第五节 宇 宙 航 行

物理·必修2（人教版）第六章万有引力与航天 第五节宇宙航行

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栏目链接情景切入“嫦娥三号”卫星是嫦娥绕月探月工程计划中嫦娥系列的第三颗人造绕月探月卫星．“嫦娥三号”要携带探测器在月球着陆，实现月面巡视、月夜生存等重大突破，开展月表地形地貌与地质构造、矿物组成和化学成分等探测活动．根据中国探月工程三步走的规划，中国将在2013年前后进行首次月球软着陆探测和自动巡视勘察．

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栏目链接1．知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度．2．掌握人造卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系．3．了解人造卫星的相关知识及我国卫星发射的情况，激发学生的爱国热情．

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栏目链接一、人造卫星1．牛顿对人造卫星原理的描绘．设想在高山上有一门大炮，水平发射炮弹，初速度越大，水平射程就越大．可以想象，当初速度________时，这颗炮弹将不会落到地面，将和月球一样成为地球的一颗人造地球卫星．2．人造卫星绕地球运行的动力学原因．人造卫星在绕地球运行时，只受到地球对它的万有引力作用，人造卫星做圆周运动的向心力由__________提供．足够大万有引力课前导读

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栏目链接二、宇宙速度1．__________________________________的速度，叫做第一宇宙速度，也叫地面附近的环绕速度．2．近地卫星的轨道半径为：r＝________，万有引力提供向心力，则有________＝________．从而第一宇宙速度为：v＝________＝________km/s.3．第二宇宙速度的大小为______．如果在地面附近发射飞行器，发射速度7.9km/s<v<11.2km/s；则它绕地面运行的轨迹是________．物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动R7.911.2km/s椭圆课前导读

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栏目链接4．第三宇宙速度的大小为________，即若在地面附近发射一个物体，使物体能够挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系外，则必须使它的速度等于或大于第三宇宙速度．16.7km/s

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栏目链接问题一人造卫星的轨道有什么特点？卫星运行时有哪些规律？1．卫星的轨道．卫星绕地球运行的轨道可以是椭圆轨道，也可以是圆轨道．卫星绕地球沿椭圆轨道运行时，地心是椭圆的一个焦点，其周期和半长轴的关系遵循开普勒第三定律．问题探究

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栏目链接卫星绕地球沿圆轨道运行时，由于地球对卫星的万有引力提供了卫星绕地球运行的向心力，而万有引力指向地心，所以，地心必须是卫星圆轨道的圆心．卫星的轨道平面可以在赤道平面内(如同步卫星)，也可以和赤道平面垂直，还可以和赤道平面成任一角度，如图所示．2．运行规律．根据万有引力定律、牛顿第二定律和向心力公式得问题探究

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栏目链接名师提示：人造地球卫星的运动情况(线速度、角速度、周期等)是由其轨道半径r唯一决定的，与卫星自身的质量等因素无关．在轨道半径、线速度、角速度和周期这四个物理量中，当一个量发生变化时，另外三个量会同时发生变化．问题探究

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栏目链接尝试应用CD答案：问题探究

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栏目链接问题二怎样理解第一宇宙速度？怎样区分人造卫星的发射速度和绕行速度？问题探究

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栏目链接尝试应用A答案：2．关于宇宙速度，下列说法正确的是(

)A．第一宇宙速度是能使人造地球卫星绕地球飞行的最小发射速度B．第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度C．第二宇宙速度是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度D．第三宇宙速度是发射人造地球卫星的最小速度

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栏目链接知识解惑题型1人造卫星的v、ω、T与r的关系

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栏目链接名师归纳：卫星绕中心天体做匀速圆周运动时，其向心加速度a、线速度v、角速度ω、转速(每秒转的圈数)n和周期T都跟卫星的质量无关，但与中心天体的质量有关；不同的卫星绕同一中心天体做匀速圆周运动时，其轨道半径越大，则周期T也越大，但向心加速度a、线速度v、角速度ω和转速n越小．知识解惑变式应用

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栏目链接题型2第一宇宙速度知识解惑解析：

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栏目链接名师归纳：处理天体运动问题，就要明确天体表面重力加