1、6.5宇宙航行一.学习目标1.会推导第一宇宙速度,知道第二宇宙速度和第三宇宙速度.2.了解人造卫星的有关知识,知道近地卫星、同步卫星的特点.3.培养学生探究问题的热情,乐于学习的品质.二.自主预习1.牛顿关于发射人造地球卫星的构想:地球对周围的物体有的作用,因而抛出的物体要.但是抛出的初速度越大,物体就会飞得越.当速度足够大时,物体就不会落回地面,将围绕地球运转,成为一颗绕地球运动的.2.物体在地面附近绕地球做的速度,叫做第一宇宙速度.3.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,这时的发射速度叫做第二宇宙速度.4.在地面附近发射物
2、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,这时的发射速度叫做第三宇宙速度.5.1957年10月4日,世界上第一颗人造地球卫星在发射成功,卫星质量83.6kg,卫星绕地球运行周期为.1969年7月20日,人类成功登上月球.2003年10月15日,我国成功发射神舟五号载人飞船,把中国第一位航天员送入太空.注意一：卫星的轨道半径确定后,其线速度、角速度和周期也唯一确定,与卫星的质量无关,即同一轨道上的不同卫星具有相同的周期、线速度及角速度,而且对于不同的轨道,轨道半径越小,卫星线速度和角速度越大,周期越小。讨论：注意二：1.相对于地面静止且与地球自转具有相
3、同周期的卫星叫地球同步卫星,它的特点如下:a.同步卫星的运行方向与地球自转方向一致;b.同步卫星的运转周期与地球自转周期相同,即T=24 h;c.同步卫星的运行角速度等于地球自转的角速度;d.同步卫星的轨道平面均在赤道平面上,即所有的同步卫星都在赤道的正上方;e.同步卫星高度固定不变。2.类似于地球的同步卫星,其他行星的同步卫星也是相对于该行星表面静止,它的公转周期也等于该行星的自转周期,该行星对其同步卫星的万有引力提供向心力。三.自我检测1.人造卫星环绕地球运转的速率v=,其中g为地面处的重力加速度,R为地球半径,r为卫星离地球中心的距离。下列说法正确的是( )。A.从公式可见,环绕速度与轨
4、道半径的平方根成反比B.从公式可见,把人造卫星发射到越远的地方越容易C.上面环绕速度的表达式是错误的D.以上说法都错误2.第一宇宙速度是物体在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的速度,则有( )。A.被发射的物体质量越大,第一宇宙速度越大B.被发射的物体质量越小,第一宇宙速度越大C.第一宇宙速度与被发射物体的质量无关D.第一宇宙速度与地球的质量有关3.关于地球同步通信卫星,下列说法正确的是( )。A.它一定在赤道上空运行 B.各国发射的这种卫星轨道半径都一样C.它运行的线速度一定小于第一宇宙速度 D.它运行的线速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间4.下列关于三种宇宙速度的说法正确的是( )。A.第一宇宙速度v1=7.9 km/s,第二宇宙速度v2=11.2 km/s,则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于等于v1,小于v2B.美国发射的“凤凰”号火星探测卫星,其发射速度大于第三宇宙速度C.第二宇宙速度是使物体可以挣脱地球引力束缚,成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度D.第一宇宙速度7.9 km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度
