黑龙江省哈尔滨市木兰高级中学高中物理 人造卫星 宇宙速度教案6 新人教版必修1.doc

黑龙江省哈尔滨市木兰高级中学高中物理人造卫星宇宙速度教案6新人教版必修1[教学要求]1、卫星速度的计算公式推导2、第一、第二、第三宇宙速度3、卫星速度与轨道半径的关系[重点难点]1、卫星速度公式的推导2、卫星速度与半径的关系[正文]卫星速度的公式推导：当卫星的速度达到一定程度时就可以围绕地球转动。此时万有引力提供向心力下面的推导代数式中m1代表地球的质量m2代表卫星的质量：F＝＝消去m2和一个r推出＝2．宇宙三速度：第一宇宙速度（环绕速度）：7.9km/s（在地面附近做匀速圆周运动所需要的最小的速度。近地轨道运行时大于7.9km/s小于11.2km/s。第二宇宙速度（脱离速度）：11.2km/s（卫星速度大于等于11.2km/s而又小于16.7km/s时围绕太阳旋转的速度）abc地球第三宇宙速度（逃逸速度）：16.7km/s（卫星速度大于等于16.7km/s时就会脱离太阳的吸引跑到太阳系以外的宇宙空间。3．卫星速度与轨道半径的关系：根据卫星速度计算公式＝可以知道：地球的质量和引力常量是不变的所以了不得的速度决定于它的轨道半径（线速度与轨道半径的平方根成反比）：轨道半径越大它的线速度越小轨道半径越小它的线速度越大。如右图：a卫星的线速度大于b、c卫星的线速度b、c两卫星因为轨道半径相等所以线速度、周期都相等。[问题]上图中三颗卫星的向心加速度哪个大？（根据＝m2aa=向心加速度跟轨道半径的二次方成反比。）[练习]1、假如一人造地球卫星做圆周运动的轨道半径增大到原来的2倍仍做圆周运动。则（）A.根据公式V=rω可知卫星的线速度将增大到原来的2倍B.根据公式F=mv2/r可知卫星所受的向心力将变为原来的1/2倍C.根据公式F=GMm/r2可知地球提供的向心力将减少到原来的1/4倍D.根据上述B和C给出的公式可知卫星运动的线速度将减少到原来的倍2、人造卫星绕地球做匀速圆周运动其速率是下列（）A.一定等于7.9km/sB.等于或小于7.9km/sC.一定大于7.9km/sD.介于7.9km/s～11.2km/s3、如图所示a、b、c是环绕地球圆形轨道上运行的3颗人造卫星它们的质量关系是ma=mb<mc则（）A.b、c的线速度大小相等且大于a的线速度B.b、c的周期相等且小于a的周期C.b、c的向心加速度大小相等且大于a的向心加速度D.b所需向心力最小4、关于地球同步卫星下列说法错误的是()A.它一定在赤道上空运行B．它的高度和运动速率各是一个确定值C．它的线速度大于第一宇宙速度D．它的向心加速度小于9．8m／s25、地球的同步卫星质量为m离地面的高度为h．若地球的半径为R地球表面处的重力加速度为g地球自转的角速度为ω则同步卫星所受地球对它的万有引力的大小为()A．0B.mR2g/(R+h)2C．m(R2gω4)1/3D．以上结果都不正确6、人造地球卫星做匀速圆周运动它们沿圆轨道稳定运行时的线速度可以为()A.3．1km/sB.7．9km/sC.11．2km／sD.16．7km/s7、同步卫星离地心距离为r运行速率为v1加速度为al地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2第一宇宙速度为v2地球半径为R下列关系中正确的有()。A.a1=a2B.a1/a2=R2/r2C.v1/v2=R2/r2D.v1/v2=（R/r）0。58、甲、乙两颗人造地球卫星质量相同它们的轨道都是圆。若甲的运行周期比乙小那么()。A.甲距地面的高度一定比乙小B.甲的线速度一定比乙小C.甲的角速度一定比乙大D.甲的加速度一定比乙小9、两颗行星A和B各有一颗卫星a和b卫星轨道各自接近行星表面如果两行星质量之比为MA/MB=p两行星半径之比为RA/RB=q则两卫星周期之比Ta/Tb为（）A.B.qC.pD.q10、人造卫星在太空运行中天线偶然折断天线将（）A.继续和卫星一起沿轨道运行B.做平抛运动落向地球C.由于惯性沿轨道切线方向做匀速直线运动远离地球D.做自由落体运动落向地球11、人造卫星在受到地球外层空间大气阻力的作用后卫星绕地球运行的半径、角速度和速率将（）A.半径变大角速度变小速率不变B.半径变大角速度变大速率变大C.半径变小角速度变大速率变大D.半径变小角速度变大速率不变12、关于第一宇宙速度下列说法中正确的是（