江苏省涟水县第一中学人教版高中物理必修二学案：6.5 宇 宙 航 行（无答案）
文档属性
| 名称 | 江苏省涟水县第一中学人教版高中物理必修二学案：6.5 宇 宙 航 行（无答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 55.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2016-08-29 14:55:14 | ||
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文档简介
第5课时
宇
宙
航
行
【学习目标】
1.了解人造地球卫星的最初构想。
2.会解决涉及人造地球卫星运动的较简单的问题。
3.知道三个宇宙速度的含义和数值,会推导第一宇宙速度。
4.
了解人类及我国取得的航天成就。
【知识要点】
一、宇宙速度
1.牛顿的设想：牛顿对人造卫星原理的描绘
设想在高山上有一门大炮，水平发射炮弹，初速度越大，水平射程就越大，可以想象当初速度足够大时，这颗炮弹将不会落到地面，将和月球一样成为地球的一颗卫星。
2.宇宙速度
(1)第一宇宙速度：使卫星能环绕地球运行所需的
,其大小v1=
,又称环绕速度，是地球卫星的
。
(2)第二宇宙速度：使人造卫星脱离地球的引力束缚,不再绕地球运行,其大小为v2=
,又称脱离速度。
(3)第三宇宙速度：使物体脱离太阳的束缚而飞离太阳系,其大小为v3=
,也叫逃逸速度。
二、梦想成真
探索宇宙的奥秘，奔向广阔而遥远的太空，是人类自古以来的梦想，那么梦想成真了吗 请同学们阅读教材“梦想成真”部分。
1.是谁真正为人类迈向太空提供了科学思想？
2.世界上第一颗人造地球卫星是哪个国家发射的？
3.最先登上月球的是哪国人？
4.中国载人航天工程是哪一年正式启动的？
5.中国第一个被送入太空的航天员是谁？
【课堂探究】
例题1：设地球质量为M，绕地球做匀速圆周运动的飞行器的质量为m，它到地心的距离为r，求：飞行器的速度v=？
如果飞行器在“地面附近”飞行，可以用地球半径R代表卫星到地心的距离r，已知M=5.98×1024kg，R=6400km，求：飞行器的速度v（第一宇宙速度）？
例题2：物体在地球表面受到的引力可以近似认为等于重力，已知g=9.8m／s2、R=6400km，求：第一宇宙速度？
人造卫星
例题3：地球对卫星的万有引力提供卫星绕地球运行的向心力
(1)由
得：v=
(2)由
得：w=
(3)由
得：T=
【针对训练】
1.人造卫星环绕地球运转的速率,其中r为卫星离地球中心的距离。下列说法正确的是(
)。
A.从公式可见,环绕速度与轨道半径的平方根成反比
B.从公式可见,把人造卫星发射到越远的地方越容易
C.上面环绕速度的表达式是错误的
D.以上说法都错误
2.第一宇宙速度是物体在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的速度,则有(
)。
A.被发射的物体质量越大,第一宇宙速度越大
B.被发射的物体质量越小,第一宇宙速度越大
C.第一宇宙速度与被发射物体的质量无关
D.第一宇宙速度与地球的质量有关
3.关于地球同步通信卫星,下列说法正确的是(
)。
A.它一定在赤道上空运行
B.各国发射的这种卫星轨道半径都一样
C.它运行的线速度一定小于第一宇宙速度
D.它运行的线速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
4.下列关于三种宇宙速度的说法正确的是(
)。
A.第一宇宙速度v1=7.9
km/s,第二宇宙速度v2=11.2
km/s,则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于等于v1,小于v2
B.美国发射的“凤凰”号火星探测卫星,其发射速度大于第三宇宙速度
C.第二宇宙速度是使物体可以挣脱地球引力束缚,成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度
D.第一宇宙速度7.9
km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度
【巩固提升】
1.关于第一宇宙速度，下列说法中正确的是（
）
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形轨道上的运行速度
C、它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度
D、它是卫星的椭圆轨道上运行时近地点的速度
2．航天飞机绕地球做匀速圆周运动时，机上的物体处于失重状态，是指这个物体（
）
A.不受地球的吸引力
B.受到地球吸引力和向心力平衡
C.受到地球的引力提供了物体做圆周运动的向心力
D.对支持它的物体的压力为零
3．关于宇宙速度，下列说法正确的是
（
）
A．第一宇宙速度是能使人造地球卫星绕地球飞行的最小发射速度
B．第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度
C．第二宇宙速度是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度
D．第三宇宙速度是发射人造地球卫星的最小速度
4．地球半径为R，地面重力加速度为g，地球自转周期为T，地球同步卫星离地面的高度为h，则地球同步卫星的线速度大小为（
）
5．当人造卫星绕地球做匀速圆周运动时，其绕行速度（
）
A.一定等于7.9千米/秒
B.一定小于7.9千米/秒
C.一定大于7.9千米/秒
D.介于7.9～11.2千米/秒
6．关于地球同步卫星，下列说法中正确的是（
）
A．它的速度小于7.9km/s
B．它的速度大于7.9km/s
C．它的周期是24h,且轨道平面与赤道平面重合
D．每一个地球同步卫星离开地面的高度是一样的
7．人造地球卫星由于受大气阻力，其轨道半径逐渐减小，其相应的线速度和周期的变化情况是（
）
A.速度减小，周期增大
B.速度减小，周期减小
C.速度增大，周期增大
D.速度增大，周期减小
8．宇航员在一个半径为R的星球上，以速度v0竖直上抛一个物体，经过t秒后物体落回原抛物点，如果宇航员想把这个物体沿星球表面水平抛，而使它不再落回星球，则抛出速度至少应是（
）
9.下列轨道中不可能是卫星绕地球运行的轨道的是（
）
10．已知近地卫星的速度为7.9km/s，月球质量是地球质量的1/81，地球半径是月球半径的3.8倍。则在月球上发射“近月卫星”的环绕速度是多少？
宇
宙
航
行
【学习目标】
1.了解人造地球卫星的最初构想。
2.会解决涉及人造地球卫星运动的较简单的问题。
3.知道三个宇宙速度的含义和数值,会推导第一宇宙速度。
4.
了解人类及我国取得的航天成就。
【知识要点】
一、宇宙速度
1.牛顿的设想：牛顿对人造卫星原理的描绘
设想在高山上有一门大炮，水平发射炮弹，初速度越大，水平射程就越大，可以想象当初速度足够大时，这颗炮弹将不会落到地面，将和月球一样成为地球的一颗卫星。
2.宇宙速度
(1)第一宇宙速度：使卫星能环绕地球运行所需的
,其大小v1=
,又称环绕速度，是地球卫星的
。
(2)第二宇宙速度：使人造卫星脱离地球的引力束缚,不再绕地球运行,其大小为v2=
,又称脱离速度。
(3)第三宇宙速度：使物体脱离太阳的束缚而飞离太阳系,其大小为v3=
,也叫逃逸速度。
二、梦想成真
探索宇宙的奥秘，奔向广阔而遥远的太空，是人类自古以来的梦想，那么梦想成真了吗 请同学们阅读教材“梦想成真”部分。
1.是谁真正为人类迈向太空提供了科学思想？
2.世界上第一颗人造地球卫星是哪个国家发射的？
3.最先登上月球的是哪国人？
4.中国载人航天工程是哪一年正式启动的？
5.中国第一个被送入太空的航天员是谁？
【课堂探究】
例题1：设地球质量为M，绕地球做匀速圆周运动的飞行器的质量为m，它到地心的距离为r，求：飞行器的速度v=？
如果飞行器在“地面附近”飞行，可以用地球半径R代表卫星到地心的距离r，已知M=5.98×1024kg，R=6400km，求：飞行器的速度v（第一宇宙速度）？
例题2：物体在地球表面受到的引力可以近似认为等于重力，已知g=9.8m／s2、R=6400km，求：第一宇宙速度？
人造卫星
例题3：地球对卫星的万有引力提供卫星绕地球运行的向心力
(1)由
得：v=
(2)由
得：w=
(3)由
得：T=
【针对训练】
1.人造卫星环绕地球运转的速率,其中r为卫星离地球中心的距离。下列说法正确的是(
)。
A.从公式可见,环绕速度与轨道半径的平方根成反比
B.从公式可见,把人造卫星发射到越远的地方越容易
C.上面环绕速度的表达式是错误的
D.以上说法都错误
2.第一宇宙速度是物体在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的速度,则有(
)。
A.被发射的物体质量越大,第一宇宙速度越大
B.被发射的物体质量越小,第一宇宙速度越大
C.第一宇宙速度与被发射物体的质量无关
D.第一宇宙速度与地球的质量有关
3.关于地球同步通信卫星,下列说法正确的是(
)。
A.它一定在赤道上空运行
B.各国发射的这种卫星轨道半径都一样
C.它运行的线速度一定小于第一宇宙速度
D.它运行的线速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
4.下列关于三种宇宙速度的说法正确的是(
)。
A.第一宇宙速度v1=7.9
km/s,第二宇宙速度v2=11.2
km/s,则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于等于v1,小于v2
B.美国发射的“凤凰”号火星探测卫星,其发射速度大于第三宇宙速度
C.第二宇宙速度是使物体可以挣脱地球引力束缚,成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度
D.第一宇宙速度7.9
km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度
【巩固提升】
1.关于第一宇宙速度，下列说法中正确的是（
）
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形轨道上的运行速度
C、它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度
D、它是卫星的椭圆轨道上运行时近地点的速度
2．航天飞机绕地球做匀速圆周运动时，机上的物体处于失重状态，是指这个物体（
）
A.不受地球的吸引力
B.受到地球吸引力和向心力平衡
C.受到地球的引力提供了物体做圆周运动的向心力
D.对支持它的物体的压力为零
3．关于宇宙速度，下列说法正确的是
（
）
A．第一宇宙速度是能使人造地球卫星绕地球飞行的最小发射速度
B．第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度
C．第二宇宙速度是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度
D．第三宇宙速度是发射人造地球卫星的最小速度
4．地球半径为R，地面重力加速度为g，地球自转周期为T，地球同步卫星离地面的高度为h，则地球同步卫星的线速度大小为（
）
5．当人造卫星绕地球做匀速圆周运动时，其绕行速度（
）
A.一定等于7.9千米/秒
B.一定小于7.9千米/秒
C.一定大于7.9千米/秒
D.介于7.9～11.2千米/秒
6．关于地球同步卫星，下列说法中正确的是（
）
A．它的速度小于7.9km/s
B．它的速度大于7.9km/s
C．它的周期是24h,且轨道平面与赤道平面重合
D．每一个地球同步卫星离开地面的高度是一样的
7．人造地球卫星由于受大气阻力，其轨道半径逐渐减小，其相应的线速度和周期的变化情况是（
）
A.速度减小，周期增大
B.速度减小，周期减小
C.速度增大，周期增大
D.速度增大，周期减小
8．宇航员在一个半径为R的星球上，以速度v0竖直上抛一个物体，经过t秒后物体落回原抛物点，如果宇航员想把这个物体沿星球表面水平抛，而使它不再落回星球，则抛出速度至少应是（
）
9.下列轨道中不可能是卫星绕地球运行的轨道的是（
）
10．已知近地卫星的速度为7.9km/s，月球质量是地球质量的1/81，地球半径是月球半径的3.8倍。则在月球上发射“近月卫星”的环绕速度是多少？