人教版 (新课标)必修25.宇宙航行导学案及答案

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【学习目标】1.了解人造卫星的有关知识.2.知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度.3.通过实例，了解人类对太空的探索历程.【学习重点】第一宇宙速度的推导过程和方法。【学习难点】人造地球卫星的发射速度与运行速度的区别。【学习过程】【导入新课】投影导入新课【自主学习】一、人造地球卫星课件展示：人造卫星阅读教材“宇宙速度”部分，思考下列问题：1.抛出的石头会落地，为什么卫星、月球没有落下来？2.卫星、月球没有落下来必须具备什么条件？【合作探究】观看课件，思考并展示下列问题：1.平抛物体的速度逐渐增大，物体的落地点如何变化？2.速度达到一定值后，物体能否落回地面？3.若不能，此速度必须满足什么条件？4.若此速度再增大，又会出现什么现象？5、角速度和周期与轨道半径的关系呢？【知识梳理】1.人造卫星：物体绕地球做圆周运动时，此物体成为地球的卫星.2.卫星轨道：可以是圆轨道，也可以是椭圆轨道.卫星绕地球沿圆轨道运行时，由于地球对卫星的万有引力提供了卫星绕地球运动的向心力，而万有引力指向地心，所以，地心必须是卫星圆轨道的圆心.卫星的轨道平面可以在赤道平面内（如同步卫星），也可以和赤道平面垂直，还可以和赤道平面成任一角度.卫星绕地球沿椭圆轨道运动时，地心是椭圆的一个焦点，其周期和半长轴的关系遵循开普勒第三定律.3.卫星的运行： 卫星在轨道上运行时，卫星的轨道可视为圆形，这样卫星受到的万有引力提供了卫星做圆周运动的向心力. 设卫星的轨道半径为r，线速度大小为v，角速度为ω，周期为T，向心加速度为a. 根据万有引力定律与牛顿第二定律得=ma==mrω2=所以，卫星运行速度、角速度、周期和半径的关系分别为：v=,ω=,T=.例1、在圆轨道上质量为m的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径R，地面上的重力加速度为g，则（ ）A.卫星运行的速度为 B.卫星运行的周期为C.卫星的加速度为 D.卫星的动能为二、宇宙速度带着问题去阅读课文，思考问题，交流讨论，解决问题.问题：1.什么是第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度？2.第一宇宙速度是如何推导出来的？3.将卫星送入低轨道和送入高轨道哪一个更容易？为什么？4.所需的发射速度，哪一个更大？为什么？5.发射速度和卫星绕地旋转的速度是不是同一速度？发射速度大说明什么？卫星运转速度大又说明什么？知识拓展：1.根据三个宇宙速度的定义，三个宇宙速度又分别叫环绕速度、脱离速度、逃逸速度.2.v1=7.9 km/s是最小的发射速度，但却是最大的环绕速度.①7.9 km/s