54飞出地球去导学案.docx

第 周主备人：刘玉升 审核人：柳孝强建议与反思课题： 5.4飞出地球去 课型：新课一、目标与问题【学习目标】1.了解人造卫星的有关知识，分析人造卫星的运动规律；2.掌握三个宇宙速度的物理意义，会推导第一宇宙速度；3.简单了解航天发展史，能用所学知识求解卫星基本问题；4.会解决同步卫星的有关问题，知道卫星升空、绕行、回落过程中的运动状态。【学习重点】掌握三个宇宙速度的物理意义，会推导第一宇宙速度。【学习难点】能用所学知识求解卫星基本问题，会解决同步卫星的有关问题。二、自学与释疑1.知识回顾：黄金代换式： 知识回顾：已知轨道半径r和公转周期T，计算中心天体质量方法： 3.知识回顾：已知轨道半径为r、环绕周期为T和中心天体半径R，计算中心天体密度方法： 三个宇宙速度：阅读教材P96页，回答下列问题：第一宇宙速度： （2）第二宇宙速度： （3）第三宇宙速度： 三、练习与探究探究一：第一宇宙速度（地球的质量M=5.98×1024kg ,半径R=6400km,引力常量G=6.67×1011N·m2/kg-2）由万有引力提供向心力，得： 解得： 探究二：地球同步卫星1.“同步”的含义是指什么?举例说明。2.什么是地球同步卫星?3.地球同步卫星的轨道有何特点?四．展示与反馈1.第二宇宙速度（脱离速度）：　　①意义：使卫星挣脱地球的引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度。　②如果人造天体的速度大于11．2km/s而小于16．7km/s，则它的运行轨道相对于太阳将是椭圆，太阳就成为该椭圆轨道的一个焦点。2.第三宇宙速度（逃逸速度）：　①意义：使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。　②如果人造天体具有这样的速度并沿着地球绕太阳的公转方向发射时，就可以摆脱地球和太阳引力的束缚而邀游太空了。3.地球同步卫星：①所谓地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星，它在轨道上跟着地球自转，同步地做匀速圆周运动，它的周期：T＝24h②所有的同步卫星只能分布在赤道上方的一个确定轨道上 ，即同步卫星轨道平面与地球赤道平面重合，卫星离地面高度为定值。4.人造地球卫星中的超重和失重：①人造卫星在发射升空时，有一段加速运动；在返回地面时，有一段减速运动，这两个过程加速度方向均向上，因而都是超重现象。②人在卫星在沿椭圆轨道运行时，由万有引力提供向心力，所以处于完全失重状态。在这种情况下，凡是与重力有关的力学现象都会停止发生。因此，在卫星上的仪器，凡是制造原理与重力有关的都不能用使用，同理，与重力有关的实验也无法进行。五．课堂练习1.关于地球的第一宇宙速度，下列表述正确的是（ ）A．第一宇宙速度又叫环绕速度B．第一宇宙速度又叫脱离速度C．第一宇宙速度跟地球的质量无关D．第一宇宙速度跟地球的半径无关2.对于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，下列说法正确的是（　　） A．人造地球卫星的实际绕行速率一定大于7．9km/sB．从卫星上释放的物体将作平抛运动C．在卫星上可以用天平称物体的质量D．我国第一颗人造地球卫星（周期是6．84×103s）3.人造地球卫星的轨道半径越大，则(　　)A．速度越小，周期越小 B．速度越小，加速度越小C．加速度越小，周期越大 D．角速度越小，加速度越大4.金星的半径是地球的0.95倍，质量为地球的0.82倍，金星表面的自由落体加速度是多大？金星的第一宇宙速度是多大？测评与小结1．关于人造地球卫星，下列说法哪些是正确的(　　)A．发射卫星时，运载火箭飞行的速度必须达到或超过第一宇宙速度，发射才有可能成功B．卫星绕地球做圆周运动时，其线速度一定不会小于第一宇宙速度C．卫星绕地球做圆周运动的周期只要等于24小时，这个卫星一定相对于地面“定点”D．发射一个地球同步卫星，可以使其“定点”于西安市的正上方2．由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的(　　)A．质量可以不同 B．轨道半径可以不同C．轨道平面可以不同 D．速率可以不同3．若取地球的第一宇宙速度为8 km/s，某行星的质量是地球的6倍，半径是地球的1.5倍，该行星的第一宇宙速度约为(　　)A．16 km/s B．32 km/sC．4 km/s D．2 km/s4．星球上的物体脱离星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度．某星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2＝v1，已知该星球的半径为r，它表面的重力加速度为地球重力加速度g的1/6.不计其他星球的影响．则该星球的第二宇宙速度为(　　)A. B. C. D.gr5．如图5－4－5是“嫦娥一号奔月”示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测，下列说法正确的是(　　)图5－4－5A．发射“嫦娥一号”的速度必须达到