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- 2022-08-13 发布
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宇宙航行\n学习目标:知识与技能:理解人造卫星发射原理,推导第一宇宙速度,了解第二、第三宇宙速度,简单了解航天发展史。过程与方法:学习科学的思维方法,培养分析推理能力和合理表达的能力。情感态度与价值观:激发学习科学,热爱科学的激情,增强民族自信心和自豪感。\n重点:第一宇宙速度的计算及对宇宙速度意义的理解\n前置学习:1.万有引力定律的表达式?2.行星运动向心力的来源?3.小球从同一高度做平抛运动,随初速度的增大,轨迹将如何变化?\n一、牛顿的科学猜想牛顿在思考万有引力定律时就曾想过,从高山上水平抛出物体,速度一次比一次大,落地点就一次比一次远。如果速度足够大,物体就不再落回地面,他将绕地球运动。\n二、宇宙速度探究1:抛出速度至少为多大,物体才不会落回地面而绕地球做圆周运动呢?已知地球和物体的质量分别为M和m,物体到地心的距离为r,求物体绕地球作圆周运动的速度v?理论基础:万有引力提供向心力\n解:万有引力提供向心力故=由此解出v=若已知近地卫星在“地面附近”飞行,可以用地球半径R代表卫星到地心的距离r,地球半径R=6400km,地球质量M=5.89×1024kg,把数据代入上式可解得:v=7.9km/s\n1.第一宇宙速度大小:v=7.9km/s意义:①是物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度,也叫做地面附近的环绕速度。②即绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度,③也是最小发射速度;训练1:利用所学知识,推导第一宇宙速度的另一表达式v=\n解:在地球表面忽略地球自转的影响,则=mg即mg=解得:V=探究2:若速度v>7.9km/s卫星的运动将会怎样呢?\n训练2:第一宇宙速度(环绕速度)V1=7.9km/s,它是人造地球卫星的最小发射速度,也是地球卫星环绕地球运行的最大速度。如果卫星的发射速度小于第一宇宙速度,卫星将落到地面而不能绕地球运转;等于这个速度卫星刚好能在地球表面附近做匀速圆周运动;如果大于这个速度,卫星将沿椭圆轨道绕地球运行,地心就成为椭圆轨道的一个焦点。(填“大于”、“小于”或“等于”)\n2.第二宇宙速度大小:v=11.2km/s意义:以这个速度发射,物体刚好能克服地球的引力作用,永远的离开地球而绕太阳运动。也叫地面附近的逃逸速度。3.第三宇宙速度大小:v=16.7km/s意义:以这个速度发射,物体刚好能摆脱太阳引力的束缚而飞到太阳系以外。\n三、梦想成真\n小结:人造卫星的运动原理:第一宇宙速度:第二宇宙速度:第三宇宙速度: