高中物理人教版 (新课标)必修25.宇宙航行学案设计

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一.要点回放
1.万有引力定律内容是
表达式是
2.行星绕太阳运动的原因是，
万有引力起什么作用； ， 。
二. 目标锁定
1.理解第一宇宙速度，怎样推导地球的第一宇宙速度？
2.了解第二宇宙速度和第三宇宙速度。
3了解卫星的发射。
4.掌握卫星的运行规律。
三 学习策略；
通过阅读教材理解第一宇宙速度和推导地球的第一宇宙速度。了解第二宇宙速度和第三宇宙速度。，了解卫星的发射。讲解卫星的运行规律。
四，学习过程
 课前预习
1．什么是第一宇宙速度？地球的第一宇宙速度是多大？怎样推导地球的第一宇宙速度？
2．什么是第二宇宙速度？地球的第二宇宙速度是多大？
3．什么是第三宇宙速度？地球的第三宇宙速度是多大？
课堂互动
1.[试一试]：设地球的质量为M，人造地球卫星的质量为m、运行速度为v、它到地心的距离为r，卫星做匀速圆周运动的向心力由 提供，即 ，则v= 。当卫星在地球表面附近运动时，它到地心的距离可以看作地球的半径R=6400Km，则v= km/s。
[想一想]：有没有其它方法推导地球的第一宇宙速度？
2.第二宇宙速度:
[说一说]：在地面附近发射物体，当物体的速度等于或大于 km/s，它就会克服 的引力，永远离开地球，成为太阳的人造行星，这时的发射速度就叫做第二宇宙速度。
[思考与讨论]：在地面附近发射物体，如果发射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，它绕地球运行的轨迹是 。如果发射速度大于11.2km/s物体会变成人造行星。
3. 第三宇宙速度:
[说一说]：在地面附近发射物体，当物体的速度等于或大于 km/s，它就会挣脱 的束缚，飞到太阳系以外，成为人造小恒星，这时的发射速度就叫做第三宇宙速度。
2. [思考与讨论]：人造地球卫星的线速度跟半径是什么关系？卫星的线速度什么时候最大？卫星的周期跟半径是什么关系？卫星的周期什么时候最小？什么是地球同步卫星？地球同步卫星有哪些特点？
五，小结

六.针对练习
1．关于第一宇宙速度，下面说法中正确的是（ ）
A．它是人造卫星绕地球运行的最小速度
B．它是人造卫星绕地球运行的最大速度
C．它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度
D．它是能使卫星进人近地圆形轨道的最小发射速度
2a
b
c
如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，且M a =M b >Mc，下列说法中错误的是（ ）
A．b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度
B．b、c运行周期相同，且大于a的运行周期
C．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度
D．b、c的向心力大小相等，且小于a的向心力
3．在地球（看作质量均匀分布的球体）上空有许多同步卫星，下面说法中正确的是（ ）A．它们的质量可能不同 B．它们的速率可能不同C．它们的向心加速度大小可能不同 D．它们离地面的距离可能不同
4..已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响。
（1）推导第一宇宙速度v1的表达式；
（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T。
5. 海王星的质量约是地球的16倍，它的半径是地球的4倍，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，则海王星的第一宇宙速度为多大？