高中物理 第六章 万有引力与航天 5 宇宙航行学案 新人教版必修2.pdfVIP

高中物理第六章万有引力与航天5宇宙航行学案新人教版必修2--第1页

2020-2021高中物理第六章万有引力与航天5宇宙航行学案新人教版必修2

5宇宙航行

知识点一人造地球卫星

1．牛顿的设想

如图所示,当速度足够大时，物体将会围绕地球旋转而不再落回地面，成为一颗绕地球转动的人造地

球卫星．

2．原理

2

卫星绕地球转动时，万有引力提供向心力，即错误!＝错误!＝mωr.其中r为卫星到地心的距离．则

vωωT

卫星在轨道上运行的线速度＝错误!，角速度＝错误!。由＝错误!得运行周期＝错误!.

人造卫星为何总要向东发射?

提示:由于地球的自转由西向东,如果我们顺着地球自转的方向,即向东发射卫星，就可以充分利用地

球自转的惯性，节省发射所需能量．

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知识点二宇宙速度

1．第一宇宙速度：是物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度,也叫做地面附近的环绕速度,也

是在地面上进行卫星发射的最小速度,数值为7.9km/s.

2．第二宇宙速度：数值为11.2km/s,当物体速度大于或等于这个数值时，它就会克服地球引力，永

远离开地球，因此第二宇宙速度也叫地面附近的脱离速度，当物体的发射速度大于第一宇宙速度而小于第二

宇宙速度时，轨道为椭圆．

3．第三宇宙速度:数值为16。7km/s,它是地面发射一个物体要挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系外

的最小速度．

能否发射一颗环绕速度为9km/s的人造地球卫星？

提示：不能，因为地球卫星最大环绕速度为7.9km/s。

知识点三梦想成真

1957年10月苏联成功发射了第一颗人造卫星；

1969年7月美国“阿波罗11登上月球;

2003年10月15日我国航天员杨利伟踏入太空;

2012年6月16日我国第一位女航天员刘洋飞入太空，在“天宫一号参与科学实验．

美国“新地平线”号探测器，已于美国东部时间2006年1月19日借助“宇宙神－5”火箭，从佛罗

里达州卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心发射升空,开始长达9年的飞向冥王星的太空之旅，2015年“新地平

线”号探测器按时到达,成为冥王星的一颗人造卫星．

问题：“新地平线”号探测器的发射速度约为多少?

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提示：“新地平线”号探测器是冥王星的卫星，它将飞离地球而绕冥王星运动，但它仍没有脱离太阳

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