高中物理必修二第六章第五節(jié)宇宙航行導學案

1、第五節(jié) 宇宙航行高一（ ）班第（ ）小組（ ）級 【文】【理】 姓名：_項目預習案（40%）探究案（30%）訓練案（30%）最后得分等級【學習目標】一、知識與技能：1了解人造衛(wèi)星的有關知識，正確理解人造衛(wèi)星做圓周運動時，線速度、角速度、周期與軌道半徑之間的關系；2知道三個宇宙速度的含義，會推導第一宇宙速度。二、過程與方法：通過探究第一宇宙速度以及人造衛(wèi)星做圓周運動時線速度、角速度、周期與軌道半徑之間的關系，培養(yǎng)學生運用已有知識解決問題的能力。三、情感態(tài)度與價值觀：1.通過介紹我國在衛(wèi)星發(fā)射方面的情況，激發(fā)學生的愛國熱情；2.感知人類探索宇宙的夢想，促使學生樹立獻身科學的人生價值觀?！局攸c難點】

2、重點：1. 理解人造衛(wèi)星做圓周運動時，線速度、角速度、周期與軌道半徑之間的關系；2.理解第一宇宙速度的推導過程和方法。難點：1人造地球衛(wèi)星的發(fā)射速度與運行速度的區(qū)別；2掌握有關人造衛(wèi)星計算及計算過程中的一些代換?！绢A習探究】1通過對上節(jié)內容的學習，請總結依據牛頓定律和萬有引力定律解決天體問題的基本思路是什么?2. 牛頓對人造衛(wèi)星原理是怎樣描繪的？3.人造衛(wèi)星繞地球運行的動力學原因：人造衛(wèi)星在繞地球運行時，只受到地球對它的萬有引力作用，人造衛(wèi)星作圓周運動的向心力由 提供。即：3. 第一宇宙速度大?。?km/s。意義：第一宇宙速度是人造衛(wèi)星在地面附近 的速度，所以也稱為環(huán)繞速度。4.第二宇宙速度大

3、?。?km/s。意義：使衛(wèi)星掙脫 的束縛，成為繞 運行的人造行星的最小發(fā)射速度，也稱為脫離速度。5.第三宇宙速度大?。?km/s。意義：使衛(wèi)星掙脫 束縛的最小發(fā)射速度，也稱為逃逸速度。6.探索宇宙的奧秘，奔向廣闊而遙遠的太空，是人類自古以來的夢想，那么夢想成真了嗎?請同學們閱讀教材“夢想成真”部分并交流你們的想法?！竞献魈骄俊浚ㄕJ真閱讀教材，小組探究合作，解決下列問題并積極展示交流探究成果）1設地球質量為M，衛(wèi)星質量為m，軌道半徑為r，由，請推導：（1）人造衛(wèi)星的線速度與軌道半徑的關系：（2）人造衛(wèi)星的角速度與軌道半徑的關系：（3）人造衛(wèi)星的周期與軌道半徑的關系：（4）人造衛(wèi)星的向心加速度與軌

4、道半徑的關系：結論：人造衛(wèi)星距離地球越遠，線速度越 ，角速度越 ，周期越 ，向心加速度越 ；即衛(wèi)星運行的越 。2.有兩顆人造衛(wèi)星，都繞地球做勻速圓周運行，已知它們的軌道半徑之比r1：r24：1，求這顆衛(wèi)星的：線速度之比；角速度之比；周期之比；向心加速度之比。3. 推導第一宇宙速度問題：牛頓設想的實驗中，物體拋出的速度達到多大，才能在地面附近繞地球做勻速圓周運動？請推導出這個速度的表達式。（假設地球質量為M，半徑為R，引力常量為G）4.為什么說第一宇宙速度既是最小的發(fā)射速度，也是衛(wèi)星環(huán)繞地球運動的最大速度？5人造地球衛(wèi)星圍繞地球作勻速圓周運動，其速率（ ）A.一定等于7.9 B.一定大于7.9

5、C.等于或小于7.9 D.介于7.911.2之間【課堂小結】本節(jié)我們探究了人造衛(wèi)星做圓周運動時，線速度、角速度、周期與軌道半徑之間的關系；知道了三個宇宙速度的含義，并小組合作探究了如何推導第一宇宙速度。【課堂檢測案】課本第48頁，練習1、2、3【作業(yè)案】1.兩個質量相等的人造地球衛(wèi)星a、b繞地球運行的軌道半徑ra=2rb，下列說法中正確的是：( )A由公式F=可知，衛(wèi)星a的向心力是b的1/2B由公式F=G可知，衛(wèi)星a的向心力是b的1/4C由公式F=m可知，衛(wèi)星a的向心力是b的2倍D以上說法都不對。2人造地球衛(wèi)星的軌道半徑越大，則（ ）A.速度越小，周期越小 B.速度越小，周期越大C.速度越大，

6、周期越小 D.速度越大，周期越大3有兩顆質量相同的人造衛(wèi)星A、B，其軌道半徑分別為RA、RB，RARB14，那么下列判斷中正確的有 ( )A它們的運行周期之比TATB14 B它們的運行線速度之比vAvB41C它們所受的向心力之比FAFB 41 D它們的運行角速度之比AB814關于人造衛(wèi)星，下列說法中不可能的是 ( )A人造衛(wèi)星環(huán)繞地球運行的速率是79km/s B人造衛(wèi)星環(huán)繞地球運行的速率是50km/sC人造衛(wèi)星環(huán)繞地球運行的周期是80min D人造衛(wèi)星環(huán)繞地球運行的周期是200min5設第一、第二、第三宇宙速度分別是v1、v2、v3，則 ( )Av179 kms，79 kmsv2112kms，112kmv3167kmsB79 kmsv1112kms，v2112 kms，112kmv3167kms C79 kmsv1112kms，112kmv2167kms；v3167 kms，Dv179 kms， v2112kms，v3167kms 6.已知地球質量約為月球質量的81倍，地球半徑約為月球半徑的4倍，在地球上發(fā)射近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度為79 kms，周期為84 min那么在月球上發(fā)射顆