人造地球衛(wèi)星  宇宙速度.教學(xué)目標(biāo)1、解三個(gè)宇宙速度的含義,會(huì)推算第一宇宙速度。會(huì)計(jì)算不同軌道上的人造地球衛(wèi)星的速度和周期。2、感受人類在航天領(lǐng)域和宇宙開發(fā)方面所取得的巨大成就3、通過查閱資料,了解我國航天事業(yè)的發(fā)展,培養(yǎng)愛國主義情操。.教學(xué)重點(diǎn)推算第一宇宙速度、萬有引力定律的應(yīng)用.教學(xué)難點(diǎn)萬有引力定律的應(yīng)用方法.教學(xué)過程【自主學(xué)習(xí)】一、       人造地球衛(wèi)星1、     牛頓對(duì)人造地球衛(wèi)星原理的描繪:__________________________________________                          2     人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的動(dòng)力學(xué)原因:_ ______________________提供_______________所需的向心力3、     人造地球衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行時(shí)不可能處于受力平衡狀態(tài),其加速度等于_________________________________.二、       宇宙速度:1、     衛(wèi)星的繞行速度v=_______________討論:衛(wèi)星與地心的距離r越大,則v_________,且v與衛(wèi)星的質(zhì)量________關(guān)。2、三個(gè)宇宙速度(1)第一宇宙速度(環(huán)繞速度)v1=__________km/s,推導(dǎo): (2)第二宇宙速度(脫離速度)v2=______km/s,(3)第三宇宙速度(逃逸速度)v3=______km/s3.地球同步衛(wèi)星:周期T=_________h.高度h=_____________m.線速度v=________km/s【典型例題】【例1】關(guān)于第一宇宙速度,下面說法中錯(cuò)誤的是                (  AD   )A.它是人造地球衛(wèi)星繞地飛行的最小速度B.它是人造地球衛(wèi)星在近地圓形軌道上的運(yùn)行速度C.它是能使衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度D.從人造衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的速度v=可知,把衛(wèi)星發(fā)射到越遠(yuǎn)的地方越容易。【例219903月,紫金山天文臺(tái)將該臺(tái)發(fā)現(xiàn)的2752號(hào)小行星命名為吳健雄星.將其看作球形,直徑約為32km,密度和地球密度相近.若在此小行星上發(fā)射一顆衛(wèi)星環(huán)繞其表面附近旋轉(zhuǎn),求此衛(wèi)星的環(huán)繞速度.(地球半徑取6400km) 20m/s 【例3】有兩個(gè)人造地球衛(wèi)星,都繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知它們的軌道半徑之比r1r241,求這兩個(gè)衛(wèi)星的:(1)線速度之比;(2)角速度之比;(3)向心加速度之比;(4)運(yùn)動(dòng)周期之比.1:2   1:8   1:16  8:1 【例4】關(guān)于我國發(fā)射的亞洲一號(hào)地球同步通訊衛(wèi)星的說法,正確的是  ( D )A.若其質(zhì)量加倍,則軌道半徑也要加倍B.它在北京上空運(yùn)行,故可用于我國的電視廣播C.它以第一宇宙速度運(yùn)行D.它運(yùn)行的角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相同【課堂練習(xí)】1.若人造地球衛(wèi)星以地心為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是   (      )A.半徑越大,速度越小,周期越小B.半徑越大,速度越小,周期越大C.所有衛(wèi)星的線速度均是相同的,與半徑無關(guān)D.所有衛(wèi)星的角速度都是相同的,與半徑無關(guān)2.同步衛(wèi)星是指相對(duì)于地面不動(dòng)的人造地球衛(wèi)星                     (      )A.它可以在地面上任一點(diǎn)的正上方,且離地心的距離可按需要選擇不同的數(shù)值B.它可以在地面上任一點(diǎn)的正上方,但離地心的距離是一定的C.它只能在赤道的正上方,但離地心的距離可按需要選擇不同的數(shù)值D.它只能在赤道的正上方,且離地心的距離是一定的3.兩顆人造地球衛(wèi)星AB的質(zhì)量之比mAmB12,軌道半徑之比rArB13,某一時(shí)刻它們的連線通過地心,則此時(shí)它們的線速度之比vAvB_______,向心加速度之比aAaB_______,向心力之比FAFB_______  4.地球和另一個(gè)天體的密度之比為32,半徑之比為12,地球表面的重力加速度g9.8m/s2,則這個(gè)天體表面的重力加速度是多少?在這個(gè)天體上發(fā)射衛(wèi)星的環(huán)繞速度是多少?    【課后練習(xí)】:1.人造衛(wèi)星以地心為圓心,做勻速圓周運(yùn)動(dòng),它的速率、周期與它的軌道半徑的關(guān)系是(   )A.半徑越大,速率越大,周期越大B.半徑越大,速率越小,周期越小C.半徑越大,速率越小,周期越大 D.半徑越大,速率越大,周期越小2.關(guān)于第一宇宙速度,下面說法它是人造衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度 它是發(fā)射人造衛(wèi)星進(jìn)入近地圓軌道的最小速度 它是人造衛(wèi)星繞地球飛行的最大速度 它是發(fā)射人造衛(wèi)星進(jìn)入近地圓軌道的最大速度。以上說法中正確的有(   A.①②           B.②③ C.①④           D.③④3、發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí),先將衛(wèi)星發(fā)射到近地圓軌道1,然后點(diǎn)火,使其沿橢圓軌道2運(yùn)行,最后再次點(diǎn)火,將衛(wèi)星送入同步圓軌道3。軌道1、2相切于Q點(diǎn),軌道2、3相切于P點(diǎn),如圖所示,則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí),下列說法中正確的是:(    A、衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B、衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度C、衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度D、衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度4、有關(guān)人造地球衛(wèi)星的說法中正確的是:     A.第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最小速度B.第一宇宙速度是近地圓軌道上人造衛(wèi)星運(yùn)行速度C.第一宇宙速度是能使衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度D.衛(wèi)星環(huán)繞地球的角速度與地球半徑R成反比5、宇宙飛船以g/2的加速度勻加速豎直上升,在飛船中用彈簧秤測得質(zhì)量為10kg的物體的重為7.5N,若已知地球半徑為6400km,求測量時(shí)飛船所處的位置距地面的高度(g為地球表面的重力加速度)   

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4. 萬有引力理論的成就

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