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1、辽宁省沈阳市二十一中高中物理 宇宙速度导学案 新人教版必修2【使用说明】1、认真阅读教材内容，按层次完成自学部分；（为跳高题、为跑步题、无为走路题）2、通过自学初步完成探究部分，标好疑点，以备展示、讨论。【学习目标】1、 了解人造地球卫星的最初构想。2、 会解决涉及人造地球卫星的简单问题。3、 知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。4、 知道卫星变轨的过程及方式。5、 知道卫星轨道理解地球同步卫星的轨道和运行状态。6、 会计算地球同步卫星的轨道半径、高度、加速度等参量。【自主学习】阅读教材第六章第五节宇宙航行内容，完成自主学习部分。复习：行星围绕恒星运动或卫星围绕行星运动由 充当向心力？
2、 由该公式我们可以推导出哪些物理量？一、 飞行器的发射思考：在地球表面附近将物体以初速度v水平抛出，速度越大落地点到抛出点的水平距离越 。如果速度v增大到某一数值，物体就不在落回到地面，而围绕地球 ，成为地球的一颗 。由 充当向心力。接下来我们推导使物体不落回地面的最小发射速度。1、第一宇宙速度（环绕速度） F万 = Fn = V= 黄金代换式： V= V是飞行器在地球表面做匀速圆周运动的速度，也是 发射速度。称之为第一宇宙速度。2、第二宇宙速度（脱离速度）在地面附近发射飞行器，如果速度大于7.9km/s而小于11.2km/s，它绕地球运行的轨迹不是 而是 。当物体速度等于或大于11.2km/
3、s时，它会克服地球引力束缚，永远离开地球。第二宇宙速度V= 三个宇宙速度3、第三宇宙速度（逃逸速度）如果物体在地面附近发射速度大于或等于16.7km/s，它就会 。第三宇宙速度V= 4、 发射过程的超重失重载人飞行器加速上升过程中，飞行员处于 状态。载人飞行器进入轨道后，飞行员处于 状态。载人飞行器减速下降过程中，飞行员处于 状态。二、卫星问题1、卫星变轨问题卫星在地球表面附近以 发射进入近地圆轨道， 点点火加速，进入 轨道 点再次点火加速，进入 轨道。PQ123卫星变轨问题甲乙乙轨道对接2、 轨道对接可以先将乙发射到 （高、低）轨道，然后再 （加速、减速）使之对接成功。思考：观察图片，怎样实
4、现卫星奔月？3、地球卫星轨道（1）、形状是 或 。（2）、轨道位置 4、地球同步卫星1、概念： 。2、轨道： 。 根据F万=Fn（如何计算出轨道半径r、卫星距地面高度h、运行速度v、向心加速度a）【合作探究】小组探究，统一答案，进行分组展示。为学科负责人展示。 1. 聂海胜、费俊龙乘坐的神州六号宇宙飞船，在飞船竖直向上发射时的加速阶段、进入轨道绕地球做匀速圆周运动的阶段和返回地球时竖直向下减速运动阶段分别处于什么状态：、超重、完全失重、失重 、超重、完全失重、超重、超重、失重、完全失重 、失重、完全失重、超重2地球表面的重力加速度约为月球表面重力加速度的6倍，地球的半径约为月球半径的3.6倍.
5、 若从地球表面发射卫星的最小速度为v1，从月球表面发射卫星的最小速度为v2，则v1:v2约为A1 B3 C5 D73把火星和地球都视为质量均匀分布的球体。已知地球半径约为火星半径的2倍，地球质量约为火星质量的10倍。由这些数据可推算出A地球表面和火星表面的重力加速度之比为1：50B地球表面和火星表面的重力加速度之比为10：1C地球和火星的第一宇宙速度之比为D地球和火星的第一宇宙速度之比为 4. 我国第一颗绕月探测卫星“嫦娥一号”于2007年10月24日发射升空，是继人造地球卫星和载人航天之后，我国航天事业发展的又一个里程碑。设该卫星贴近月球表面的轨道是圆形的，且已知月球的质量约为地球质量的，月
6、球的半径约为地球半径的，地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s，则该探月卫星绕月运行的速率约为A1.8km/s B11km/s C17km/s D36km/s【课堂检测】此部分不可提前完成，不可讨论完成。 1. 地球的第一宇宙速度为若某行星质量是地球质最的4倍，半径是地球半径的一半该行星的第一宇宙速度为 A2 B C D4 2. 我国最近发射的探月卫星“嫦娥1号”. 第三阶段该卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面，已知月球的质量约为地球质量的1/81，月球半径约为地球半径的1/4，地球上的第一宇宙速度为7.9km/s，则该探月卫星绕月运行的速率约为A0.4km/sB1.8km/sC11km/sD36km/s 3. 已知地球的半径R=6.4106m，地球表面的重力加速度g=10m/s2，万有引力常量G=6.6710-11Nm2/kg2。由此推导并估算：（把结果只保留一位有效数字即可）（1）地球的质量M约为多少？ （2）环绕卫星的最大线速度约为多少？
