2022-2023学年高一物理同步讲义（人教 ）7.4宇宙航行（教师版）.pdf

第七章万有引力与宇宙航行

第4课宇宙航行

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课程标准核心素养

1、物理观念：三个宇宙速度、同步卫星。

1.掌握求解第一宇宙速度的两种方法，知道

2、科学思维：人造卫星的发射原理。

三个宇宙速度的含义.

3、科学探究：牛顿的关于人造卫星的设想。

2.了解人造地球卫星的历史及现状，知道人

4、科学态度与责任：我国和世界航天事业发展的历史

造卫星的特点．

和前景，了解神舟飞船、空间站的发射与运行。

知识精讲

知识点01宇宙速度

1．第一宇宙速度的推导

(1)已知地球质量m和半径R，物体在地面附近绕地球的运动可视作匀速圆周运动，万有引力提供物体运动

地

2

Gmm地vGm地

所需的向心力，轨道半径r近似认为等于地球半径R，由＝m，可得＝.

v

R2RR

2

v

(2)已知地面附近的重力加速度g和地球半径R，由mg＝m得：v＝gR.

R

2．三个宇宙速度及含义

数值意义

第一宇宙速度7.9km/s物体在地球附近绕地球做匀速圆周运动的速度

在地面附近发射飞行器使其克服地球引力，永远离开地球的

第二宇宙速度11.2km/s

最小地面发射速度

在地面附近发射飞行器使其挣脱太阳引力束缚，飞到太阳系

第三宇宙速度16.7km/s

外的最小地面发射速度

【即学即练1】(多选)下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是()

A．第一宇宙速度＝7.9km/s，第二宇宙速度＝11.2km/s，则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的

v1v2

速度大于等于v，小于v

12

B．美国发射的“凤凰号”火星探测卫星，其发射速度大于第三宇宙速度

C．第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造小行星的最小发

射速度

D．第一宇宙速度7.9km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度

【答案】CD

GM

【解析】根据v＝可知，卫星的轨道半径r越大，即距离地面越远，卫星的环绕速度越小，v＝7.9km/s

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