第五節宇宙航行1導學案

2022-10-11 03:03:02 字數 1705 閱讀 5993

班級姓名 —— 學號

【學習目標】

1.了解人造地球衛星的最初構想。

2.知道三個宇宙速度的含義和數值,會推導第一宇宙速度。

3.理解和掌握人造衛星的向心加速度、線速度、角速度、週期與軌道半徑的關係。

4.學習人類對宇宙不斷**的精神,增強愛國情感。

【知識回顧】

1、物體做圓周運動的條件?

2、解決天體問題的基本思路是什麼?

【新課內容】

1、匯入

嫦娥一號衛星首先進入環繞地球的軌道,然後四次加速,進入奔月軌道後,慣性滑行,進入環繞月球的軌道,開始進行科學探測。為什麼飛船能圍繞地球旋轉?

2、合作**

**1:宇宙速度

(1)牛頓的設想

1.將物體水平丟擲的速度v越大時,落地點如何變化?

2.速度逐漸增大,達到一定值時,物體能否不再落回地面?

(2)第一宇宙速度

3.此速度必須滿足什麼條件?

4.增大到多大才能繞地球做圓周運動?(已知地球質量m為5.98×1024kg,地球半徑r=6400km。)

思考:物體在地球表面附近圍繞地球做運動,成為地球的這時的發射速度就叫做第一宇宙速度。第一宇宙速度是人造地球衛星的最發射速度。

5.若此速度再增大,又會出現什麼現象?

(3)第二宇宙速度

在地面附近發射物體,當物體的速度等於或大於 km/s,它就會克服的引力,永遠離開地球,成為太陽的人造行星,這時的發射速度就叫做第二宇宙速度。

思考:在地面附近發射物體,如果發射速度大於7.9km/s,而小於11.2km/s,它繞地球執行的軌跡是

(4)第三宇宙速度

在地面附近發射物體,當物體的速度等於或大於 km/s,它就會掙脫的束縛,飛到太陽系以外,成為人造小恆星,這時的發射速度就叫做第三宇宙速度。

例題1、金星的質量約是地球的0.82倍,它的半徑是地球的0.95倍,地球的第一宇宙速度為7.9km/s,則海王星的第一宇宙速度為多大?

例題2、利用所學知識,推導第一宇宙速度的另乙個表示式v=

**2、人造衛星的執行規律

人造衛星繞地球做勻速圓周運動,則萬有引力提供向心力,即:f萬=f向,公式為ma

①a可見隨著軌道半徑增大,衛星的向心加速度減小;

②v隨著軌道半徑的增大,衛星線速度

③w隨著軌道半徑的增大,衛星的角速度

④t隨著軌道半徑的增大,衛星繞地球執行的週期

近地衛星的週期約為84.4min,其他衛星的週期都-----這個數值。

總結:軌道半徑越大,衛星執行越慢

例題【例題1】有兩顆人造衛星,都繞地球做勻速圓周執行,已知它們的軌道半徑之比r1:r2=4:1,求這顆衛星的:⑴線速度之比;⑵角速度之比;⑶週期之比;⑷向心加速度之比。

【課堂練習】

1.據報道,「嫦娥一號」和「嫦娥二號」繞月飛行器的圓形軌道距月球表面分別約為200km和100km,運動速率分別為v1和v2,那麼v1和v2的比值為(月球半徑取1700km)( )

a. b. c. d.

2.在地球(看作質量均勻分布的球體)上空有許多同步衛星,下面說法中正確的是( )

a.它們的質量可能不同b.它們的速率可能不同

c.它們的向心加速度大小可能不同d.它們離地面的距離可能不同

3.若已知地球質量為m,地球半徑為r,能不能求出地球同步衛星離地面的高度h?

【作業】

課本48頁第1題、第3題。

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