[名校联盟]北京市第一五四中学高中物理必修2《65 宇宙航行》学案（2份）

班级________姓名________学号_____ 学习目标: 1．知道人造卫星的运行原理[来源:学科网] 2．掌握人造卫星所受引力（向心力）、向心加速度、线速度、角速度、周期跟其轨道半径的关系。 3．知道三个宇宙速度。 学习重点: 1．人造卫星的运行原理和轨道。 2．掌握人造卫星所受引力（向心力）、向心加速度、线速度、角速度、周期跟其轨道半径的关系。 学习难点: 人造卫星的五个量跟其轨道半径的关系。 学习过程: · 预习交流 阅读课文完成以下问题 1、在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中，牛顿设想，在高山上物体作平抛运动的初速度越大，落地点高山脚越远，当抛出速度足够大时，物体还会落回地面吗？不会落回地面的话，它将如何运动？ 2、如果卫星绕地球做匀速圆周运动的话，什么力提供物体做圆周运动所需的向心力？ · 交流探究 一、人造卫星的运行规律： 1．运行原理： 2．运行规律：试推到出人造卫星所受引力（向心力）、向心加速度、线速度、角速度、周期跟其轨道半径的关系。 · 结论： 1， 对于人造卫星而言，轨道半径r一变化，上述物理量都将 （保持不变，发生变化） 2， 人造卫星的轨道半径r越小，所受引力（向心力）F越 ，向心加速度 ，线速度 ，角速度 ，周期 。 【例一】：环绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，距地面高度越大， A．线速度和周期越大 B．线速度和周期越小 C．线速度越大，周期越小 D．线速度越小，周期越大． 【例二】：有两个人造地球卫星，都绕地球做匀速圆周运动，已知它们的轨道半径之比 ，求这两个卫星的：（1）线速度之比；（2）角速度之比；（3）向心加速度之比；（4）运动周期之比．[来源:Z|xx|k.Com] [来源:学科网] 【例三】：已知地球半径为R，地面重力加速度为g，一颗离地面高度为R的人造地球卫星做匀速圆周运动，则可知BD A．卫星的加速度大小为g/2 B．卫星的角速度为 C．卫星的周期为 D．卫星的线速度大小为 [来源:学科网ZXXK] 【例四】：一颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动 A．根据公式F=mω2r可知，它的半径越大所需的向心力越大 B．根据公式F=mv2/r可知，它的向心力跟半径成反比 C．根据公式F=GmM/r2可知，它的向心力跟半径的平方成反比 D．根据公式F=mωv可知，它的向心力跟半径无关 3.卫星的运行轨道： 轨道 轨道 轨道 [来源:学科网] 所有卫星轨道的共同特点： 练习：《学探诊》第30页第四节中：1----7题 附件1：律师事务所反盗版维权声明 附件2：独家资源交换签约学校名录（放大查看） 学校名录参见：http://www.zxxk.com/wxt/list.aspx?ClassID=3060 � EMBED Equation.3 ��� $$ 班级________姓名________学号_____ 学习目标: 1．了解同步卫星及特点 2．了解三种宇宙速度，会推导两种第一宇宙速度的表达式。 3．了解卫星的变轨过程。 学习重点: 1．同步卫星及特点 2．三种宇宙速度的物理意义。第一宇宙速度的推导。 学习过程: · 预习交流 1、相对地面静止,与地球自转同步的卫星叫地球同步卫星。你认为它的周期和角速度应该是多少？ 2、阅读课本第44页内容。试推导第一宇宙速度的两种表达式。说明第一宇宙速度的两个物理意义。[来源:学科网] 3、阅读课本第44页内容。第二和第三宇宙速度的物理意义是什么？ · 交流探究 四、地球同步卫星： 所谓地球同步卫星，是相对地面静止的跟地球自转同步的卫星。卫星要与地球自转同步，必须满足下列条件： 1．同步卫星绕地球的运行方向与地球自转方向 （相同、不同），且同步卫星的运行周期与地球自转周期 （相同、不同）。 所以同步卫星的周期T= 。角速度ω= [来源:学科网ZXXK] 2．卫星运行的圆形轨道必须与地球的赤道平面重合。 3．同步卫星轨道距离地面的高度h如何求解？ 4．同步卫星的速度v如何求解？ 5．同步卫星的加速度a如何求解？ 五、宇宙速度： 1、第一宇宙速度v1(环绕速度)：物体在地面附近做匀速圆周运动的速度。 2、第一宇宙速度v1的推导过程： （1）第一种表达式：利用 F引= F向心