《万有引力定律与航天》第二节《万有引力定律的应用》学案2

物理（必修二）教学案第三章 万有引力定律及其应用2012 年 月 日（第 周星期）万有引力定律的应用（二）【学习目标】1 .理解第一宇宙速度，了解第二、第三宇宙速度。2 .理解同步卫星的特点。3 .理解近地卫星的特点。重点难点：理解第一宇宙速度，理解同步卫星和近地卫星的特点。【阅读指导】 请自主阅读课本P53 P54内容填写优化方案P49 “课前自主学案”内容【课堂教学】一、宇宙速度1 .第一宇宙速度（环绕速度）人造卫星近地环绕速度，它是人造卫星在地面表面环绕地球做匀速圆周运动时的线 速度。2推导方法：由 g Mm_ = mv-,应用近地条件 r = R （ R为地球半径），代入可得 r rv =JGM-= JgR = 7.9km/s （GM= gR2）。第一宇宙速度的意义：发射人造卫星时的最小速度，绕地做匀速圆周运动的人造卫 星的最大运行速度。2 .第二宇宙速度（脱离速度）在地面上发射人造卫星，使之能够脱离地球的引力作用，成为绕太阳运行的人造行 星所必须达到的最小发射速度，其大小为v=11.2km/s。若卫星的发射速度 7.9km/s va2a3B. a3a2aC a2a3a1D. a2a1a3四、人造卫星的变轨问题2由于人造卫星绕地运动所需向心力来源于地球的万有引力，即G工1=mv-。若卫r r22星由于某种原因使其速度 v突然变化时，F万与mv-不再相等。当F万m时，卫星做 rr2近心运动；当F万v mJ 时，卫星做离心运动。 r【课堂练习】1. 一卫星正绕地球做匀速圆周运动。现启动卫星的发动机使其速度增大，待它运动到距 离地面的高度比原来大的位置，再定位使它绕地球做匀速圆周运动，成为另一轨道上的卫 星。该卫星在后一轨道与在前一轨道相比（ ）A.速度增大B.加速度增大C.周期增大D.机械能变小2. 2008年9月25日，我国成功发射了 神舟七号”载人飞船。假设飞船绕地球做匀速圆周 运动，下列说法中正确的是（）A.若知道飞船运动的角速度和周期，再利用万有引力常量，就可算出地球的质量B.若宇航员从船舱中慢慢 走”出并离开飞船，飞船速率将减小C.若有两个这样的飞船在同一轨道上，相隔一段距离一前一后沿同一方向绕行，只要后一飞船向后喷气加速，则两飞船一定能实现对接D.若飞船返回地球， 在进入大气层之前的无动力飞行过程中，飞船的动能逐渐增大，机械能保持不变【课后巩固】优化方案课后作业本P117P118 1、 2、 4、 7、 10、 11三水中学物理科组内部资料一 4 一