宇宙航行教學案

PAGE5宇宙航行教學案【課前預習】1.牛頓在思考萬有引力定律時就曾想過，從高山上水平拋出物體，速度一次比一次大，落地點。如果速度足夠大，物體就，它將繞地球運動，成為。2.第一宇宙速度大小為，也叫速度。第二宇宙速度大小為，也叫速度。第三宇宙速度大小為，也叫速度。3.世界上第一顆人造衛(wèi)星是1957年10月4日在發(fā)射成功的，衛(wèi)星質(zhì)量為kg，繞地球飛行一圈需要的時間為。世界上第一艘載人飛船是1961年4月12日發(fā)送成功，飛船繞地球一圈歷時。世界上第一艘登月飛船是1969年7月16日9時32分在發(fā)送成功，進入月球軌道；飛船在月球表面著陸；宇航員登上月球。中國第一艘載人航天飛船在2003年10月15日9時在發(fā)送成功的，飛船繞地球圈后，于安全降落在主著陸場【自主探究】要點一人造地球衛(wèi)星的線速度，角速度和周期與半徑的關(guān)系運行規(guī)律人造衛(wèi)星的運行速率：v＝當r＝R時，衛(wèi)星繞地面運行，v＝=km/s這是衛(wèi)星繞地球做圓周運動的最大環(huán)繞速度．人造衛(wèi)星的運行周期：T＝.人造衛(wèi)星的運行角速度：＝.【例題1】如圖所示，a、b、c是大氣層外圓形軌道上運行的三顆人造地球衛(wèi)星，a、b質(zhì)量相同且小于c的質(zhì)量，下列說法中正確的是()A．b、c的線速度大小相等且大于a的線速度B．b、c的向心加速度相等且大于a的向心加速度C．b、c的周期相等且大于a的周期D．b、c的向心力相等且大于a的向心力要點二三個宇宙速度1．第一宇宙速度(環(huán)繞速度)的推導：2．第二宇宙速度(脫離速度)：大小為v＝km/s.3．第三宇宙速度(逃逸速度)：大小為v＝km/s.說明(1)第一宇宙速度是最大運行速度，也是最小發(fā)射速度．(2)三個宇宙速度分別為在三種不同情況下在地面附近的最小發(fā)射速度．【例題2】．關(guān)于第一宇宙速度，下面說法中正確的是（）A．它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度B．它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最大速度C．它是人造地球衛(wèi)星在靠近地球表面的圓形軌道上的運行速度D．它是發(fā)射人造地球衛(wèi)星所需要的最小地面發(fā)射速度【例題3】.金星的半徑是地球的0.95倍，質(zhì)量為地球的0.82倍。那么，（1）金星表面的自由落體加速度是多大？（2）金星的第一宇宙速度是多大？要點三．衛(wèi)星的軌道和種類(1)衛(wèi)星的軌道衛(wèi)星繞地球運動的軌道可以是橢圓軌道，也可以是圓軌道．衛(wèi)星繞地球沿橢圓軌道運行時，地心是橢圓的一個焦點，其周期和半長軸的關(guān)系遵循開普勒第三定律．衛(wèi)星繞地球沿圓軌道運行時，由于地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力提供了衛(wèi)星繞地球運動的向心力，而萬有引力指向地心，所以，地心必須是衛(wèi)星圓軌道的圓心．衛(wèi)星的軌道平面可以在赤道平面內(nèi)(如同步衛(wèi)星)，也可以和赤道平面垂直，還可以和赤道平面成任一角度．(2)衛(wèi)星的種類衛(wèi)星的種類主要是按衛(wèi)星有什么樣的功能來進行命名的．主要有偵察衛(wèi)星、通信衛(wèi)星、導航衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、地球資源勘測衛(wèi)星、科學研究衛(wèi)星、預警衛(wèi)星和測地衛(wèi)星等種類．圖5-4-2【同步衛(wèi)星圖5-4-2(1)衛(wèi)星運動周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同(T＝24h=8.64×104s)。所謂地球同步衛(wèi)星，是相對于地面靜止的，和