小相等，且大于a的线速度2.a,b为两颗人造卫星，已知它们的运动周期之比tatb=18,则a,b两颗卫星的轨道半径之比rarb= ，运动速度之比vavb= 。二宇宙速度1.什么叫第一宇宙速度？怎样计算第一宇宙速度？【课堂小结】1.人造卫星绕地球做圆周运动的轨道半径越大，其线速度越 ，角速度越 ，周期越 。2.人造卫星的环绕速度（运行速度）指卫星围绕地球做圆周运动的线速度，而发射速度是指被发射物体在地面附近离开发射装置时的初速度。3.第一宇宙速度又叫 ，是指物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，其大小是 km/s；第二宇宙速度又叫 ，是指物体克服 引力的束缚，成为绕太阳运行的行星或飞到其他行星上去的最小发射速度，其大小为 km/s；第三宇宙速度又叫 ，是指在地面上发射物体，使之最后脱离 引力的束缚飞到太阳系以外的宇宙空间所必需的最小速度，其大小为 km/s。 【巩固训练】：1.假设地球的质量不变，半径增大到原来的2倍，那么从地球上发射人造卫星的第一宇宙速度的大小应为原来的（ ）a.倍 b.倍 c.倍 d.2倍2.关于地球的第一宇宙速度，下列说法正确的是（ ）a.它是人造地球卫星绕地球运行的最小速度b.它是近地圆轨道上人造地球卫星的运行速度c.它是能使卫星进入近地轨道的最小发射速度d.它是能使卫星进入轨道的最大发射速度3.人造地区卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，线速度为v，周期为t。要使卫星周期变为2t,可能的办法是（ ）a.r不变，使线速度变为v/2 b.v不变，使轨道半径变为2rc.轨道半径变为r d.速度，轨道半径都加倍4.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=r,可知卫星的线速度将增大到原来的2倍b.根据公式f=m,可知卫星所受向心力将变为原来的1/2c.根据公式f=g，可知地球提供的向心力将减少到原来的1/4d.根据上述b和c所给出的公式，可知卫星运动的线速度将减少到原来的6.由于某种原因，人造地球卫星的轨道半径减小了，那么卫星的（ ）a.速度变大，周期变小 b.速度变小，周期变大c.速度变大，周期变大 d.速度变小，周期变小7.在赤道上随地球自转的物体的向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为1，第一宇宙速度为v2，近地卫星的角速度为2，向心加速度为a2，则它们的大小关系为（ ）a.a1=a2, v1= v2, 1=2 b. a1=a2, v1 v2, 1=2c.a1a2, v1v2, 1=2 d. a1a2, v1 v2, 128.地球半径为6400km，在