1、5.4 飞出地球去 【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理解卫星的运行速度与轨道半径的关系。 【重点难点】 1 第一宇宙速度的推导; 2、运行速率与轨道半径之间的关系。 【学习准备】 根据万有引力等于向心力得: 1 由 GMm/r2=mr 2 可得 = 而说明卫星的运动轨道半径越大,角速度 。 2 由 GMm/r2=4 2mr/T2 可得 T= ,说明卫星卫星运动的轨道半径越大,其运行周期 。 3 由 GMm/r2=ma 可得 a= ,说明卫星运动的轨道半径越大,其加速度 。 【学习过程】 1、 看书 95 页,图 5-14 牛顿的预言,
2、猜测物体不落回地面,若抛出的速度不断地增大,将 会出现什么现象,为什么不会掉到地上,成为人造卫星、行星或恒星。 2、 第一宇宙速度-环绕地球运行: (1)请同学们分析论证卫星要具有多大的速度,才能绕行地球运动呢?由学过的万有引力 定律和匀速圆周运动知识进行分析论证。 设地球的质量为 M,卫星的质量为 m,卫星的轨道半径为 r, 由上面得推导可知,人造卫星绕地球做圆周运动的速度与那些量有关? (2).对于在地面附近飞行的卫星,轨道半径可取地球半径,请同学们算出在这种情况下 的速度:还能不能根据重力提供向心力,计算第一宇宙速度呢? 3、第二宇宙速度-飞出地球去 如果大于第一宇宙速度,卫星将做什么运
3、动?轨迹如何?请同学们看课本第 97 页内容, 思考回答第二宇宙速度的大小、意义 4、第三宇宙速度-飞出太阳系 同学们思考回答第三宇宙速度的大小及意义 5、积极思考和归纳三个宇宙速度的大小及意义。 【课内训练】: 1.发射人造卫星是将卫星以一定的速度送入预定轨道。发射场一般选择在尽可能靠近 赤道的地方,如图这样选址的优点是,在赤道附近() A地球的引力较大 B地球自转线速度较大 C重力加速度较大 D地球自转角速度较大 2.关于地球的第一宇宙速度,下列表述正确的是() A第一宇宙速度又叫环绕速度 B第一宇宙速度又叫脱离速度 C第一宇宙速度跟地球的质量无关 D第一宇宙速度跟地球的半径无关 【评 价】:自我评价: 小组评价: 教师评价: 拓展训练单 1.“嫦娥一号”月球探测器在环绕月球运行过程中,设探测器运行的轨道半径为 r, 运行速率为 v,当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时() A.r、v 都将略为减小 B.r、v 都将保持不变 C.r 将略为减小,v 将略为增大 D.r 将略为增大,v 将略为减小 2.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。