第七章 4.宇宙航行(学案)-【成才之路】2023-2024学年高中新教材物理必修第二册同步学习指导（人教版2019）

４. 宇宙航行 目标体系构建 　 对应学生用书学案Ｐ７５明确目标􀅰梳理脉络 课程标准 　 　 １. 会计算人造卫星的环绕 速度ꎮ ２. 知道第二宇宙速度和第 三宇宙速度ꎮ 素养目标 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 课前预习反馈 　 对应学生用书学案Ｐ７５教材梳理􀅰落实新知 知识点 １ 宇宙速度 　 　 １.牛顿的设想 如图所示ꎬ把物体从高山上水平抛出ꎬ如果 抛出速度 　 足够大　 ꎬ物体就不会落回地面ꎬ它 将绕地球运动ꎬ成为 　 人造地球卫星　 ꎮ ２.第一宇宙速度的推导 (１)已知地球质量 ｍ地和半径 Ｒꎬ物体在地 面附近绕地球的运动可视为 　 匀速圆周　 运 动ꎬ 　 万有引力　 提供物体运动所需的向心力ꎬ 轨道半径 ｒ 近似认为等于 　 地球半径 Ｒ　 ꎬ由 Ｇｍｍ地 Ｒ２ ＝ ｍ ｖ ２ Ｒ ꎬ可得 ｖ ＝ Ｇｍ地 Ｒ ꎮ (２)已知地面附近的重力加速度 ｇ 和地球 半径 Ｒꎬ由 　 ｍｇ　 ＝ ｍ ｖ ２ Ｒ得:ｖ ＝ ｇＲꎮ (３)三个宇宙速度及含义 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 『判一判』 (１)在地面上发射人造地球卫星的最小速度是 ７. ９ ｋｍ / ｓꎮ ( √ ) (２)人造地球卫星的最小绕行速度是７.９ ｋｍ/ ｓꎮ ( × ) (３)我国向月球发射的“嫦娥二号”宇宙飞船在 地面附近的发射速度要大于 １１. ２ ｋｍ / ｓꎮ ( × ) (４)卫星的运行速度随轨道半径的增大而增大ꎮ ( × ) 『选一选』 　 　 (２０２３􀅰江苏如皋高一期末)２０２１ 年 １２ 月 ９ 日ꎬ时隔 ８ 年之后ꎬ我国航天员再次进行太空 授课ꎬ乒乓球浮力消失实验是其中的一个实验ꎮ 甲图是地面教室中的乒乓球浮在水面上ꎬ乙图 是空间站中的乒乓球停在水中的任意位置ꎬ则 乒乓球浮力消失的原因是空间站中 ( Ａ ) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 077 {#{QQABKYqAogAgABJAAAhCUwUgCEIQkAECCAoGhAAAIAIBwBFABAA=}#} 　 　 Ａ. 水处于完全失重状态 Ｂ. 水的密度变小了 Ｃ. 乒乓球的质量变大了 Ｄ. 乒乓球的重力变大了 知识点 ２ 人造地球卫星载人航天与太空 探索 　 　 １. 同步卫星:地球同步卫星位于 　 赤道　 上方高度约 ３６ ０００ ｋｍ 处ꎬ因相对地面静止ꎬ也 称静止卫星ꎮ 地球同步卫星与地球以相同的 　 角速度　 转动ꎬ周期与地球 　 自转周期　 相同ꎮ ２. １９５７ 年 １０ 月ꎬ苏联成功发射了世界上第 一颗 　 人造地球卫星　 ꎮ １９６９ 年 ７ 月ꎬ 美 国 “ 阿 波 罗 １１ 号” 登 上 　 月球　 ꎮ ２００３ 年 １０ 月 １５ 日ꎬ我国“神舟五号”把航 天员 　 杨利伟　 送入太空ꎮ 『判一判』 (１)同步卫星可以“静止”在北京的上空ꎮ ( × ) (２)由 ｖ ＝ ＧＭｒ ꎬ高轨道卫星运行速度小ꎬ故发 射高轨道卫星比发射低轨道卫星更容易ꎮ ( × ) 『想一想』 　 　 将物体以一定的水平速 度从某一高度水平抛出ꎬ初速 度变大时ꎬ其射程如何变化? 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 课内互动探究 　 对应学生用书学案Ｐ７６细研深究􀅰破疑解难 第一宇宙速度的理解与推导 探究􀈀 要 点 提 炼 　 　 一、第一宇宙速度的定性分析 １. 第一宇宙速度:第一宇宙速度是人造卫 星近地环绕地球做匀速圆周运动必须具备的速 度ꎬ即近地卫星的环绕速度ꎮ ２.决定因素:由第一宇宙速度的计算式 ｖ ＝ ＧＭ Ｒ 可以看出ꎬ第一宇宙速度的值由中心天体 决定ꎬ第一宇宙速度的大小取决于中心天体的 质量 Ｍ 和半径 Ｒꎬ与卫星无关ꎮ ３. “最小发射速度”:如果发射速度低于第 一宇宙速度