3.4 宇宙速度与航天-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册同步全程学习全书word（粤教版2019）

学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 第四节 宇宙速度与航天 [课标引领] 学业质量水平要求 合格 1.知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度， 性考 2.认识人造卫星和地球同步卫星，了解人类探索宇宙的成就 试 1.理解同步卫星和其他卫星的区别，会分析人造地球卫星的 选择 受力和运动情况并解决涉及人造地球卫星运动的较简单的 性考 问题. 试 2.知道发射速度与环绕速度的区别与联系，理解天体运动中 的能量观 基础探究 形戒概金，掌授新加 ⑧情境化导学 一、宇宙速度 @问题情境 如图所示为牛顿“平抛石头”的理想实验，试想牛顿至少以多大速度 将石头抛出，石头才不会落回地面？ ·独家授权侵权必究· 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 答案：7.9km/s. 1.第一宇宙速度：把航天器在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须 具有的速度7.9km/s称为第一宇宙速度，也叫环绕速度. 飞出太阳系 ,=16.7km/s V=11.2 km/s 环绕太阳 起，=7.9kmls 7.9km/s<<11.2km/s 说明：当发射速度大于7.9km/s,而小于11.2km/s时，航天器将沿环 绕地球的椭圆轨道运动： 2.第二宇宙速度：若发射速度大于或等于11.2km/s,航天器就会挣脱 地球的引力，不再绕地球运行，而是绕太阳运动或飞向其他行星.因此， 人们将11.2km/s称为第二宇宙速度，又叫逃逸速度， 3第三宇宙速度：如果要使航天器挣脱太阳的吲引力，飞出太阳系，其发 射速度至少要达到v=l6.7km/s,这一速度称为第三宇宙速度. 二、人造卫星 )问题情境 下图是卫星绕地球运转的图片 (1)人造卫星为何总要向东发射？ 答案：由于地球的自转自西向东，如果我们顺着地球自转的方向，即向 东发射卫星，就可以充分利用地球自转的惯性，节省发射所需的能量。 ·独家授权侵权必究· 学科网书城“品牌书店·知名教辅·正版资源 b。1V9kCOm=∠___身边的互联网+教辅有家 (2)人造卫星能够绕地球转动而不落回地面，是否是由于卫星不再受 到地球引力的作用? 答案：不是，卫星仍然受到地球引力的作用，但地球引力全部用来提供 向心力。 1.人造卫星是指环绕地球在宇宙空间轨道上运行的无人航天器。 2.人造卫星按用途可分为：通信卫星、测地卫星、气象卫星、科学卫 星等。 3.北斗卫星导航系统是由中国自主建设、独立运行的卫星导航系统， 现已广泛应用于交通运输、气象预报、救灾减灾、水文监测等领域 4.静止轨道卫星。 (1)静止轨道卫星又称为同步卫星，是指与地球相对静止的卫星。 (2)静止轨道卫星的轨道平面与赤道平面重合，并且位于赤道上空一 定的高度上。 三、遨游太空 @问题情境 如图，2018年2月2日，我国成功将电磁监测试验卫星“张衡一号” 发射升空，标志着我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理 场探测卫星的国家之一。通过观测可以得到卫星绕地球运动的周期 独家授权侵权必究 学科网书城国 品牌书店·知名教捕·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 (1)发射速度越大，运行速度反而越小，是否违背了能量守恒定律？ 答案：不违背 (2)发射人造卫星时，实际上是火箭把人造卫星送入轨道的，那么发射 速度又该怎样理解呢？ 答案：发射高轨道卫星时，一般先利用火箭将卫星发射到近地轨道运 行，然后在空中点火加速，卫星进入转移轨道，到达需要的高度（轨道）， 再次利用空中点火加速，当引力和向心力相等时，人造卫星稳定在高 轨道运行. 1.1957年10月4日，苏联发射了第一颗人造地球卫星，标志着人类进 入了航天时代，展开了对太空的探索 2.1961年4月12日，世界第一艘载人宇宙飞船“东方1号”载着苏 联宇航员加加林环绕地球一圈，第一次实现了人类遨游太空的梦想， 3.1969年7月20日，美国“阿波罗11号”宇宙飞船将两名宇航员送 上月球，实现人类第一次登月。 4.1970年4月24日，中国第一颗人造卫星“东方红一号”发射成功， 5.2003年10月15日，中国“神舟五号”飞船成功发射，把我国第一 位宇航员杨利伟送入太空。 6.2016年9月15日，“天宫二号”空间实验室发射成功，我国拥有了 第一个真正意义上的空间实验室. 7.2017年4月22日，“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实 验室完成首次推进剂在轨补加，正式宣告中国航天事业迈进“空间站” 时代. ·独家授权侵权必究· 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 思考与自测 1.判断 (1)卫星绕地球运行不需要力的作用.(×) (2)卫星的运行速度随轨道半径