人造衛(wèi)星 宇宙速度溫州中學(xué)

1、人造衛(wèi)星 宇宙速度教學(xué)目標(biāo)：1、理解牛頓著作中所描述的人造衛(wèi)星的原理圖。2、了解人造衛(wèi)星的有關(guān)知識(shí)，正確理解人走衛(wèi)星作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)各物理量之間的關(guān)系。3、指導(dǎo)三個(gè)宇宙速度的含義，會(huì)推導(dǎo)第一宇宙速度。教學(xué)重點(diǎn)：1、第一宇宙速度的推導(dǎo)。2、運(yùn)行速率與軌道半徑之間的關(guān)系。教學(xué)難點(diǎn)：運(yùn)行速率與軌道半徑之間的關(guān)系。教學(xué)過(guò)程： 大家看看外面，今天的天氣又是陰天，在這樣的天氣里我們很容易郁悶、煩躁。在那陽(yáng)光明媚的日子里，我們才有好的心情，做起事情來(lái)才有激情。我們希望明天是一個(gè)晴天，那么明天是不是晴天？你能不能知道？其實(shí)氣象工作人員是通過(guò)分析氣象衛(wèi)星拍攝下來(lái)的氣象云圖來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)的天氣的。我們這里有一張氣象云圖，

2、它是“風(fēng)云號(hào)”氣象衛(wèi)星拍攝的。氣象衛(wèi)星在人們的生產(chǎn)生活發(fā)揮了巨大的作用。除氣象衛(wèi)星為，還有需的其它的衛(wèi)星，如通訊衛(wèi)星、技術(shù)衛(wèi)星等，他們都在人們的生產(chǎn)生活發(fā)揮了巨大的作用。既然衛(wèi)星這么有用，那么這節(jié)課我們就看來(lái)學(xué)習(xí)有關(guān)衛(wèi)星的一些知識(shí)。一、牛頓衛(wèi)星原理是哪一個(gè)偉大的科學(xué)家最先提出的衛(wèi)星的原理呢？如果地面上空有一個(gè)相對(duì)于地面靜止的物體, 它只受到重力的作用,那么它將做自由落體運(yùn)動(dòng).如果物體在空中具有一定的初速度, 且初速的方向與重力方向垂直,那么它將做平拋運(yùn)動(dòng).牛頓就曾設(shè)想, 從高山上用不同的水平速度拋出物體,速度一次比一次大,則落點(diǎn)一次比一次遠(yuǎn),如不計(jì)空氣的阻力,當(dāng)速度足夠大時(shí), 物體就永遠(yuǎn)不會(huì)落

3、到地面上來(lái),而圍繞地球旋轉(zhuǎn),成為一顆人造地球衛(wèi)星了。（課件演示）二、宇宙速度那么物體恰好不回到地面上的速度為多少呢？分析：此時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)復(fù)習(xí)提問(wèn)解決天體問(wèn)題的兩條線索 所以有 第一宇宙速度 （以地心為參考系） 最小的發(fā)射速度第二宇宙速度 （以地面為參考系） 第三宇宙速度 （以地面為參考系）三、人造衛(wèi)星與r關(guān)系質(zhì)量為 m 的人造衛(wèi)星，繞質(zhì)量為 M 的地球作半徑為 r 的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星的線速度有 V 多大？mMV=?r 那么，圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，什么時(shí)候具有最大的環(huán)繞速度，是多少？ 最大環(huán)繞速度為 第一宇宙速度 是最小的發(fā)射速度，最大的環(huán)繞速度。 既然圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星在高

4、軌道上比在低軌道上速度小，為什么是最小的發(fā)射速度？ 結(jié)合上面的結(jié)論，比較不同軌道上的衛(wèi)星的角速度、周期，有什么結(jié)論？ 用關(guān)系式解更簡(jiǎn)單。（課件演示）練習(xí)：（04·江蘇）若人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（ BD ）A、衛(wèi)星的軌道半徑越大，它的速度越大。B、衛(wèi)星的軌道半徑越大，它的速度越小。C、衛(wèi)星質(zhì)量一定時(shí)，軌道半徑越大，它需要的向心力越大。D、衛(wèi)星質(zhì)量一定時(shí)，軌道半徑越大，它需要的向心力越小。（04·上海）火星有兩顆衛(wèi)星分別是火衛(wèi)一和火衛(wèi)二它們的軌道 近似為圓，以致火衛(wèi)一的周期為7小時(shí)39分，火衛(wèi)二的周期為30小時(shí)18分，則兩顆衛(wèi)星相比（ AC ）A、火衛(wèi)一距火星表面較近。B、火衛(wèi)二的角速度較大。C、火衛(wèi)一的運(yùn)動(dòng)速度較大。D、火衛(wèi)二的向心加速度較大。四、地球同步衛(wèi)星 從地面看上去,衛(wèi)星好象"靜止地"停留在某地高空。（課件演示）特點(diǎn)：1、 2、在赤道上空。（請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)向心力、萬(wàn)