2019-2020年高一物理人造地球衛(wèi)星 宇宙速度.doc
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2019-2020年高一物理人造地球衛(wèi)星 宇宙速度 一.教學(xué)目標(biāo) 1、了解三個宇宙速度的含義,會推算第一宇宙速度。會計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。 二.教學(xué)重點 推算第一宇宙速度、萬有引力定律的應(yīng)用 三.教學(xué)難點 萬有引力定律的應(yīng)用方法 四.教學(xué)過程 【自主學(xué)習(xí)】 一、 人造地球衛(wèi)星 1.牛頓對人造地球衛(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/s 3.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2】1990年3月,紫金山天文臺將該臺發(fā)現(xiàn)的2752號小行星命名為“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) 約20m/s 【例3】有兩個人造地球衛(wèi)星,都繞地球做勻速圓周運(yùn)動,已知它們的軌道半徑之比r1∶r2=4∶1,求這兩個衛(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”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,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)星是指相對于地面不動的人造地球衛(wèi)星 ( ) A.它可以在地面上任一點的正上方,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A和B的質(zhì)量之比mA∶mB=1∶2,軌道半徑之比rA∶rB=1∶3,某一時刻它們的連線通過地心,則此時它們的線速度之比vA∶vB=_______,向心加速度之比aA∶aB=_______,向心力之比FA∶FB=_______. 4.地球和另一個天體的密度之比為3∶2,半徑之比為1∶2,地球表面的重力加速度g=9.8m/s2,則這個天體表面的重力加速度是多少?在這個天體上發(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,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①它是人造衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度 ②它是發(fā)射人造衛(wèi)星進(jìn)入近地圓軌道的最小速度 ③它是人造衛(wèi)星繞地球飛行的最大速度 ④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.③④ Q P 3 2 1 3、發(fā)射地球同步衛(wèi)星時,先將衛(wèi)星發(fā)射到近地圓軌道1,然后點火,使其沿橢圓軌道2運(yùn)行,最后再次點火,將衛(wèi)星送入同步圓軌道3。軌道1、2相切于Q點,軌道2、3相切于P點,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,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點時的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度 D、衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度 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)- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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