2019-2020年人教版必修二6.5《宇宙航行》WORD教案4.doc

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2019-2020年人教版必修二6.5《宇宙航行》WORD教案4 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.了解人造衛(wèi)星的有關(guān)知識(shí).同步衛(wèi)星及衛(wèi)星變軌問(wèn)題 2.知道三個(gè)宇宙速度的含義，會(huì)推導(dǎo)第一宇宙速度. 【自主學(xué)習(xí)】 1.牛頓在思考萬(wàn)有引力定律時(shí)就曾想過(guò)，從高山上水平拋出物體，速度一次比一次大，落地點(diǎn) 。如果速度足夠大，物體就 ，它將繞地球運(yùn)動(dòng)，成為 。 2.第一宇宙速度大小為 ，也叫 速度。 第二宇宙速度大小為 ，也叫 速度。 第三宇宙速度大小為 ，也叫 速度。 3.地球衛(wèi)星有極地衛(wèi)星、一般衛(wèi)星和同步衛(wèi)星幾種，其中地球同步衛(wèi)星的周期與________ ___的周期相同，軌道平面與______________平面共心，所有同步衛(wèi)星的高度______ ________，環(huán)繞速度____________________. 【合作探究 精講點(diǎn)撥】 知識(shí)點(diǎn)一 宇宙速度 例1．某星球的質(zhì)量與地球相同，而該星球的半徑為地球半徑的2倍，那么從該星球發(fā)射人造衛(wèi)星的第一宇宙速度的大小應(yīng)為地球的 倍。 針對(duì)訓(xùn)練1.恒星演化發(fā)展到一定階段，可能成為恒星世界的“侏儒”——中子星.中子星的半徑較小，一般在7 km—20 km，但它的密度大得驚人.若某中子星的半徑為10 km，密度為1.21017kg/m3，那么該中子星上的第一宇宙速度約為（ ） A.7.9 km/s B.16.7 km/s C.2.9104 km/s D.5.8104 km/s 知識(shí)點(diǎn)二 地球衛(wèi)星（衛(wèi)星種類 同步衛(wèi)星 衛(wèi)星變軌） 例2.是否可以發(fā)射一顆這樣的人造衛(wèi)星，使其圓軌道 ( ) A.與地球表面上某一緯度線(非赤道)是共面的同心圓 B.與地球表面上某一經(jīng)度線所決定的圓是共面的同心圓 C．與地球表面上赤道線是共面的同心圓，且衛(wèi)星相對(duì)地球表面是靜止的 D.與地球表面上的赤道線是共面的同心圓，但衛(wèi)星相對(duì)地球是運(yùn)動(dòng)的 針對(duì)訓(xùn)練2.在圓軌道上質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星，它到地面的距離等于地球半徑R，地面上的重力加速度為g，則（ ） A.衛(wèi)星運(yùn)行的速度為 B.衛(wèi)星運(yùn)行的周期為 C.衛(wèi)星的加速度為 D.衛(wèi)星的角速度為 例3.同步衛(wèi)星是與地球自轉(zhuǎn)同步的衛(wèi)星，它的周期T=24 h.關(guān)于同步衛(wèi)星的下列說(shuō)法正確的是（ ） A.同步衛(wèi)星離地面的高度和運(yùn)行速度是一定的 B.同步衛(wèi)星離地面的高度越高，其運(yùn)行速度就越大；高度越低，速度越小 C.同步衛(wèi)星只能定點(diǎn)在赤道上空，相對(duì)地面靜止不動(dòng) D.同步衛(wèi)星的向心加速度與赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的加速度大小相等 針對(duì)訓(xùn)練3. 2004年10月19日，中國(guó)第一顆業(yè)務(wù)型同步氣象衛(wèi)星——“風(fēng)云二號(hào)C”發(fā)射升空，并進(jìn)入預(yù)定軌道.下列關(guān)于這顆衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行的描述，正確的是（ ） A.速度介于7.9 km/s與11.2 km/s之間 B.周期小于地球自轉(zhuǎn)周期 C.加速度小于地面重力加速度 D.處于平衡狀態(tài) 例4. 宇宙飛船和空間站在同一軌道上運(yùn)動(dòng)，若飛船想與前面的空間站對(duì)接，飛船為了追上軌道空間站，可采取的方法是( ) A.飛船加速直到追上空間站，完成對(duì)接 B.飛船從原軌道減速至一個(gè)較低軌道，再加速追上空間站完成對(duì)接 C.飛船加速至一個(gè)較高軌道再減速追上空間站完成對(duì)接 D.無(wú)論飛船如何采取何種措施，均不能與空間站對(duì)接 針對(duì)訓(xùn)練4. 同步衛(wèi)星在赤道上空同步軌道上定位以后，由于受到太陽(yáng)、月球及其他天體的引力作用影響，會(huì)產(chǎn)生漂移運(yùn)動(dòng)而偏離原來(lái)的位置，若偏離達(dá)到一定程度，就要發(fā)動(dòng)衛(wèi)星上的小發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行修正。如圖7一5—3所示中A為離地面36000km的同步軌道，B和C為兩個(gè)已經(jīng)偏離軌道但仍在赤道平面內(nèi)運(yùn)行的同步衛(wèi)星，要使它們回到同步軌道上，應(yīng) ( ) A．開(kāi)動(dòng)B的小發(fā)動(dòng)機(jī)向前噴氣，使B適當(dāng)減速 B．開(kāi)動(dòng)B的小發(fā)動(dòng)機(jī)向后噴氣，使B適當(dāng)加速 C．開(kāi)動(dòng)C的小發(fā)動(dòng)機(jī)向前噴氣，使C適當(dāng)減速 D．開(kāi)動(dòng)C的小發(fā)動(dòng)機(jī)向后噴氣，使C適當(dāng)加速 針對(duì)訓(xùn)練5.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送人同步橢圓軌道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)，以下說(shuō)法正確的是 ( ) A.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道l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(guò)Q點(diǎn)的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度 D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度 【有效訓(xùn)練】 1.關(guān)于地球的第一宇宙速度，下面說(shuō)法中正確的是 ( ) A.它是人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最小速度 B.它是近地圓形軌道上人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行速度 C.它是能使衛(wèi)星進(jìn)入近地軌道的最小速度 D.它是能使衛(wèi)星進(jìn)入軌道的最大發(fā)射速度 2.關(guān)于人造地球衛(wèi)星及其中物體的超重、失重問(wèn)題，下列說(shuō)法中正確的是 ( ) A.在發(fā)射過(guò)程中向上加速時(shí)產(chǎn)生超重現(xiàn)象 B.在降落過(guò)程中向下減速時(shí)產(chǎn)生超重現(xiàn)象 C.進(jìn)入軌道時(shí)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生失重現(xiàn)象 D.失重是由于地球?qū)πl(wèi)星內(nèi)物體的作用力減小而引起的 3.同步衛(wèi)星是指相對(duì)于地面不動(dòng)的人造地球衛(wèi)星，則下面說(shuō)法中正確的是 ( ) 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 4.關(guān)于繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星，以下判斷正確的是 ( ) A.同一軌道上，質(zhì)量大的衛(wèi)星線速度大 B.同一軌道上，質(zhì)量大的衛(wèi)星向心加速度大 C.離地面越近的衛(wèi)星線速度越大 D.離地面越遠(yuǎn)的衛(wèi)星線速度越大 5.2003年8月29日，火星、地球和太陽(yáng)處于三點(diǎn)一線，上演“火星沖日”的天象奇觀。這是6萬(wàn)年來(lái)火星距地球最近的一次，與地球之間的距離只有5576萬(wàn)公里，為人類研究火星提供了最佳時(shí)機(jī)。如圖所示為美國(guó)宇航局最新公布的“火星沖日”的虛擬圖，則有 ( ) A.2003年8月29日，火星的線速度大于地球的線速度 B.2003年8月29日，火星的線速度小于地球的線速度 C.2004年8月29日，火星又回到了該位置 D.2004年8月29日，火星還沒(méi)有回到該位置 6.如圖所示的圓、b、c，其圓心均在地球的自轉(zhuǎn)軸線上，b、c的圓心與地心重合，對(duì)衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)而言 ( ) A.衛(wèi)星的軌道可能為 B.衛(wèi)星的軌道可能為b C.衛(wèi)星的軌道可能為c D.同步衛(wèi)星的軌道只可能為b 7.我國(guó)自行研制發(fā)射的“風(fēng)云一號(hào)”“風(fēng)云二號(hào)”氣象衛(wèi)星的飛行軌道是不同的，“風(fēng)云一號(hào)”是極地圓形軌道衛(wèi)星，其軌道平面與赤道平面垂直，周期為了T1=12 h；“風(fēng)云二號(hào)”是同步衛(wèi)星，其軌道平面就是赤道平面，周期為丁T2＝24 h；兩顆衛(wèi)星相比 ( ) A.“風(fēng)云一號(hào)”離地面較高 B.“風(fēng)云一號(hào)”每個(gè)時(shí)刻可觀察到的地球表面范圍較大 C.“風(fēng)云一號(hào)”線速度較大 D.若某時(shí)刻“風(fēng)云一號(hào)”和“風(fēng)云二號(hào)”正好同時(shí)在赤道上某個(gè)小島的上空，那么再過(guò)12小時(shí)，它們又將同時(shí)到達(dá)該 小島的上空 8.關(guān)于我國(guó)發(fā)射的“亞洲一號(hào)”地球同步通迅衛(wèi)星的說(shuō)法，正確的是 ( ) 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(guó)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 9.2001年3月23日“和平”號(hào)空間站完成了它的歷史使命，墜落在浩瀚的南太平洋?！昂推健碧?hào)空間站是 20世紀(jì)質(zhì)量最大，壽命最長(zhǎng)，載人最多，技術(shù)最先進(jìn)的航天器，它在空間運(yùn)行長(zhǎng)達(dá)15年，下面有關(guān)“和平”號(hào)空間站墜落過(guò)程的說(shuō)明正確的是 ( ) A.“和平”號(hào)空間站進(jìn)入較稠密大氣層時(shí)，將與空氣摩擦，空氣阻力大大增加 B.“和平”號(hào)空間站在整個(gè)墜落過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線 C.“和平”號(hào)空間站在整個(gè)墜落過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線 D.“和平”號(hào)空間站在進(jìn)入大氣層前，高度降低，速度變大 10.地球上兩相距很遠(yuǎn)的觀察者，都發(fā)現(xiàn)自己的正上方有一顆人造衛(wèi)星，相對(duì)自己靜止不動(dòng)，則這兩位觀察者的位置以及兩顆人造衛(wèi)星到地球中心的距離可能是 ( ) A.一人在南極，一人在北極，觀察不到此現(xiàn)象 B.一人在南極，一人在北極，兩衛(wèi)星到地球中心的距離可以不等，但應(yīng)成整數(shù)倍 C.兩人都在赤道上，兩衛(wèi)星到地球中心的距離一定相等 11.1989年10月18日，人類發(fā)射的“伽利略”號(hào)木星探測(cè)器進(jìn)入太空，行程37億千米．于1995年12月7日到達(dá)木星附近，然后繞木星運(yùn)轉(zhuǎn)并不斷發(fā)回拍攝到的照片，最后耗盡所有備用燃料墜入木星大氣層而銷毀． (1)人類在地面上發(fā)射該探測(cè)器的速度應(yīng)為（ ） A.等于7.9 km/s B.大于7.9 km/s而小于11.2km/s C.大于11.2 km/s而小于16.7km/s D.大于16.7 km/s (2)該探測(cè)器從1995年至2002年6年內(nèi)繞木星運(yùn)行了33圈，若引力常量已知，則由此數(shù)據(jù)( ) A.可計(jì)算出太陽(yáng)的質(zhì)量 B.可計(jì)算出木星的質(zhì)量 C.可計(jì)算出探測(cè)器的質(zhì)量 D.以上三個(gè)質(zhì)量均無(wú)法計(jì)算出來(lái) 12. 1987年，美國(guó)摩托羅拉公司的專家率先提出了一個(gè)方案：在距地球表面780km的太空軌道上建立一個(gè)由77顆小衛(wèi)星組成的星座，每條軌道上分布有11顆衛(wèi)星，這種衛(wèi)星系統(tǒng)稱為銥衛(wèi)星系統(tǒng)．目前，有66顆銥衛(wèi)星均勻分布在距離地面784km的，6條不同軌道上，假設(shè)這些衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則它們?cè)谶\(yùn)動(dòng)中具有相同的( ) A.圓心 B.速率 C.周期 D.加速度大小 13.一顆人造地球衛(wèi)星以速度v發(fā)射后，可繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若使發(fā)射速度變?yōu)?v，則該衛(wèi)星可能( ) ①繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期變大 ②繞地球運(yùn)動(dòng)，軌道變?yōu)闄E圓 ③不繞地球運(yùn)動(dòng)，成為繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星 ④掙脫太陽(yáng)引力的束縛，飛到太陽(yáng)系以外的宇宙 A．①② B．②③ C．③④ D．①②③ 14.星球上的物體脫離星球引力所需要的最小速度稱為第二宇宙速度．星球的第二宇宙速度與第一宇宙速度的關(guān)系是＝．已知某星球的半徑為r，它表面的重力加速度為地球表面重力加速度g的1/6，不計(jì)其他星球的影響.則該星球的第二宇宙速度為 ( ) A. B. C. C. 15.人們認(rèn)為某些白矮星（密度較大的恒量）每秒大約自轉(zhuǎn)一周（萬(wàn)有引力恒量 ，地球半徑約為. (1)為使其表面上的物體能夠被吸引住而不致由于快速轉(zhuǎn)動(dòng)被“甩”掉，它的密度至少為多少? (2)假設(shè)某白矮星密度約為此值，且其半徑等于地球半徑，則它的第一宇宙速度約為多少?