第6章 5.宇宙航行—2020-2021同步人教版高中物理必修二讲义

5．宇宙航行 [学习目标]　1.[物理观念]知道三个宇宙速度的含义和数值，会计算第一宇宙速度．(重点)　2.[科学思维]掌握人造卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系．(重点)　3.[科学方法]理解近地卫星、同步卫星的区别．(难点)　4.[科学思维]掌握卫星的变轨问题．(难点) 一、人造地球卫星 1．人造地球卫星的发射及原理 (1)牛顿设想：如图甲所示，当物体被抛出的速度足够大时，它将围绕地球旋转而不再落回地面，成为一颗人造地球卫星． 甲　　　　　　　　乙 (2)发射过程简介：如图乙所示，发射人造地球卫星，一般使用三级火箭，最后一级火箭脱离时，卫星的速度称为发射速度，使卫星进入地球轨道的过程也大致为三个阶段． 2．动力学特点 一般情况下可认为人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其向心力由地球对它的万有引力提供． 3．卫星环绕地球运动的规律 由G.可得v＝＝m 二、宇宙速度 1．三种宇宙速度 数值 意义 第一宇 宙速度 7.9 km/s 卫星在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的速度 第二宇 宙速度 11.2 km/s 使卫星挣脱地球引力束缚的最小地面发射速度 第三宇宙速度 16.7 km/s 使卫星挣脱太阳引力束缚的最小地面发射速度 2．梦想成真 1957年10月，苏联成功发射了第一颗人造地球卫星． 1969年7月，美国“阿波罗11号”登上月球． 2003年10月15日，我国航天员杨利伟踏入太空． 2010年10月1日，我国的“嫦娥二号”探月卫星发射成功． 2013年6月11日，我国的“神舟十号”飞船发射成功． 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)发射人造地球卫星需要足够大的速度． (√) (2)卫星绕地球运行不需要力的作用． (×) (3)卫星的运行速度随轨道半径的增大而增大． (×) (4)绕地球做圆周运动的人造卫星的速度可以是10 km/s. (×) (5)在地面上发射人造地球卫星的最小速度是7.9 km/s. (√) 2．中国计划于2020年发射火星探测器，探测器发射升空后首先绕太阳转动一段时间再调整轨道飞向火星．火星探测器的发射速度(　　) A．等于7.9 m/s B．大于16.7 m/s C．大于7.9 m/s且小于11.2 m/s D．大于11.2 m/s 且小于 16.7 m/s D　[第一宇宙速度为7.9 k