《宇宙航行》导学案.doc

第PAGE６页§6.5宇宙航行编写人：陈秀平审核人：王润喜审批人：王润喜【学习目标】1.了解人造卫星的有关知识。知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。2.了解人造地球卫星的有关知识，，正确理解人造卫星做圆周运动时，各物理量之间的关系3.了解人类对太空的探索过程。【学习重点和难点】第一宇宙速度的推导。人造卫星做圆周运动时各量之间的关系学法指导和学法说明1.认真阅读教材P44----45的内容，课前认真完成导学案2.认真限时完成，规范书写，课上小组合作探讨答疑解惑预习案知识准备：1.卫星绕地球做圆周运动，什么力提供向心力？2.万有引力的表达式是怎样的？向心力的表达式是怎样的？教材助读一宇宙速度1．什么是第一宇宙速度？地球的第一宇宙速度是多大？怎样推导地球的第一宇宙速度？2.第二宇宙速度:在地面附近发射物体，当物体的速度等于或大于km/s，它就会克服的引力，永远离开地球，成为太阳的人造行星，这时的发射速度就叫做第二宇宙速度。在地面附近发射物体，如果发射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，它绕地球运行的轨迹是。3.第三宇宙速度:在地面附近发射物体，当物体的速度等于或大于km/s，它就会挣脱的束缚，飞到太阳系以外，成为人造小恒星，这时的发射速度就叫做第三宇宙速度。二、梦想成真探索宇宙的奥秘，奔向广阔而遥远的太空，是人类自古以来的梦想，那么梦想成真了吗?请同学们阅读教材“梦想成真”部分。1.是谁真正为人类迈向太空提供了科学思想？2.世界上第一颗人造地球卫星是哪个国家发射的？3.最先登上月球的是哪国人？4.中国载人航天工程是哪一年正式启动的？5.中国第一个被送入太空的航天员是谁？探究案探究点一、第一宇宙速度问题一.平抛物体的速度逐渐增大，物体的落地点如何变化？速度达到一定值后，物体能否落回地面？.若不能，此速度必须满足什么条件？请你替牛顿算一算，需要多大的速度将物体发射出去才能不落回地球，而是像卫星一样绕地球做匀速圆周运动？[想一想]：有没有其它方法表达地球的第一宇宙速度？〖针对训练1〗海王星的质量约是地球的16倍，它的半径是地球的4倍，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，则海王星的第一宇宙速度为多大？问题二：人造地球卫星绕地球做圆周运动的向心力由什么力提供？卫星运动的线速度跟半径是什么关系？卫星的线速度什么时候最大？卫星的周期跟半径是什么关系？卫星的周期什么时候最小？卫星的向心加速度跟周期是什么关系？（设地球质量为M，卫星质量为m，轨道半径为r）〖针对训练2〗两颗人造地球卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，周期之比为TA：TB=1：8，则A、B的轨道半径之比和运行速率之比分别为（）A．RA：RB=4：1，VA：VB=1：2B．RA：RB=4：1，VA：VB=2：1C．RA：RB=1：4，VA：VB=1：2D．RA：RB=1：4，VA：VB=2：1问题三：结合问题一和问题二谈谈你对运行速度和发射速度的区别及你对第一宇宙速度的理解。探究点二：同步卫星问题1。什么是同步卫星？它的周期有什么样的特点？它的轨道平面是怎样的？问题2。试通过计算说明同步卫星的高度，运行速度是定值。针对训练3同步卫星是指相对于地面不动的人造卫星（）A.它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同的值B.它可以在地面上任一点的正下方，但离地心的距离是一定的C.它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同的值D.它只能在赤道的正上方，但离地心的距离是一定的知识链接：卫星变转问题变转运行分析：当卫星由于某种原因速度突然改变时（开启或关闭发动机或空气阻力作用），万有引力就不再等于向心力，卫星将做变轨运行。当V增大时，所需向心力-------，即-----------------------------，卫星将做-------------，脱离原来的圆轨道，轨道半径-------，但卫星一旦进入新的轨道运行，其运行速度要--------。当卫星的V减小时，所需向心力-------，即-----------------------------，卫星将做-------------，脱离原来的圆轨道，轨道半径-------，但卫星一旦进入新的轨道运行，其运行速度要--------。P123Q2、将卫星发射至近地圆轨道1，然后再次点火，将卫星送入同步轨道3。轨道1、2相切于Q点，2、3相切于点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是A．卫星在轨道3上的速率大于轨道1上的速率B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度D．卫星在轨道2上经过P点的速度等于它在轨道3上经过P点时的速度当堂检测1．关于第一宇宙速度，下面说法中正确