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1、湖南省邵阳市隆回县第二中学高中物理 6.5宇宙航行（1）导学案 新人教版必修2学习目标：1、了解人造卫星的最初构想，会解决涉及人造地球卫星的较简单的问题。2、知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。3、感受人类对客观世界不断探究的精神和情感。自主学习：自学课本P44-45一.宇宙速度：（一） 牛顿的设想：1、从高山上用不同的水平速度抛出物体,速度越大,落点离山脚越远. 如果没有空气阻力,当速度足够大时,物体就永远不会落到地面上,它将成为一颗绕地球运动的 。2、人造卫星在绕地球运行时，只受到地球对它的万有引力作用，人造卫星作圆周运动的向心力由 提供，力的方向指向 。（二）宇宙速度：1、第一宇
2、宙速度：（1）第一宇宙速度的推导：方法一：卫星绕地球做圆周运动，地球对卫星的万有引力提供向心力。设地球质量为M，半径为R 。人造地球卫星在圆轨道上运行，质量为m，轨道半径为r.由 得 v= 。对于靠近地面的卫星，可以认为此时的 r 近似等于地球半径R，把r用地球半径R代入，可以求出 v= 。代入数据得：v= km/s。方法二：卫星靠近地面绕地球做圆周运动，重力提供向心力。由 得 v= 代入数据得v= km/s。（2）卫星环绕地球做匀速圆周运动的最大速度，叫第一宇宙速度也称为环绕速度。 将人造地球卫星送入预定的轨道运行所必须具有的速度，叫发射速度 轨道越高，绕地球运行的环绕速度越小因此，第一宇宙
3、速度是人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所具有的 速度，也是发射人造地球卫星的 速度2、第二宇宙速度 大小： km/s 。意义：使卫星挣脱 的束缚，成为绕 运行的人造行星的最小发射速度，也称为脱离速度。3、第三宇宙速度 大小： km/s。意义：使卫星挣脱 束缚的最小发射速度，也称为逃逸速度。【注意：不同的星球所对应的三个宇宙速度会与地球的宇宙速度不同。】二.梦想成真 合作探究：1、地球半径为6400km，在贴近地表附近环绕地球做匀速圆周运动的卫星速度为7.9103m/s，则周期为多大？思考：能否发射一颗周期为80min的人造地球卫星并说明原因？2、恒星演化发展到一定阶段，可能成为恒星世
4、界的“侏儒”中子星中子星的半径较小，一般在720 km，但它的密度大得惊人若某中子星的半径为10 km，密度为1.21017 kg/m3，那么该中子星上的第一宇宙速度约为() A7.9 km/s B16.7 km/s C2.9104 km/s D5.8104 km/s 目标检测：1、关于第一宇宙速度，以下叙述正确的是()A它是人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的最小速度B它是近地圆轨道上人造卫星运行的速度C它是使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度D它是人造卫星发射时的最大速度2、美国“新地平线”号探测器借助“宇宙神5”火箭，从佛罗里达州卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心发射升空，开始长达9年的飞向冥王星的太空之旅。拥有3级发动机的“宇宙神5”重型火箭将以每小时5.76万公里的惊人速度把“新地平线”号送离地球，这个冥王星探测器将成为人类有史以来发射速度最高的飞行器。这一速度（ ）A、大于第一宇宙速度 B、等于第二宇宙速度 C、大于第三宇宙速度 D、小于并接近于第三宇宙速度困惑问题： 。