第7章 4 宇宙航行-【优化探究】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册同步导学案配套PPT课件（人教版，多选）

4　宇宙航行 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 学习目标要求 核心素养和关键能力 1.知道三个宇宙速度及含义，了解卫星的分类。 2.会推导第一宇宙速度，掌握人造卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。 3.了解人类在宇宙探索方面的重要成就，培养应用物理规律造福人类的意识。 1.物理观念：具有与万有引力定律相关的运动与相互作用的观念。 2.科学态度与责任：培养探索太空、了解太空的兴趣，为我国的航天事业的成就而自豪。 3.关键能力：分析推理、质疑论证能力。 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 巩固演练 课时作业 素养提升 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 匀速圆周 万有引力 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 4 2．第一宇宙速度 (1)定义：物体在地球附近绕地球做___________运动的速度叫作第一宇宙速度。 (2)大小：v＝7.9 km/s。 匀速圆周 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 3．第二宇宙速度 在地面附近发射飞行器，如果速度大于________ km/s，又小于11.2 km/s，它绕地球运行的轨迹就不是圆，而是椭圆。当飞行器的速度等于或大于11.2 km/s时，它就会克服地球的引力，永远离开________。我们把________ km/s叫作第二宇宙速度。 7.9 地球 11.2 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 4．第三宇宙速度 在地面附近发射飞行器，如果要使其挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系外，必须使它的速度等于或大于16.7 km/s，这个速度叫作第三宇宙速度。 二 人造地球卫星 1．人造地球卫星发射 1957年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星发射成功。1970年4月24日，我国第一颗人造地球卫星“____________”发射成功。 东方红一号 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 2．地球同步卫星 (1)概念：相对于地面静止且与地球自转具有相同________的卫星，叫作地球同步卫星。 (2)地球同步卫星位于赤道上方高度约36 000 km处，周期与地球自转周期相同。其中一种的轨道平面与赤道平面成0度角，运动方向与地球自转方向________。因其相对地面静止，也称________卫星。 周期 相同 静止 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 对宇宙速度的理解 　(1)如图所示，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。使物体变为卫星的最小发射速度是多少？不同星球的最小发射速度是否相同？ 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 (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？ 提示：(2)轨道越高，需要的发射速度越大。 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 3．对发射速度和环绕速度的理解 (1)“最小发射速度”：向高轨道发射卫星比向低轨道发射卫星困难，因为发射卫星要克服地球对它的引力。近地轨道是人造卫星的最低运行轨道，而近地轨道的发射速度就是第一宇宙速度，所以第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度。 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 角度1　对三种宇宙速度的理解 　 (多选)下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是(　　) 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．我国发射的天问一号火星探测器，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小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 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 B 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 名师点评 地球三种宇宙速度的理解 1．三种宇宙速度均指在地球上的发射速度。 2．第一宇宙速度是卫星环绕地球做匀速圆周运动的最大速度，也是卫星的最小发射速度。 3．轨道半径越大的卫星，其运行速度越小，但其地面发射速度越大。 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 C 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 人造地球卫星 　在地球的周围，有许多卫星在不同的轨道上绕地球转动。请思考： 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 (1)这