第3章 4 人造卫星 宇宙速度 5 太空探索(选学)略（课件）-【优化探究】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册同步导学案（教科版2019）

4　人造卫星　宇宙速度 5　太空探索(选学)略 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 新课程标准 学业质量目标 1.理解人造卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。 2.知道同步卫星的特点。 3.知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。 形成初步的第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度概念。(物理观念) 根据牛顿运动定律和万有引力定律探究物体绕行速度的大小。(科学思维) 会计算人造地球卫星的环绕速度，用牛顿运动定律和万有引力定律解决宇宙航行问题。 (科学思维) 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固演练 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 一 从幻想到现实——人造卫星 1．1895年，俄国宇航先驱________________率先提出了制造并发射人造地球卫星的设想。 2．1957年10月4日，苏联将第一颗__________送入环绕地球的轨道。 二 宇宙速度 1．对第一宇宙速度的理解：第一宇宙速度是在地面上发射卫星的______速度，等于卫星围绕__________做匀速圆周运动的速度。 齐奥尔科夫斯基　 人造卫星 最小　 地球表面 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 7.9 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 3．第二宇宙速度：v＝____ km/s是使人造卫星脱离地球的引力束缚不再绕地球运动，从地球表面发射所需的最小速度，这个速度叫作第二宇宙速度。 4．第三宇宙速度：v＝____ km/s是使物体脱离太阳的束缚而飞离太阳系，从地球表面发射所需的最小速度，这个速度叫作第三宇宙速度。 11.2　 16.7 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 　对宇宙速度的理解 　 (1)不同天体的第一宇宙速度是否相同？第一宇宙速度的决定因素是什么？ (2)把卫星发射到更高的轨道上需要的发射速度是越大还是越小？ 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 宇宙速度是在地球上满足不同要求的卫星的发射速度，并非卫星的运行速度。 1．第一宇宙速度 (1)定义：人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所具有的速度，是人造地球卫星的最小发射速度，v＝7.9 km/s。 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 2．第二宇宙速度：在地面上发射物体，使之能够脱离地球的引力作用，成为绕太阳运动的人造行星或绕其他行星运动的人造卫星所必需的最小发射速度，其大小为11.2 km/s。 3．第三宇宙速度：在地面上发射物体，使之最后能脱离太阳的引力作用，飞到太阳系以外的宇宙空间所需的最小发射速度，其大小为16.7 km/s。 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 [易错提醒] (1)运行速度为人造卫星做匀速圆周运动的环绕速度，其不同于发射速度。 (2)第一宇宙速度是人造卫星的最大环绕速度，也是最小发射速度。 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 角度1　第一宇宙速度的计算 　取地球的第一宇宙速度为7.9 km/s，地球表面的重力加速度为g＝9.8 m/s2，某行星的质量是地球的8倍，半径是地球的2倍，则此行星的第一宇宙速度大小为多少？一个质量50 kg的人在该行星表面上的重力大小是多少？ 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 [答案]　15.8 km/s　980 N 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 角度2　三个宇宙速度的辨析 　 (多选)下列关于三种宇宙速度的说法正确的是(　　) A．第一宇宙速度v1＝7.9 km/s，第二宇宙速度v2＝11.2 km/s，则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于等于v1、小于v2 B．发射火星探测卫星，其发射速度大于第三宇宙速度 C．第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度 D．第一宇宙速度7.9 km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度 CD 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 [思路点拨]　解答本题应注意以下两点： (1)卫星和地球间的万有引力提供卫星做圆周运动的向心力； (2)三个宇宙速度是指在地球上满足不同要求的发射速度。 教科物理 必修