高一物理导学案 6.5宇宙航行
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高一物理导学案
6.5宇宙航行
【课前思考】
1、水平抛出的物体为什么会落回地面？
2、平抛物体的速度逐渐增大，物体的落地点如何变化？
3、若抛出物体的水平初速度足够大,物体将会怎样？
【自主探究一】
已知G=6.67×10-11N m2/kg2 , 地球质量M=5.89×1024kg, 地球半径R=6400km，g=9.8m/s2，以多大的速度抛出这个物体，它才会绕地球表面运动而掉不下来？
方法一：万有引力提供物体作圆周运动的向心力
方法二：在地面附近，重力提供物体作圆周运动的向心力
【自主探究二】宇宙速度
第一宇宙速度：卫星在____ ____绕地球做匀速圆周运动的速度，V1=________．
是绕地球做匀速圆周运动的最_________速度．也叫环绕速度
也是将卫星发射出去使其绕地球做圆周运动所需要的最____发射速度，
2．第二宇宙速度V2= （脱离速度）
卫星脱离地球，成为绕太阳运行的人造行星
3、第三宇宙速度V3= （逃逸速度）
卫星挣脱太阳引力束缚,逃出太阳系．
4、人造卫星发射速度与环绕速度
（1）发射速度：指卫星在地面 时的初速度，
（2）环绕速度：指卫星在 后做匀速圆周运动的线速度．
注意：三个宇宙速度都是指地面发射速度
卫星的实际环绕速度一定 发射速度．(填写“＞”“＜”“＝”)
【自主探究三】人造地球卫星运行的规律
在同一轨道上，r相同，a，v，ω，T 与m大小
M:中心天体 m：环绕天体 R：中心天体半径 r：环绕天体轨道距离
思考：如果卫星的轨道半径变大，其运行速度如何变化？
卫星的发射难度是困难了还是容易了？
卫星由于受大气阻力，轨道半径，线速度和周期如何变化
练习1.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其速度是下列的（ ）
A．一定等于7.9 km/s B．等于或小于7.9 km/s
C．一定大于7.9 km/s D．介于7.9～11.2 km/s之间
练习2、关于第一宇宙的速度，下面说法正确的是（ ）
A．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度
B．它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度
C．它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度
D．它是卫星在椭圆轨道上运动时近地点的速度
自主探究四、同步卫星
思考与讨论:如图所示，a、b、c、d三条轨道中
哪些可以做卫星轨道，那些不可以？
1、所有卫星都在以 为圆心的圆轨道上
2、相对于 且与地球具有相同 卫星叫地球同步卫星，又叫通讯卫星。
3、特点：
（1）同步卫星的运行方向与地球自转方向一致。
（2）同步卫星的运动周期与地球周期相同，且T=24h
（3）同步卫星的运行角速度等于地球自转的角速度。
（4）所有的同步卫星都在赤道的正上方，
（5）同步卫星高度固定不变。
小结：所有同步卫星的R、v、ω、T、an的大小均相同。
练习：同步卫星位于赤道上空，相对地面静止，若地球质量6×1024kg，赤道半径6400 km，求：（1）同步卫星高度是多少千米？（2）同步卫星绕地球运行速度是多少？
自主探究五、近地卫星
1、在地球表面运行的卫星，轨道接近地球的半径
2、近地卫星的速度
3、近地卫星的周期
问题：能否发射一颗周期为８０分钟的人造卫星？
【课后巩固】
1、两颗人造卫星绕 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 压力为零
4、若取地球的第一宇宙速度为8km/s，某行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球的1.5倍，则此行星的第一宇宙速度约为
A.16km/s B.32km/s
C.4km/s D.2km/ s
5、一颗人造卫星在离地面高度等于地球半径的圆形轨道上运行，已知卫星的第一宇宙速度是v1＝8km/s，地球表面重力加速度为g=10m/s2，
求：（1）这颗卫星运行的线速度多大？（2）它绕地球运动的向心加速度多大？
6、两颗人造卫星，都绕地球做匀速圆周运行，它们的轨道半径之比r1：r2＝4：1，
求这颗卫星的：⑴线速度之比；⑵角速度之比；⑶周期之比；⑷向心加速度之比。
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