宇宙航行教学案

PAGE5宇宙航行教学案【课前预习】1.牛顿在思考万有引力定律时就曾想过，从高山上水平抛出物体，速度一次比一次大，落地点。如果速度足够大，物体就，它将绕地球运动，成为。2.第一宇宙速度大小为，也叫速度。第二宇宙速度大小为，也叫速度。第三宇宙速度大小为，也叫速度。3.世界上第一颗人造卫星是1957年10月4日在发射成功的，卫星质量为kg，绕地球飞行一圈需要的时间为。世界上第一艘载人飞船是1961年4月12日发送成功，飞船绕地球一圈历时。世界上第一艘登月飞船是1969年7月16日9时32分在发送成功，进入月球轨道；飞船在月球表面着陆；宇航员登上月球。中国第一艘载人航天飞船在2003年10月15日9时在发送成功的，飞船绕地球圈后，于安全降落在主着陆场【自主探究】要点一人造地球卫星的线速度，角速度和周期与半径的关系运行规律人造卫星的运行速率：v＝当r＝R时，卫星绕地面运行，v＝=km/s这是卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度．人造卫星的运行周期：T＝.人造卫星的运行角速度：＝.【例题1】如图所示，a、b、c是大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，a、b质量相同且小于c的质量，下列说法中正确的是()A．b、c的线速度大小相等且大于a的线速度B．b、c的向心加速度相等且大于a的向心加速度C．b、c的周期相等且大于a的周期D．b、c的向心力相等且大于a的向心力要点二三个宇宙速度1．第一宇宙速度(环绕速度)的推导：2．第二宇宙速度(脱离速度)：大小为v＝km/s.3．第三宇宙速度(逃逸速度)：大小为v＝km/s.说明(1)第一宇宙速度是最大运行速度，也是最小发射速度．(2)三个宇宙速度分别为在三种不同情况下在地面附近的最小发射速度．【例题2】．关于第一宇宙速度，下面说法中正确的是（）A．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B．它是人造地球卫星绕地球飞行的最大速度C．它是人造地球卫星在靠近地球表面的圆形轨道上的运行速度D．它是发射人造地球卫星所需要的最小地面发射速度【例题3】.金星的半径是地球的0.95倍，质量为地球的0.82倍。那么，（1）金星表面的自由落体加速度是多大？（2）金星的第一宇宙速度是多大？要点三．卫星的轨道和种类(1)卫星的轨道卫星绕地球运动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．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动的向心力，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．(2)卫星的种类卫星的种类主要是按卫星有什么样的功能来进行命名的．主要有侦察卫星、通信卫星、导航卫星、气象卫星、地球资源勘测卫星、科学研究卫星、预警卫星和测地卫星等种类．图5-4-2【同步卫星图5-4-2(1)卫星运动周期和地球自转周期相同(T＝24h=8.64×104s)。所谓地球同步卫星，是相对于地面静止的，和