宇宙航行（变轨）学案.doc

第六章 万有引力与航天第四节 宇宙航行（变轨） 课前篇（学会自主学习不看不清）【课标解读】1.了解人造卫星的有关知识，会求卫星的运行参数。2.理解卫星的运行速度与轨道半径的关系，能够解决“变轨问题”。【知识储备】1. 卫星做匀速圆周运动时向心力的来源。2. 物体做离心运动，向心运动的条件。3.卫星环绕速度、角速度、周期的大小与那些因素有关。【自主预习】1. 卫星的绕行速度由 得v_.讨论：卫星与地心的距离r越大，则v_，且v与卫星的质量_关。 角速度：由 得 ，随着轨道半径的增大，卫星的角速度 周期：由 得T ，随着轨道半径的增大，卫星的运行周期 2. 离心运动： 向心运动：3.人造地球卫星在轨道上运行时 （能、不能）处于受力平衡状态，其加速度等于_。【自我体验】1. 2010年10月1日我国成功发射“嫦娥二号”绕月卫星，绕月运行高度为100公里.2007年10月24日发射的“嫦娥一号”绕月运行高度为200公里，如图6所示“嫦娥二号”卫星与“嫦娥一号”卫星绕月运行相比，下列判断正确的是 ()A周期小，线速度大 B周期大，加速度小图6C线速度大，加速度小 D角速度大，线速度大【我的困惑】 课上篇（学会合作交流，寻求帮助不议不明）【重难点突破】例1发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆形轨道1运行，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆形轨道3运行。设轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，则卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时.比较卫星经过轨道1、2上的Q点的加速度的大小；以及卫星经过轨道2、3上的P点的加速度的大小设卫星在2、3 轨道 P点上的速度大小为v2P、v3P ，在1、2轨道上Q点的速度大小分别是v1Q、v2Q，比较四个速度的大小例2某人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用，绕地球运转的轨道会慢慢改变，某次测量卫星的轨道半径为r1，后来变为r2(r2r1)，用Ek1、Ek2表示卫星在这两个轨道上的动能，T1、T2表示卫星在这两个轨道上的运行周期，则 ()AEk2Ek1，T2T1 BEk2T1CEk2Ek1，T2Ek1，T2T1我的心得：跟踪训练12010年10月26日21时27分，北京航天飞行控制中心对“嫦娥二号”卫星实施了降轨控制，约18分钟后，卫星成功进入了远月点100公里、近月点15公里的试验轨道，为在月球虹湾区拍摄图像做好准备如图5为“嫦娥二号”某次在近地点A由轨道1变轨为轨道2的示意图，下列说法中正确的是 ()A“嫦娥二号”在轨道1的A点处应点火加速 B“嫦娥二号”在轨道1的A点处的速度比在轨道2的A点处的速度大C“嫦娥二号”在轨道1的A点处的加速度比在轨道2的A点处的加速度大D“嫦娥二号”在轨道1的B点处的机械能比在轨道2的C点处的机械能大图5跟踪训练2 (2010江苏单科6)2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道 进入椭圆轨道 ，B为轨道 上的一点，如图3所示关于航天飞机的运动，下列说法中不正确的有()A在轨道 上经过A的速度小于经过B的速度B在轨道 上经过A的动能小于在轨道 上经过A的动能C在轨道 上运动的周期小于在轨道 上运动的周期D在轨道 上经过A的加速度小于在轨道 上经过A的加速度【随堂反馈】12010年10月1日，“嫦娥二号”在四川西昌发射成功，10月6日实施第一次近月制动，进入周期约为12 h的椭圆环月轨道；10月8日实施第二次近月制动，进入周期约为3.5h的椭圆环月轨道；10月9日实施第三次近月制动，进入轨道高度约为100 km的圆形环月工作轨道实施近月制动的位置都是在相应的近月点P，如图7所示则“嫦娥二号” ()A从不同轨道经过P点时，速度大小相同图7B从不同轨道经过P点(不制动)时，加速度大小相同C在两条椭圆环月轨道上运行时，机械能不同D在椭圆环月轨道上运行的过程中受到月球的万有引力大小不变2 我国“嫦娥二号”探月卫星于2010年10月成功发射在“嫦娥二号”卫星奔月过程中，在月球上空有一次变轨过程，是由椭圆轨道A变为近月圆形轨道B，A、B两轨道相切于P点，如图8所示探月卫星先后沿A、B轨道运动经过P点时，下列说法正确的是()A卫星运行的速度vAvB图8B卫星受月球的引力FAFBC卫星的加速度aAaBD卫星的动能EkAEkB3.“嫦娥二号”卫星已成功发射，这次发射后卫星直接进入近地点高度200公里、远地点高度约38万公里的地月转移轨道直接 奔月，当卫星到达月球附近的特定位置时，卫星就必须“急刹车”，也就是近月制动，以确保卫星既能被月球准确捕获，又不会撞上月球，并由此进入近月点100公里、周期12小时的椭圆轨道a.再经过两次轨道调整，进入100公里的近月圆轨道b，轨道a和b相切于P点，如图9所示，下列说法正确的是 ()A“嫦娥二号”卫星的发射速度大于7.9 km