高中物理 第六章 万有引力与航天 6.5 宇宙航行导学案 新人教版必修2(2.pdfVIP

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河北省石家庄市高中物理第六章万有引力与航天6.5宇宙航行导学案新人教版必修2

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第5节宇宙航行

［学习目标］：

1。知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度.

2。了解人造卫星的有关知识,掌握人造卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。

3。了解人类对太空探索的历程及我国卫星发射的情况。

[学习过程］:

任务一:牛顿曾提出过一个著名的理想实验：如图1所示，从高山上水平抛出一

个物体，当抛出的速度足够大时，物体将环绕地球运动，成为人造地球卫星.据

考并小组讨论以下问题：

1、当抛出速度较小时,物体做什么运动？当物体刚好不落回地面时，物体做什么

运动？

MRG

2、若地球的质量为，地球半径为，引力常量为,试推导物体刚好不落回地面时的运行速度.

RM24

并求此时速度的大小（已知地球半径＝6400km,地球质量＝5.98×10kg)

答案（1）当抛出速度较小时，物体做平抛运动.当物体刚好不落回地面时，物体绕地球做匀

速圆周运动.

Gmv

(2)物体的向心力由万有引力提供，错误!＝错误!解得＝错误!.当刚好不落回地面时，紧贴

rRv

地面飞行时＝，＝错误!＝7。9km/s.

［教师概括]宇宙速度：

宇宙速度是地球上满足不同要求的卫星发射速度。

1.第一宇宙速度v＝7.9km/s

Ⅰ

(1)推导

Gmv

方法一：由错误!＝错误!得＝错误!

mgmv

方法二：由＝错误!得＝错误!

（2）理解:第一宇宙速度是人造地球卫星的最小发射速度，也是卫星绕地球做匀速圆周运动的

最大运行速度.

2。第二宇宙速度v＝11。2km/s，是从地面上发射物体并使之脱离地球束缚的最小发射速度，

Ⅱ

又称逃逸速度.

3.第三宇宙速度v＝16。7km/s，是从地面上发射物体并使之脱离太阳束缚的最小发射速度，

Ⅲ

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