高中物理《54飛出地球去1》導(dǎo)學(xué)案滬科版必修(共4頁)

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 延長縣中學(xué)學(xué)生自主學(xué)習(xí)導(dǎo)學(xué)案 科 目 物理 課 題 飛出地球去 課型 新授課 設(shè)計人 衛(wèi)尚昆 審查人 衛(wèi)尚昆 審批人 序號 5-05 學(xué)習(xí) 目標(biāo) 1、會推導(dǎo)第一宇宙速度，知道第二宇宙速度和第三宇宙速度； 2、了解人造衛(wèi)星的有關(guān)知識，知道近地衛(wèi)星、同步衛(wèi)星的特點； 3、培養(yǎng)學(xué)生探究問題的熱情，樂于學(xué)習(xí)的品質(zhì)． 學(xué)習(xí) 重點 第一宇宙速度的推導(dǎo)過程和方法，了解第一宇宙速度的應(yīng)用。 學(xué)習(xí) 難點 1、人造地球衛(wèi)星的發(fā)射速度與運行速度的區(qū)別。 2、掌握有關(guān)人造衛(wèi)星計算及計算過程中的一些代換。 學(xué)

2、 習(xí) 過 程 筆 記 預(yù)習(xí)案 課前預(yù)習(xí) 閱讀教材內(nèi)容，完成下列問題： 一、人造衛(wèi)星 1、人造衛(wèi)星的工作原理 衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時， 提供向心力，即= ， 期中r為 的距離。 2、衛(wèi)星的繞行速度、角速度、周期與半徑R的關(guān)系 由=, 得V= R越大，v越小。 由＝，得= ，R越大，越小。 由＝，得T=

3、 ,R越大，T越大。 二、宇宙速度 1、第一宇宙速度：大?。? ，意義：第一宇宙速度是人造衛(wèi)星在地面附近 的速度，所以也稱為 。 2、第二宇宙速度：大?。? ，意義：使衛(wèi)星掙脫 的束縛，成為繞 運行的人造行星的最小發(fā)射速度，也稱為 。 3、第三宇宙速度：大?。? ，意義：使衛(wèi)星掙脫 束縛，飛出太陽系的最小發(fā)射速度，也稱為

4、 。 三、為了和平與進步 1、1957年10月 成功發(fā)射了 ； 2、1969年7月美國 登上月球； 3、2003年10月15日我國宇航員 踏入太空。 預(yù)習(xí)自測： 1、人造地球衛(wèi)星的軌道半徑越大，則（ ） A.速度越小，周期越小 B.速度越小，周期越大 C.速度越大，周期越小 D.速度越大，周期越大 2、2012年6月16日，我國成功發(fā)射了搭載3名宇航員的“神州”9號飛船，在飛船進入圓形軌道環(huán)繞地球飛行時，它的線速度大?。? ） A．等于7．9

5、 km／s B．介于7．9km/s和11．2km/s之間 C．小于7．9km/s D．介于7．9km/s和16．7km/s之間 我的疑惑： 請你將預(yù)習(xí)中未能解決的問題和有疑惑的問題寫下來，待課堂上與老師和同學(xué)探究解決。 探究案 一、 質(zhì)疑探究——質(zhì)疑解疑、合作探究 探究一：人造地球衛(wèi)星 1、比較衛(wèi)星的各個物理量隨軌道半徑的變化關(guān)系 人造地球衛(wèi)星的線速度跟半徑是什么關(guān)系？衛(wèi)星的線速度什么時候最大？衛(wèi)星的周期跟半徑是什么關(guān)系？衛(wèi)星的周期什么時候最??？ （1）人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，則萬有引力提供向心力，即：F萬=F向，公式為：__________

6、_=ma=_________=_____ __=____ ___; ①a=_____ __,可見隨著軌道半徑增大，衛(wèi)星的向心加速度減小，向心力減??； w=___ _____,隨著軌道半徑的增大，衛(wèi)星的角速度 ； T=______ ___,隨著軌道半徑的增大，衛(wèi)星繞地球運行的周期 ，近地衛(wèi)星的周期約為84.6min，其他衛(wèi)星的周期都大于這個數(shù)值； v=_____ ___,隨著軌道半徑的增大，衛(wèi)星線速度 ； 2、近地衛(wèi)星：軌道半徑等于地球的半徑，它的運行速度是_________,也是衛(wèi)星的__ _____

7、環(huán)繞速度。 3、同步衛(wèi)星： 什么是地球同步衛(wèi)星？地球同步衛(wèi)星有哪些特點？ ①周期_____地球自轉(zhuǎn)周期；T=24h; ②角速度_____地球自轉(zhuǎn)角速度； 提示：延長縣上空是否有同步衛(wèi)星？為什么？ 各個國家發(fā)射的同步衛(wèi)星距離地面高度是否相同？為什么？同步衛(wèi)星是否會發(fā)生碰撞？為什么？ 總結(jié)：同步衛(wèi)星的特點： 問題1：有兩顆人造衛(wèi)星，都繞地球做勻速圓周運行，已知它們的軌道半徑之比r1：r2＝4：1，求這顆衛(wèi)星的：⑴線速度之比；⑵角速度之比；⑶周期之比；⑷向心加速度之比。 針對訓(xùn)練： 1、1957年10月，原蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星，衛(wèi)星重83.6kg，每96

8、min繞地球飛行一圈，請同學(xué)們根據(jù)所學(xué)知識計算這顆衛(wèi)星的軌道半徑是多少？衛(wèi)星距地面的高度是多少？衛(wèi)星的線速度是多少？（地球半徑R=6400km） 思考：能否發(fā)射一顆周期為80min的人造地球衛(wèi)星？ 探究二：第一宇宙速度的理解與計算 在地面附近將物體以一定的水平速度發(fā)射出去，如果速度 ，物體不再在落回地球表面，而是剛好在地球表面附近圍繞地球做 運動，成為地球的 ，這時的發(fā)射速度就叫做第一宇宙速度。第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星的最 發(fā)射速度，也是衛(wèi)星在地球表面附近圍繞地球做勻速圓周運動的運行速度，

9、是人造地球衛(wèi)星的最 運行速度。 推導(dǎo)：方法一：設(shè)地球質(zhì)量為M，半徑為R，繞地球做勻速圓周運動的飛行器的質(zhì)量為m，飛行器的速度（第一宇宙速度）為v1。飛行器運動所需的向心力是由 提供的，近地衛(wèi)星在“地面附近”飛行，可以用地球半徑R代表衛(wèi)星到地心的距離，根據(jù)牛頓第二定律得方程： ， 可解出v1 =___ __=___ __ km/s。 方法二：物體在地球表面受到的引力可以近似認(rèn)為等于重力，所以 ，解得v1 =___ __=___ __ km/s。 問題1、海王星的質(zhì)

10、量約是地球的16倍，它的半徑是地球的4倍，地球的第一宇宙速度為7.9km/s，則海王星的第一宇宙速度為多大？ 針對訓(xùn)練： 2、已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響。 （1）推導(dǎo)第一宇宙速度v1的表達式； （2）若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，運行軌道距離地面高度為h，求衛(wèi)星的運行周期T。 二、小結(jié)：這節(jié)課你學(xué)到了什么，試著總結(jié)一下。 三、當(dāng)堂檢測——有效訓(xùn)練、反饋矯正 1、關(guān)于第一宇宙速度，下面說法中正確的是（ ） A．它是人造衛(wèi)星繞地球運行的最小速度B．它是人造衛(wèi)星繞地球運行的最大速度 C．它是近地圓形

11、軌道上人造地球衛(wèi)星的運行速度 D．它是能使衛(wèi)星進人近地圓形軌道的最小發(fā)射速度 2、如圖中的圓a、b、c,其圓心均在地球的自轉(zhuǎn)軸線上，b、c的圓心與地心重合，對衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運動而言( ) A.衛(wèi)星的軌道可能為a B.衛(wèi)星的軌道可能為b C.衛(wèi)星的軌道可能為c D.同步衛(wèi)星的軌道只可能為b 3、在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星首先進入橢圓軌道Ⅰ，然后在Q點通過改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進入地球同步軌道Ⅱ。則（ ） A．該衛(wèi)星的發(fā)射速度必定大于11.2km/s B．衛(wèi)星在同步軌道Ⅱ上的運行速度大于7

12、.9km/s C．在軌道Ⅰ上，衛(wèi)星在P點的速度大于在Q點的速度 D．衛(wèi)星在Q點通過加速實現(xiàn)由軌道Ⅰ進入軌道Ⅱ 4、在地球（看作質(zhì)量均勻分布的球體）上空有許多同步衛(wèi)星，下面說法中正確的是（ ） A．它們的質(zhì)量可能不同 　　 B．它們的速率可能不同 C．它們的向心加速度大小可能不同 D．它們離地面的距離可能不同 5、據(jù)報道，“嫦娥一號”和“嫦娥二號”繞月飛行器的圓形軌道距月球表面分別約為200Km和100Km，運動速率分別為v1和v2，那么v1和v2的比值為（月球半徑取1700Km） A． B． C． D． 6、1970年4月25日18點，新華社授權(quán)向全世界宣布：1970年4月24日，中國成功地發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星，衛(wèi)星向全世界播送“東方紅”樂曲。已知衛(wèi)星繞地球一圈所用時間T=114分鐘，地球半徑R=6400km，地球質(zhì)量M=6×1024kg。試估算這顆衛(wèi)星的離地平均高度。 專心---專注---專業(yè)