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1、第三节 飞向太空执笔：秦静梅 审核：杜富强 王继海班别： 姓名： 学号： 【学习目标】1、了解火箭的基本原理。了解多级火箭的发射过程。2、了解人类探索太空的重大历史事件.3、进一步了解人造卫星等与航天技术相关的物理知识。【学习重点】1、介绍各国在航天航空领域的成就。2、万有引力定律在航天科技方面的应用。【课前预习】阅读课本完成下列填空。一、走向太空的桥梁火箭1、人类要飞出大气层，进入太空，就要挣脱 的束缚。挣脱地球引力必须有足够大的速度，即借助于推进工具- 。2、火箭最早是由我国发明的。它是利用 燃烧后急速喷出的气体产生的反作用力，使火箭向前射出的。3、一级火箭的最终速度还达不到发射人造卫星所
2、需的速度，故发射卫星需要 火箭。多级火箭是利用几个 连接而成的火箭组合，通常用三级。（1、地球引力 火箭 2、火药 3、多级 火箭）二、了解人类探索太空的历史1、1957年10月4日，前苏联发射了第 颗人造地球卫星. 2、1961年4月12日，世界第一艘载人飞船“东方1号”带着前苏联宇航员 绕地球飞行一圈，实现人类太空梦想.3、1969年7月21日 国“阿波罗11号”将两名宇航员送上月球，实现了人类在月球上漫步的梦想.4、1971年4月9日苏联发射了“礼炮一号” 。5、1981年4月12日美国“哥伦比亚号”航天飞机首次 试验成功.6、2003年10月15日中国首位航天员杨利伟乘坐 号升空之后，
3、在太空中逗留了二十一个多小时。7、2008年9月25日21点10分04秒988毫秒 载人航天飞船于从中国酒泉卫星发射中心载人航天发射场用长征二号F火箭发射升空。8、2007.10.24日18时05分，中国第一颗探月卫星 在西昌卫星发射中心成功升空。9、2010.10月1日18时59分，探月卫星 于在西昌卫星发射中心发射升空。（1、一 2、加加林3、美国 4、空间站5、载人航天飞行6、“神舟五号” 7、 “神舟七号” 8、嫦娥一号9、嫦娥二号）【课堂学习】一、讨论课前预习中的内容。二、了解火箭例题1 发射人造卫星或航天器需要使用多级火箭推进，才能达到其脱离地球引力的速度。请你利用简易器材模拟演示
4、火箭推进的装置，并说明其根据的原理。解析：火箭之所以能推进卫星或航天器达到其所需要的速度，主要是因为火箭在推进运行的过程中向后喷出高压及高速的燃气，根据牛顿第三定律，这些高压、高速的燃气反作用于火箭上，从而使火箭获得巨大的反作用力而被推向前进。三、万有引力定律在航天技术上的应用例题2 北京时间07年11月7号上午8点24分，在北京航天飞行控制中心的控制下，嫦娥一号卫星主发动机点火成功，工作10分钟后，发动机正常关机，嫦娥一号，进入距月表面约200公里圆轨道。设月球半径约为地球半径的1/4，月球的质量约为地球质量的1/81，不考虑月球自转的影响，据此完成下列问题。（地表处的重力加速度g取10m/
5、s2，地球半径R=6400km，计算结果保留两位有效数字）（1）在月球上要发射一颗环月卫星，则最小发射速度多大？（2）嫦娥一号卫星在距月球表面约200公里绕月做匀速圆周运动的速度大小约为多少？解析：据题意知：， 根据万有引力定律，地球卫星在地球表面附近万有引力提供向心力 环月卫星在月球表面附近，万有引力提供向心力 联立求解相比得嫦娥一号在距月球表面约200公里处，万有引力提供向心力两式相比得例3.已知地球的半径为，自转周期为，地球表面的重力加速度为，在赤道上空一颗相对地球静止的同步卫星离地面的高度是多少?解析：设同步卫星离地面的高度为，根据万有引力定律，地球同步卫星由万有引力提供向心力 ； 在
6、地球表面附近 ；解得m-6400m=m同步通讯卫星特点： 在赤道平面内。 与地球自转方向相同。 高度。【基础训练】（所有同学必做）（选择题为不定项）1、下列关于地球同步通信卫星的说法中，正确的是 （ ）A 为避免通信卫星在轨道上相撞，应使它们运行在不同的轨道上B 通信卫星定点在地球上空某处，各个通信卫星的角速度相同，但线速度可以不同C 不同国家发射通信卫星的地点不同，这些卫星轨道不一定在同一平面内 D 通信卫星只能运行在赤道上空某一恒定高度上2、2008年9月25日，我国成功发射了“神舟七号”宇宙飞船，这标志着我国的航天技术又上了一个新台阶，若飞船在离地343km轨道上做的是匀速圆周运动，则运
7、行速度v的大小是（ ）Av7.9 km/s； Bv=7.9 km/s； C7.9 km/s v 11.2 km/s；v=11.2 km/s3、有质量相等的两颗人造地球卫星A和B，分别在不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动，两卫星的轨道半径分别为和，且，则A和B两卫星相比较，以下说法正确的是（ ）A、卫星A的运行周期较大； B、卫星A受到的地球引力较大bcaC、卫星A运行的线速度较大； D、卫星A运行的角速度较大4、甲、乙两颗人造地球卫星，质量相等，它们的轨道都是圆，若甲的运动周期比乙小，则-（ ）甲距地面的高度比乙小； 甲的加速度一定比乙小甲的加速度一定比乙大； 甲的速度一定比乙大5、如图所示，、
8、是在地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造卫星，下列说法正确的是（ ）A、的线速度大小相等，且大于的线速度B、的向心加速度大小相等，且小于的向心加速度C、运行周期相同，且小于的运行周期D由于某种原因，的轨道半径缓慢减小，的线速度将变大【能力提高】（理科同学必做）6、两个行星各有一个卫星绕其表面运行，已知两个卫星的周期之比为1:2，两行星半径之比为2:1， 两行星密度之比为4:1 两行星质量之比为16:1 两行星表面处重力加速度之比为8:1 两卫星的速率之比为4:1，则下列选项正确的是( ）A B. C. D. 7、某人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设地球半径为R，地面重力加速度为g，下列说法错误的
9、是（ ）A、人造卫星的最小周期为；B、卫星在距地面高度R处的绕行速度为C、卫星在距地面高度为R处的重力加速度为g/4； D、地球同步卫星的速率比近地卫星速率小，所以发射同步卫星所需的能量较少【拓展训练】（理科同学选做）8、设想人类开发月球，不断把月球上的矿藏搬运到地球上，假定经过长时间开采后，地球仍可看做是均匀的球体，月球仍沿开采前的圆周轨道运动，则与开采前相比（ ）A、地球与月球的万有引力将变大； B、地球与月球的万有引力将不变C、月球绕地球运动的周期将变长； D、月球绕地球运动的周期将变短9、已知地球半径约为，地球表面重力加速度，又知月球绕地球运动可近似看作匀速圆周运动。请你先补充一个条件
10、，由此推导出估算月球到地心距离的计算公式和具体估算的结果。 第二节课后练习答案1.ABC 2.ACD 3.D 4.B4w 5. A 6. 解：根据万有引力和圆周运动规律有，GMm/r2=m(2/T)2， 即地球质量M=42 r3/GT2=43.142 （6.8106）3/6.6710-11（5.6103）2=5.91024kg. 7、8解析：（1）已知r=2R，由于万有引力提供卫星作圆周运动的向心力，所以有： GMm/r2= mv2/r-（1）在地球表面附近， GMm/R2=mg，得GM=gR2-(2)由（1）（2）式得：V=（2）GMm/r2=m(2/T)2r-（3）由（1）（3）两式得：T=2=
