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1、山东省乐陵市第一中学高中物理6.5宇宙航行（一）导学案（无答案）新人教版必修2【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【学习重点】第一宇宙速度的推导【学习难点】运行速率与轨道半径之间的关系；发射速度和运行速度的区别【学习过程】一 牛顿的设想1. 设想在高山上水平抛出物体，当抛出的速度足够大时，物体将做什么运动？它运动所需要的向心力的来源是什么？2. 设地球质量为M，卫星质量为m,人造卫星做匀速圆周运动的轨道半径为r，那么人造卫星的运行速度有多大？角速度有多大？周期呢？由G=m 得v= 由G=m2r 得=由G=m 得T= 由G=ma 得a= 结论：
2、1.卫星的轨道半径越大，线速度越 。 2.卫星的轨道半径越大，角速度越 ，周期越 。注意：高轨道上运行的卫星速度小，但地面的发射速度大，发射越困难。课堂练习（一）1.如图所示，a,b,c是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗卫星，a和b质量相等且小于c的质量，则（ ）地球acbA.b所需向心力最小B.b,c的周期相同且大于a的周期C.b,c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度D.b,c的线速度大小相等，且大于a的线速度2.A,B为两颗人造卫星，已知它们的运动周期之比TATB=18,则A,B两颗卫星的轨道半径之比rArB= ，运动速度之比vAvB= 。二宇宙速度1.什么叫第一宇宙速度？怎样计算
3、第一宇宙速度？【课堂小结】1.人造卫星绕地球做圆周运动的轨道半径越大，其线速度越 ，角速度越 ，周期越 。2.人造卫星的环绕速度（运行速度）指卫星围绕地球做圆周运动的线速度，而发射速度是指被发射物体在地面附近离开发射装置时的初速度。3.第一宇宙速度又叫 ，是指物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，其大小是 km/s；第二宇宙速度又叫 ，是指物体克服 引力的束缚，成为绕太阳运行的行星或飞到其他行星上去的最小发射速度，其大小为 km/s；第三宇宙速度又叫 ，是指在地面上发射物体，使之最后脱离 引力的束缚飞到太阳系以外的宇宙空间所必需的最小速度，其大小为 km/s。 【巩固训练】：1.假设地球的
4、质量不变，半径增大到原来的2倍，那么从地球上发射人造卫星的第一宇宙速度的大小应为原来的（ ）A.倍 B.倍 C.倍 D.2倍2.关于地球的第一宇宙速度，下列说法正确的是（ ）A.它是人造地球卫星绕地球运行的最小速度B.它是近地圆轨道上人造地球卫星的运行速度C.它是能使卫星进入近地轨道的最小发射速度D.它是能使卫星进入轨道的最大发射速度3.人造地区卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为R，线速度为v，周期为T。要使卫星周期变为2T,可能的办法是（ ）A.R不变，使线速度变为v/2 B.v不变，使轨道半径变为2RC.轨道半径变为R D.速度，轨道半径都加倍4.假如一人造地球卫星做圆周运动的轨道半径
5、增大到原来的2倍，仍做圆周运动，则（ ）A.根据公式v=r,可知卫星的线速度将增大到原来的2倍B.根据公式F=m,可知卫星所受向心力将变为原来的1/2C.根据公式F=G，可知地球提供的向心力将减少到原来的1/4D.根据上述B和C所给出的公式，可知卫星运动的线速度将减少到原来的6.由于某种原因，人造地球卫星的轨道半径减小了，那么卫星的（ ）A.速度变大，周期变小 B.速度变小，周期变大C.速度变大，周期变大 D.速度变小，周期变小7.在赤道上随地球自转的物体的向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为1，第一宇宙速度为v2，近地卫星的角速度为2，向心加速度为a2，则它们的大小关系为（ ）A.a1=a2, v1= v2, 1=2 B. a1=a2, v1 v2, 1=2C.a1a2, v1v2, 1=2 D. a1a2, v1 v2, 128.地球半径为6400km，在贴近地表附近环绕地球做匀速圆周运动的卫星速度为7.9103m/s。则：（1）周期为多大？（2）能否发射一颗周期为80min的人造地球卫星？（3）估算地球的平均密度。
山东省乐陵市第一中学高中物理6.5宇宙航行一导学案无答案新人教版必修2
