学案宇宙航行.doc

高一年级学案 题 目: 第六章 万有引力与航天 第五节 宇宙航行 学习目标： 1、了解人选卫星的有关知识,知道三个宇宙速度的含义,会推导第一宇宙速度,了解人类对太空的探索历程 2、提高运用知识解决问题的能力 3、通过对我国航天事业的了解,坚定爱国主义精神 学习重点： 1、会推导第一宇宙速度,了解第二、第三宇宙速度 学习难点： 1、运用速率与轨道半径之间的关系 【学习过程】 一、温故知新：回顾上一节：万有引力理论的成就：1计算天体质量,2发现未知天体.? 二、自主学习： 1、第一宇宙速度的概念：物体在地面附近做 运动的速度.大小为 . 推导过程：设地球质量为M,绕地球做匀速圆周运动的物体的质量为m,速度为v,到地心的距离为r,它做圆周运动的向心力由万有引力提供, F= ,由向心力公式 ,可得=,v= . 第一宇宙速度的值v= km/s. 2、第二宇宙速度的概念：在地面上发射物体,使之脱离地球引力成为绕太阳运动的卫星所必须的最小速度,其大小为v= km/s. 3、第三宇宙速度的概念：在地面上发射物体,使之脱离太阳引力范围的最小速度,其大小为v= km/s. 4、人类航天史 世界上第一颗人造地球卫星：时间 ,质量 ,周期 . 第一个载人飞船：时间 ,周期 . 第一次登月：时间 . 我国第一次载人航天：时间 ,人物 . 课堂训练 （1）根据第一颗人造地球卫星的资料计算它的轨道半径. （2）计算第一颗载人飞船的轨道半径. （3）我国发射了一颗绕月运行的探月卫星.设该卫星的轨道是圆形的,且贴近地球表面.已知月球的质量约为地球的1/81,月球的半径约为地球的1/4,地球上的第一宇宙速度为7.9km/s,求该卫星绕月球运行的速率. 4、恒星演化发展到一定阶段,可能成为恒星世界的“侏儒”——中子星.中子星的半径较小,一般在7km～20km,但它的密度大的惊人.若某中子星的半径为10km,密度为了,求该中子星上的第一宇宙速度. 5、同步卫星是相对于地面静止的、和地球自转具有相同的周期的卫星,T=24h,已知地球质量M=,地球半径为6400km,求地球同步卫星距离地面的高度h. 6、发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如图所示.则当卫星分别在轨道1、2、3上正常运行时,以下说法正确的是…………………………………………………………（ ） 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度 卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度 卫星在轨道2上经过P点时的加速度大于它在轨道3上经过P点时的加速度 ?7、有两颗人造地球卫星,都绕地球做匀速圆周运动,已知它们的轨道半径之比,求这两颗卫星的(1)线速度之比;(2)角速度之比;(3)周期之比;(4)向心加速度之比. ? 8、关于地球同步卫星下列说法中正确的是…………………………………（ ） A.同步卫星离地面的高度和运行的速度是一定的 B.同步卫星离地面的高度越高,其运行的速度就越大;高度越低,速度越小 C.同步卫星只能定点在赤道上空,相对地面静止不动 D.同步卫星的向心加速度与赤道上物体随地球自转的速度相等 中华民族是最早产生飞天梦想的伟大民族,从“嫦娥奔月”的动人传说到敦煌飞天的美丽壁画，从明代的万户飞天到如今的“神舟”号飞船，中华民族探索太空的脚步从来就没有停止过.1970年4月24日,我国第一颗人造地球卫星——“东方红”1号上天了,嘹亮的东方红乐曲响彻太空中国人有了自己的卫星.接着我中相继研制和发射了科学实验卫星、返回式卫星、通讯卫星、气象卫星等一系列卫星. 2003年10月15日9时整,“神舟五号”飞船载着中国第一位航天员杨利伟成功升空,在太空遨游了21个多小时,绕地球飞行14圈,于2003年10月16日6时23分在内蒙古草原安全着陆.飞船的成功发射,标志着中国成为世界上第三个能够独立开展载人航天的国家. 中国和其它国家一样,在此之前探索宇宙的道路已经历了艰难的跋涉,且已取得了巨大成就. P 1 2 3 Q