遼寧省沈陽市二十一中高中物理 宇宙速度導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修

1、遼寧省沈陽市二十一中高中物理 宇宙速度導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修2【使用說明】1、認(rèn)真閱讀教材內(nèi)容，按層次完成自學(xué)部分；（為跳高題、為跑步題、無為走路題）2、通過自學(xué)初步完成探究部分，標(biāo)好疑點，以備展示、討論?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】1、 了解人造地球衛(wèi)星的最初構(gòu)想。2、 會解決涉及人造地球衛(wèi)星的簡單問題。3、 知道三個宇宙速度的含義，會推導(dǎo)第一宇宙速度。4、 知道衛(wèi)星變軌的過程及方式。5、 知道衛(wèi)星軌道理解地球同步衛(wèi)星的軌道和運行狀態(tài)。6、 會計算地球同步衛(wèi)星的軌道半徑、高度、加速度等參量?！咀灾鲗W(xué)習(xí)】閱讀教材第六章第五節(jié)宇宙航行內(nèi)容，完成自主學(xué)習(xí)部分。復(fù)習(xí)：行星圍繞恒星運動或衛(wèi)星圍繞行星運動由 充當(dāng)向心力？

2、 由該公式我們可以推導(dǎo)出哪些物理量？一、 飛行器的發(fā)射思考：在地球表面附近將物體以初速度v水平拋出，速度越大落地點到拋出點的水平距離越 。如果速度v增大到某一數(shù)值，物體就不在落回到地面，而圍繞地球 ，成為地球的一顆 。由 充當(dāng)向心力。接下來我們推導(dǎo)使物體不落回地面的最小發(fā)射速度。1、第一宇宙速度（環(huán)繞速度） F萬 = Fn = V= 黃金代換式： V= V是飛行器在地球表面做勻速圓周運動的速度，也是 發(fā)射速度。稱之為第一宇宙速度。2、第二宇宙速度（脫離速度）在地面附近發(fā)射飛行器，如果速度大于7.9km/s而小于11.2km/s，它繞地球運行的軌跡不是 而是 。當(dāng)物體速度等于或大于11.2km/

3、s時，它會克服地球引力束縛，永遠(yuǎn)離開地球。第二宇宙速度V= 三個宇宙速度3、第三宇宙速度（逃逸速度）如果物體在地面附近發(fā)射速度大于或等于16.7km/s，它就會 。第三宇宙速度V= 4、 發(fā)射過程的超重失重載人飛行器加速上升過程中，飛行員處于 狀態(tài)。1 / 4載人飛行器進入軌道后，飛行員處于 狀態(tài)。載人飛行器減速下降過程中，飛行員處于 狀態(tài)。二、衛(wèi)星問題1、衛(wèi)星變軌問題衛(wèi)星在地球表面附近以 發(fā)射進入近地圓軌道， 點點火加速，進入 軌道 點再次點火加速，進入 軌道。PQ123衛(wèi)星變軌問題甲乙乙軌道對接2、 軌道對接可以先將乙發(fā)射到 （高、低）軌道，然后再 （加速、減速）使之對接成功。思考：觀察圖

4、片，怎樣實現(xiàn)衛(wèi)星奔月？3、地球衛(wèi)星軌道（1）、形狀是 或 。（2）、軌道位置 4、地球同步衛(wèi)星1、概念： 。2、軌道： 。 根據(jù)F萬=Fn（如何計算出軌道半徑r、衛(wèi)星距地面高度h、運行速度v、向心加速度a）【合作探究】小組探究，統(tǒng)一答案，進行分組展示。為學(xué)科負(fù)責(zé)人展示。 1. 聶海勝、費俊龍乘坐的神州六號宇宙飛船，在飛船豎直向上發(fā)射時的加速階段、進入軌道繞地球做勻速圓周運動的階段和返回地球時豎直向下減速運動階段分別處于什么狀態(tài)：、超重、完全失重、失重 、超重、完全失重、超重、超重、失重、完全失重 、失重、完全失重、超重2地球表面的重力加速度約為月球表面重力加速度的6倍，地球的半徑約為月球半徑的

5、3.6倍. 若從地球表面發(fā)射衛(wèi)星的最小速度為v1，從月球表面發(fā)射衛(wèi)星的最小速度為v2，則v1:v2約為A1 B3 C5 D73把火星和地球都視為質(zhì)量均勻分布的球體。已知地球半徑約為火星半徑的2倍，地球質(zhì)量約為火星質(zhì)量的10倍。由這些數(shù)據(jù)可推算出A地球表面和火星表面的重力加速度之比為1：50B地球表面和火星表面的重力加速度之比為10：1C地球和火星的第一宇宙速度之比為D地球和火星的第一宇宙速度之比為 4. 我國第一顆繞月探測衛(wèi)星“嫦娥一號”于2007年10月24日發(fā)射升空，是繼人造地球衛(wèi)星和載人航天之后，我國航天事業(yè)發(fā)展的又一個里程碑。設(shè)該衛(wèi)星貼近月球表面的軌道是圓形的，且已知月球的質(zhì)量約為地球

6、質(zhì)量的，月球的半徑約為地球半徑的，地球上的第一宇宙速度約為7.9km/s，則該探月衛(wèi)星繞月運行的速率約為A1.8km/s B11km/s C17km/s D36km/s【課堂檢測】此部分不可提前完成，不可討論完成。 1. 地球的第一宇宙速度為若某行星質(zhì)量是地球質(zhì)最的4倍，半徑是地球半徑的一半該行星的第一宇宙速度為 A2 B C D4 2. 我國最近發(fā)射的探月衛(wèi)星“嫦娥1號”. 第三階段該衛(wèi)星的軌道是圓形的，且貼近月球表面，已知月球的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1/81，月球半徑約為地球半徑的1/4，地球上的第一宇宙速度為7.9km/s，則該探月衛(wèi)星繞月運行的速率約為A0.4km/sB1.8km/sC11km/sD36km/s 3. 已知地球的半徑R=6.4×106m，地球表面的重力加速度g=10m/s2，萬有引力常量G=6