5.4飞出地球去

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1、三大段一中心五环节高效课堂—导学案制作人：修改人：审核人：班级：高一姓名：组名：课题5.4飞出地球去学习目标1．知道人造星卫运行的规律，了解各种卫星的特点；2．理解三个宇宙速度的物理意义，会推导第一宇宙速度。教学重点第一宇宙速度的推导教学难点运行速率与轨道半径之间的关系学法指导过程与方法：探究性学习法。学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果；教师启发、引导。学习过程一、【知识要点】人造卫星的速度、角速度ω、周期T、向心加速度的规律处理方法：把卫星的运动看作是匀速圆周运动，所需的向心力由万有引力提供:应用时可根据实际情况选用适当的公式进行分析和计算。1．卫星运行速度v、角速度ω、周期T、向心加速

2、度与轨道半径r的关系①由GMm/r2=mv2/r有v=，即v∝，故r，v；②由GMm/r2=mω2r有ω=，即ω∝，故r越，ω越；③由GMm/r2=m(4π2/T2)r有T=2π，即T∝，故r越，T越；④由GMm/r2=ma有a=GM/r2，即a∝1/r2，故r越，a越．2．三种宇宙速度：(1)第一宇宙速度(环绕速度)：v1=(地球卫星的最大运行速度，也是人造地球卫星所需的最小的发射速度)；(2)第二宇宙速度(脱离速度)：v2=(卫星挣脱地球束缚所需的最小的发射速度)；(3)第三宇宙速度(逃逸速度)：v3=(卫星挣脱太阳束缚所需的最小的发射速度)．3．地球同步卫星(1)所谓同步卫星，指跟着地球

3、自转(相对于地面静止)，与地球做同步匀速转动的卫星．(2)特点：①卫星的周期与地球自转的周期T(或角速度ω)相同，T=24h；②卫星位于地球赤道的正上方，距地球表面的距离h和线速度都是定值；由T2/r3=4π2/GM得r=4.24×104km，则h=3.6×104km；由v=√GM/r得v=3.08km/s．③卫星的轨道平面与地球的赤道平面重合，绕行方向与地球自转方向一致．二、【课内练刀】1、(2010·天津理综)探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比(　　)A．轨道半径变小B．向心加速度变小C．线速度变小D．角速度变小2、(2010·江苏物

4、理)2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示．关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有(　　)A．在轨道Ⅱ上经过A点的速度小于经过B点的速度B．在轨道Ⅱ上经过A点的动能小于轨道Ⅰ上经过A点的动能C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期D．在轨道Ⅱ上经过A点的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A点的加速度3、已知万有引力常量G，地球半径R，月球和地球之间的距离r，同步卫星距地面的高度h，月球绕地球的运转周期T1，地球的自转周期T2，地球表面的重力加速度g.某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量的方法：同步卫星绕地球做

5、圆周运动，由G＝m()2h得M＝.(1)请判断上面的结果是否正确，并说明理由．如不正确，请给出正确的解法和结果；(2)请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果．4、如图，同步卫星与地心的距离为r，运行速率为v1，向心加速度为a1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则下列比值正确的是(　　)A.＝B.＝()2C.＝D.＝三、【挑战自我】1．(2011·广东六校联考)2010年1月17日00时12分，我国成功发射“北斗二号”卫星并定点于地球同步卫星轨道．“北斗二号”卫星与近地表面做匀速圆周运动的卫星对比(　　)A．“北斗二号”卫星的线速度更

6、大B．“北斗二号”卫星的周期更大C．“北斗二号”卫星的角速度更大D．“北斗二号”卫星的向心加速度更大2．(2011·全国新课标理综)我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时)；然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”；最后奔向月球．如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比(　　)A．卫星动能增大，引力势能减小B．卫星动能增大，引力势能增大C．卫星动能减小，引力势能减小D．卫星动能减小，引力势能增大3．(2011·北京理综)由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的(

7、　　)A．质量可以不同B．轨道半径可以不同C．轨道平面可以不同D．速率可以不同4．(2011·杭州质检)如图所示，从地面上A点发射一枚远程弹道导弹，在引力作用下，沿ACB椭圆轨道飞行击中地面目标B，C为轨道的远地点，距地面高度为h.已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G.设距地面高度为h的圆轨道上卫星运动周期为T0.下列结论正确的是(　　)A．导弹在C点的速度大于B．导弹在C点的加速度等于C