《飞出地球去》导学案.doc

5.4 飞出地球去 导学案【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。3理解卫星的运行速度与轨道半径的关系。【重点难点】1第一宇宙速度的推导； 2、运行速率与轨道半径之间的关系。【课前自主学习】一、根据万有引力等于向心力得：1由GM m r2=m v2/r可得v= 而说明卫星的运动轨道半径越大，线速度 。2由GMm/r2=mr2可得= 而说明卫星的运动轨道半径越大，角速度 。3由GMm/r2=42mr/T2可得T= ,说明卫星卫星运动的轨道半径越大，其运行周期 。4由GMm/r2=ma可得a= ，说明卫星运动的轨道半径越大，其加速度 。二、宇宙速度名称数值意义第一宇宙速度（环绕速度） Km/s卫星在地球表面附近绕地球做 的速度第二宇宙速度（脱离速度） Km/s使卫星挣脱 引力 束缚的最小地面发射速度第三宇宙速度（逃逸速度） Km/s使卫星挣脱 引力 束缚的最小地面发射速度【学习过程】看书95页，图5-14牛顿的预言，猜测物体不落回地面，若抛出的速度不断地增大，将会出现什么现象，为什么不会掉到地上，成为人造卫星、行星或恒星。第一宇宙速度-环绕地球运行：（1）请同学们分析论证卫星要具有多大的速度，才能绕行地球运动呢？由学过的万有引力定律和匀速圆周运动知识进行分析论证。设地球的质量为M，卫星的质量为m，卫星的轨道半径为r,由上面得推导可知，人造卫星绕地球做圆周运动的速度与哪些量有关？（2）对于在地面附近飞行的卫星，轨道半径可取地球半径，请同学们算出在这 种情况下的速度：还能不能根据重力提供向心力，计算第一宇宙速度呢？3、第二宇宙速度-飞出地球去如果大于第一宇宙速度，卫星将做什么运动？轨迹如何？请同学们看课本第97页内容，思考回答第二宇宙速度的大小、意义4、第三宇宙速度-飞出太阳系同学们思考回答第三宇宙速度的大小及意义5、积极思考和归纳三个宇宙速度的大小及意义。 6、地球卫星运行速率与轨道半径之间的关系。7、地球卫星运行速率与轨道半径之间的关系。【课内训练】：1.“神州”5号飞船的成功升空标志着我国进入了载人航天时代。“神州”5号飞船绕地球飞行时可以视为做匀速圆周运动，则飞船运行速度V的大小时（ ）A. V7.9 Km/s B. V=7.9 Km/s C. 7.9 Km/s V11.2Km/s D .V=11.2 Km/s2.关于地球的第一宇宙速度，下列表述正确的是（ ）A第一宇宙速度又叫环绕速度 B第一宇宙速度又叫脱离速度C第一宇宙速度跟地球的质量无关 D第一宇宙速度跟地球的半径无关【评 价】：自我评价： 小组评价： 教师评价： 拓展训练单1.“嫦娥一号”月球探测器在环绕月球运行过程中，设探测器运行的轨道半径为r，运行速率为v，当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时（ ）A.r、v都将略为减小 B.r、v都将保持不变C.r将略为减小，v将略为增大 D.r将略为增大，v将略为减小2.已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响。（1）推导第一宇宙速度v1的表达式；（2）若卫星绕地球做匀速圆周