高一物理必修2优质课公开课3.4-5.pdf

4．人造卫星宇宙速度

5．太空探索(选学)

课标要求

1.知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度．

2．了解人造卫星的相关知识，知道地球同步卫星的特点，通过对比

“同步卫星、近地卫星、地球赤道上物体”的运动规律，提高推理分

析能力．

3．了解我国卫星发射情况，增强民族自信，体会人类探索宇宙的成

就和科学精神．

思维导图

必备知识·自主学习关键能力·合作探究随堂演练·自主检测

必备知识·自主学习

一、宇宙速度

(1)牛顿设想：如图所示，把物体从高山上水平抛出，如果抛出速度

足够大人造卫星

________，物体就不再落回地面，成为________．

2

mmv

E

(2)近地卫星的速度：由G2＝m，得v＝______．用地球半径R代

rr

替卫星到地心的距离r，可求得v＝________

km/s.

7.9

(3)宇宙速度及其意义

数值意义

第一宇

________

km/s卫星在地球表面附近绕地球做____________的速度

7.9匀速圆周运动

宙速度

第二宇

11.2地球

________

km/s使卫星挣脱________引力束缚的最小地面发射速度

宙速度

第三宇

16.7太阳

________

km/s使卫星挣脱________引力束缚的最小地面发射速度

宙速度

[导学1]

(1)三个宇宙速度均指卫星的发射速度，而不是轨道上的运行速度．

(2)人造地球卫星的发射速度与运行速度的大小关系：v运行≤7.9k

m/s≤v11.2k

m/s.

发射

(3)第一宇宙速度是指在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，

是最大的环绕速度，也是最小的发射速度．

二、人造地球卫星

1．动力学特点

一般情况下可认为人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其向心力

万有引力

由地球对它的________提供．

2．地球同步卫星

自转周期

相对于地面静止，且运动周期与地球________相同的卫星，也称静

止轨道卫星．地球同步卫星具有以下特点：

(1)轨道平面一定：所有的地球同步卫星都在赤道的正上方，其轨道

赤道平面

平面必与________重合；

(2)绕行方向一定：和地球自转方向一致；

(3)周期一定：和地球自转周期相同，即T＝24

h；

4

(4)高度一定：位于赤道上方高度约3.6×10

km处，距地面高度固定

不变．

[导学2]

卫星绕地球做匀速圆周运动的圆心必与地心重合，而这样的轨道有

多种，其中比较特殊的有与赤道共面的赤道轨道和通过两极上空的极

地轨道．当然也存在着与赤道平面呈某一角度的圆轨道．

关键能力·合作探究

探究点一第一宇宙速度的理解

导学探究

如图，把物体水平