2019-2020学年物理高中人教版必修2学案:6.5 宇宙航行 Word版含解析
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第六章 万有引力与航天

5 宇宙航行

  

学习目标

  1.会推导第一宇宙速度,知道第二宇宙速度和第三宇宙速度.

  2.了解人造卫星的有关知识,知道近地卫星、同步卫星的特点.

  3.培养学生探究问题的热情,乐于学习的品质.

自主探究

  1.牛顿关于发射人造地球卫星的构想:地球对周围的物体有    的作用,因而抛出的物体要    .但是抛出的初速度越大,物体就会飞得越    .当速度足够大时,物体就不会落回地面,将围绕地球运转,成为一颗绕地球运动的    .

  2.物体在地面附近绕地球做    的速度,叫做第一宇宙速度.

  3.在地面附近发射物体,当物体的速度等于或大于    km/s,它就会克服    的引力,永远离开地球,成为太阳的人造行星,这时的发射速度叫做第二宇宙速度.

  4.在地面附近发射物体,当物体的速度等于或大于    km/s,它就会挣脱    的束缚,飞到太阳系以外,成为人造小恒星,这时的发射速度叫做第三宇宙速度.

  5.1957年10月4日,世界上第一颗人造地球卫星在    发射成功,卫星质量83.6kg,卫星绕地球运行周期为    .1969年7月20日,人类成功登上月球.2003年10月15日,我国成功发射神舟五号载人飞船,把中国第一位航天员    送入太空.

合作探究

  一、牛顿的猜想

  二、宇宙速度

  1.第一宇宙速度

  推导:

  

  

  

  【想一想】有没有其他方法推导地球的第一宇宙速度?

  

  

  

  人造卫星绕地球做匀速圆周运动,则万有引力提供向心力,即:F万=F向,公式为    =ma=    =    =    ;

  ①a=    ,可见随着轨道半径增大,卫星的向心加速度减小,向心力减小;

  ②ω=    ,随着轨道半径的增大,卫星的角速度   ;

③T=    ,随着轨道半径的增大,卫星绕地球运行的周期    ,近地卫星的周期约为84.6min,其他卫星的周期都大于这个数值;