高中物理 §6.5.1宇宙航行導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修2.doc

2014高中物理 6.5.1宇宙航行導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修2自主學(xué)習(xí)：一、牛頓的設(shè)想1、人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的動力學(xué)原因是什么？人造衛(wèi)星在繞地球運(yùn)行時(shí)，只受到地球?qū)λ娜f有引力作用，人造衛(wèi)星作圓周運(yùn)動的向心力由 提供。2、人造衛(wèi)星的運(yùn)行速度。設(shè)地球質(zhì)量為m，衛(wèi)星質(zhì)量為m，軌道半徑為r，由于萬有引力提供向心力，則人造衛(wèi)星的運(yùn)行速度表達(dá)式： 3、角速度和周期與軌道半徑的關(guān)系呢？二、宇宙速度1、第一宇宙速度推導(dǎo)：牛頓實(shí)驗(yàn)中，炮彈至少要以多大的速度發(fā)射，才能在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動？已知地球半徑為6370km。意義：第一宇宙速度是人造衛(wèi)星在地面附近 的速度，所以也稱為環(huán)繞速度。2、第二宇宙速度大?。?意義：使衛(wèi)星掙脫 的束縛，成為繞 運(yùn)行的人造行星的最小發(fā)射速度，也稱為脫離速度。（3）第三宇宙速度。大?。?。意義：使衛(wèi)星掙脫 束縛的最小發(fā)射速度，也稱為逃逸速度。【注意：不同的星球所對應(yīng)的三個(gè)宇宙速度會與地球的宇宙速度不同?！亢献魈骄?、有兩顆人造衛(wèi)星，都繞地球做勻速圓周運(yùn)行，已知它們的軌道半徑之比r1：r24：1，求這顆衛(wèi)星的：線速度之比；角速度之比；周期之比；向心加速度之比。反思糾錯2、地球半徑為6400km，在貼近地表附近環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星速度為7.9103m/s，則周期為多大？思考：能否發(fā)射一顆周期為80min的人造地球衛(wèi)星并說明原因？目標(biāo)檢測1、如圖所示，a、b、c是地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)動的三顆衛(wèi)星，a和b的質(zhì)量相等且小于c的質(zhì)量，則 ()ab所需向心力最小bb、c的周期相同且大于a的周期cb、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度db、c的線速度大小相等，且小于a的線速度 2、兩個(gè)質(zhì)量相等的人造地球衛(wèi)星a、b繞地球運(yùn)行的軌道半徑ra=2rb，下列說法中正確的是：( )a、由公式f=可知，衛(wèi)星a的向心力是b的1/2 b、由公式f=g可知，衛(wèi)星a的向心力是b的1/4 c、由公式f=m可知，衛(wèi)星a的向心力是b的2倍，d、以上說法都不對。 3. 如圖所示,a、b是兩顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星,它們距地面的高度分別是r和2r(r地球半徑).下列說法中正確的是( ) a.a、b的線速度大小之比是 1 b.a、b的周期