高中物理《5.4-飞出地球去1》导学案-沪科版必修2知识讲解
5.4《飞出地球去》学案1(沪科版必修2)
【课题】§5.4飞出地球去【学习目标】1.了解人类发射卫星以及宇宙探索的伟大实践和成就。
2.理解发射卫星的原理，知道三个宇宙速度的含义,会推导第一宇宙速度.3.学习利用万有引力定律分析解决有关卫星问题，了解人造地球卫星的有关常识。
【学习重点】1、了解人造地球卫星的有关常识2、学习利用万有引力定律分析解决有关卫星问题【知识点导学】一、人类发射人造地球卫星的梦想与伟大实践1、牛顿发射人造地球卫星的思想实验牛顿提出一个著名的思想实验：从高山顶水平抛出一个铅球，当抛出的速度足够大时，铅球将环绕地球运动，成为一个“小月亮”。
右图即牛顿著作中的一个草图。
从中可以看出，牛顿从他的力学理论出发，它的思维从平抛运动跳到圆周运动，进一步跳到椭圆轨道的运动，预言可以发射各种各样的卫星。
２、发射卫星的梦想的实现人类实现发射卫星的梦想是在科学技术高度发达的现代。
1957年10月4日，前苏联用三级火箭发射了世界上第一颗人造地球卫星——“旅行者”1号。
从此人类开始迈入航天时代。
我国在1970年4月24日发射了我国的第一颗人造地球卫星——“东方红”1号。
人类在火箭技术和航天技术方面已经取得了令人注目的成就请认真阅读课本，了解我国以及世界各国在火箭技术、航天技术方面所取得的成就和进展。
有兴趣的同学还可以查阅关于卫星的一些详细情况。
二、发射人造地球卫星的原理及三个宇宙速度第一宇宙速度1、原理：万有引力定律和向心力公式假设人造卫星绕地做匀速圆周运动，设地球、卫星质量分别为M、m，卫星的轨道半径为r，卫星做圆周运动的向心力是万有引力，所以，可知。
此式表明：人造地球卫星绕地球做圆周运动的速度与轨道半径有关，轨道半径越大，速度越小。
我们把这个速度叫做卫星的轨道运行速度。
如果是近地卫星，可认为轨道半径r近似等于地球半径R=6370km，M=5.89×1024kg则这个卫星的运行速度最大，把相关数据代入上式可得轨道运行速度这也是发射卫星的最小发射速度。
5.4 《飞出地球去》学案 (沪科版必修2)
5.4 《飞出地球去》【学习目标】1．了解人造卫星的有关知识。
2．知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。
3．理解卫星的运行速度与轨道半径的关系。
【重点难点】1．第一宇宙速度的推导；2、运行速率与轨道半径之间的关系。
【学习准备】根据万有引力等于向心力得：1由GMm/r2=mrω2可得ω=而说明卫星的运动轨道半径越大，角速度。
2由GMm/r2=4π2mr/T2可得T=,说明卫星卫星运动的轨道半径越大，其运行周期。
3由GMm/r2=ma可得a= ，说明卫星运动的轨道半径越大，其加速度。
【学习过程】1、看书95页，图5-14牛顿的预言，猜测物体不落回地面，若抛出的速度不断地增大，将会出现什么现象，为什么不会掉到地上，成为人造卫星、行星或恒星。
2、第一宇宙速度---环绕地球运行：（1）请同学们分析论证卫星要具有多大的速度，才能绕行地球运动呢？由学过的万有引力定律和匀速圆周运动知识进行分析论证。
设地球的质量为M，卫星的质量为m，卫星的轨道半径为r,由上面得推导可知，人造卫星绕地球做圆周运动的速度与那些量有关？（2）.对于在地面附近飞行的卫星，轨道半径可取地球半径，请同学们算出在这种情况下的速度：还能不能根据重力提供向心力，计算第一宇宙速度呢？3、第二宇宙速度---飞出地球去如果大于第一宇宙速度，卫星将做什么运动？轨迹如何？请同学们看课本第97页内容，思考回答第二宇宙速度的大小、意义4、第三宇宙速度---飞出太阳系同学们思考回答第三宇宙速度的大小及意义5、积极思考和归纳三个宇宙速度的大小及意义。
【课内训练】：1.发射人造卫星是将卫星以一定的速度送入预定轨道。
发射场一般选择在尽可能靠近赤道的地方，如图这样选址的优点是，在赤道附近（）A．地球的引力较大B．地球自转线速度较大C．重力加速度较大D．地球自转角速度较大2.关于地球的第一宇宙速度，下列表述正确的是（）A．第一宇宙速度又叫环绕速度B．第一宇宙速度又叫脱离速度C．第一宇宙速度跟地球的质量无关D．第一宇宙速度跟地球的半径无关【评价】：自我评价：小组评价：教师评价：拓展训练单1.“嫦娥一号”月球探测器在环绕月球运行过程中，设探测器运行的轨道半径为r，运行速率为v，当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时（）A.r、v都将略为减小B.r、v都将保持不变C.r将略为减小，v将略为增大D.r将略为增大，v将略为减小2.已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响。
5.4《 飞出地球去 》(课时1)导学案
班级： 姓名：组 号 使用时间：课题：§5.4《 飞出地球去 》（课时1）学习目标1、知道人造卫星的发射及运转原理；2、会利用万知道地球同步卫星的特点；3、有引力定律进行推导第一宇宙速度；4、了解第二宇宙速度和第三宇宙速度。
学习重点会利用万有引力定律进行推导第一宇宙速度学习难点知道地球同步卫星的特点自主学习一、三个宇宙速度1、第一宇宙速度要想发射人造卫星，必须具有足够大的速度，发射人造卫星最小的发射速度称为。
以这样的速度发射，人造卫星只能在地面附近做匀速圆周运动。
所以第一宇宙速度又叫。
设地球和卫星的质量分别为M 和m ，卫星的轨道半径为r ，由公式得环绕速度rGM v ==。
2、第二宇宙速度——飞出地球去当人造进入地面附近的轨道，速度大于时，它绕地球运行轨迹就不再是圆形，而是椭圆形。
当卫星的速度等于或大于时，卫星就会脱离地球的引力不再绕地球运行，成为饶太阳运行的人造行星或飞到其他行星上去，我们把航天器脱离地球的这一速度，成为，也称。
3、第三宇宙速度当物体的速度大于或等于时，物体便将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间中去，我们把航天器脱离太阳引力的速度称为，也称。
二、为了和平与进步阅读课本99页到101页了解。
【例题1】已知某天体的第一宇宙速度为s km /8，则高度为该天体半径的宇宙飞船的运行速度为（ ）A ．s km /22B ．s km /4 Ｃ．s km /24 Ｄ．s km /8重点难点突破：探究一：发射速度与环绕速度、第一宇宙速度的联系和区别由能量的转化与守恒得，卫星的发射速度越大，升得越（高、低），轨道半径越（大、小），但环绕速度却越（大、小）。
因为卫星到达轨道的过程中，要克服重力做功，所以发射速度越大，轨道半径越（大、小）；又因为卫星稳定运行时，设轨道半径为r ，地球质量为M ，环绕地球运动的速度v =，所以轨道半径为r 越大，环绕速度v 越。
当轨道半径小到与地球半径相等时，s km v /9.7=（第一宇宙速度）为卫星的最（大、小）环绕速度，但此时轨道半径r 最（大、小），因此发射速度最（大、小）。
高中物理第5章万有引力与航天5.4飞出地球去学案沪科版必修2(2021年整理)
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5.4 飞出地球去［学习目标］ 1.知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。
2.认识同步卫星的特点.3.了解人造卫星的相关知识和我国卫星发射的情况以及人类对太空的探索历程．一、宇宙速度1．牛顿的设想:如图1所示，把物体水平抛出，如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星．图12．三个宇宙速度数值意义第一宇7.9 km/s人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度宙速度第二宇宙速度11。
2km/s使航天器脱离地球引力束缚，永远离开地球的最小地面发射速度第三宇宙速度16。
7km/s使航天器脱离太阳引力束缚飞到太阳系外的最小地面发射速度二、为了和平与进步1．1957年10月4日前苏联成功发射了第一颗人造地球卫星．2．1961年4月12日，前苏联空军少校加加林进入“东方一号"载人飞船，铸就了人类进入太空的丰碑．3．1969年7月，美国“阿波罗11号”飞船登上月球．4．2003年10月15日,我国“神舟五号”宇宙飞船发射成功，把中国第一位航天员杨利伟送入太空．[即学即用］1．判断下列说法的正误．(1)第一宇宙速度是发射卫星的最小速度．(√）（2)人造地球卫星的最小绕行速度是7。
5.4 《飞出地球去》教学设计 (沪科版必修2)
5.4 《飞出地球去》教学设计（共3课时）教学目的：知识与技能：1、掌握用万有引力定律、牛顿第二定律解答天体运行问题的一般方法。
2、知道三个宇宙速度。
过程与方法：运用万有引力定律、牛顿第二定律分析航天问题。
情感态度与价值观：了解航天事业的成果，了解我国航天事业的发展，了解与发达国家的差距，在增强民族自豪感的基础上树立强烈的发展我国科技的责任感。
重点难点：用万有引力定律、牛顿第二定律分析天体运行问题。
教具：ppt课件教学过程：第一课时：航天事业的发展历程1、依ppt课件，简介人类在航天事业上的主要成就。
顺序如下：我国历史传说：嫦娥奔月最早的载人航天尝试：万户飞天1957年第一颗卫星（前苏联）人类第一次载人航天（前苏联，加加林）人类第一次登月（美国，阿姆斯特朗）“海盗”号火星探测器（美国）“先驱者”号：探测太阳系，飞出太阳系（美国）“旅行者”号：近距离探测木星、土星（美国）“勇气”号：登上火星2、介绍我国航天事业发展近况：神舟号系列飞船嫦娥一号探月航天器第二课时：卫星发射基础教学过程：一、引入新课：从上节航天史介绍看，人造天体早已上天。
那么，人造天体需满足怎样的条件才能成为卫星、行星，甚至飞出太阳系呢？二、进行新课：1、天体发射的条件利用ppt P2、P3得出：沿切向飞出的速度要足够大。
2、天体问题研究的基本方法本质：牛顿第二定律视天体做匀速圆周运动，则F 合＝F 引，即有：2Mm G ma r=向 依ppt P 5说明：r 最小为R 。
学生练习1：求使平抛物体成为卫星的最小平抛速度。
得出答案后提示：前面什么地方有同样答案？为什么二者形式一样？它们的运动本质相同吗？学生练习2：做P 96“案例”。
让学生划掉“解答”后那一行，并把“22v Mm m G r r =”改为“22Mm v G m r r=”。
学生做后讨论：求T 不用“2r T vπ=”，直接用“F ma 引向＝”可以吗？ 3、三个宇宙速度 （1）学生阅读P 97、P 98“第二、第三宇宙速度”；（2）教师强调、解释：所谓的123v v v 、、是指在近地点．．．（贴地）的切向．．速度，不是轨道上任一点的速度。
5.4《飞出地球去》学案5(沪科版必修2)
【课题】§5.4飞出地球去【学习目标】1.了解人造地球卫星的最初构想.2.分析人造地球卫星的受力和运动情况.3.知道三个宇宙速度的含义和数值.4.会推导第一宇宙速度.【学习重点】1.会解决涉及人造地球卫星运动的较简单的问题.2.感受人类对客观世界不断探究的精神和情感.【知识点导学】※学法指导人造卫星的发射原理，可结合竖直平面内的圆周运动，根据万有引力提供卫星绕地球运转的向心力，推导出第一宇宙速度，理解第一宇宙速度是发射卫星的最小发射速度，是卫星环绕的最大速度，同时了解第二、三宇宙速度的物理意义.卫星的线速度、角速度和周期与轨道半径的关系，同样满足一般圆周运动的各量之间的关系，注意理解同步卫星，有哪些参量是确定的.一、卫星的绕行线速度、角速度、周期与半径r的关系1．由G，得v=，得：r越大，v越小。
2．由G=mω2r，得ω=，得：r越大，ω越小。
3．由G，得T=得：r越大，T越大。
二、讨论天体（包括人造卫星）运动规律的基本思路1．万有引力全部提供人造地球卫星绕地球做圆周运动的向心力，因此所有的人造地球卫星的轨道圆心都必定在地心。
2．人造卫星的轨道半径与它的高度不同。
3．离地面高度不同，重力加速度不同，设离地球表面高为h处，重力加速度为g′，地面处重力加速度为g，地球半径为R，则：=mg，G=mg′故g′=g。
三、第一宇宙速度1．第一宇宙速度：物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度。
2．推导第一宇宙速度v1的表达式：方法一：地球的质量为M，地球半径为R地，引力常量为G，物体在地球表面绕地球做匀速圆周运动时，R=R地，由于万有引力提供向心力，所以G 故：v1=。
方法二：在地球表面附近物体的重力等于万有引力即：mg=G，那么物体绕地球做匀速圆周运动需要的向心力也就等于重力，即mg=m，故v1= （g为地球表面的重力加速度）3．说明：第一宇宙速度的大小v1=7.9 km/s，它是发射卫星的最小速度，也是人造卫星绕地球做匀速圆周运动时的最大运行速度。
高中物理 第5章 万有引力与航天 5.4 飞出地球去教案 沪科版必修2
5.4 飞出地球去教研中心教学指导一、课标要求1.知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度.2.理解卫星的运行速度与轨道半径的关系.3.通过万有引力定律推导第一宇宙速度，培养学生运用知识解决问题的能力.4.通过介绍我国在卫星发射方面的情况，激发学生的爱国热情.二、教学建议1.人造地球卫星的速度 人造卫星的速度计算的主要依据是万有引力提供向心力，即G 2rMm =r mv 2，由此得出卫星的速度v=r GM ，常用于高空运行的人造卫星，其中r=h+R （h 为卫星的高度、R 为地球的半径）.而根据mg=mv 2/R 得出的v=Rg 是沿地面附近做匀速圆周运动的人造卫星的速度，即第一宇宙速度.2.人造卫星的能量 由公式v=rGM 可以得出结论：卫星发射高度越大，其运动速度越小，动能也越小.但不要误解为“高度越大的卫星，总能量越小，因而发射也越容易”.因为高度越大的卫星，重力势能越大，动能虽小但总能量（动能与势能之和）越大，发射越困难.3.人造卫星的超重、失重问题 人造卫星在发射升空时有一段加速运动，在返回地球时有一段减速运动，这两个过程加速度方向均向上，因而都是超重状态；人造卫星在沿圆轨道运动行时处于失重状态，可联系学过的知识让学生进行分析.4.注意渗透思想教育内容 介绍我国在空间技术方面的成就是很生动的爱国主义教育内容，可结合看《阅读材料》、看电影、录像、参观地面卫星站等方式进行形象化的教育.资源参考静止卫星为何要多次点火1997年5月12日0时，我国新一代通信卫星“东方红三号”由“长征三号甲”火箭发射升空.“东方红三号”卫星升空后首先进入了近地点高209 km 、远地点高36 194 km 、倾角28.3°的地球同步转移轨道.当日下午4时，卫星上490 N 推力的远地总发动机第一次点火，50分钟后，卫星变轨成功，其近地点提高到6 488 km ，倾角减小到12.3°（远地点高度为36 194 km 不变）.5月13日、14日，在西安卫星测控中心控制下，卫星上远地点发动机又先后两次点火，卫星顺利进入地球准同步轨道.此后，用卫星上10 N 推力器进行位置捕获，使卫星于5月20日定点在东经125°的赤道上空.为什么该卫星要经3次变轨及位置捕获才能定点工作呢？这是由于地球静止轨道高度约35 860 km ，且轨道倾角为0°（在该轨道运行的卫星，从地球上看好像是不动的，卫星运行周期与地球自转周期相等）.要把卫星送到这个高度，并使卫星以3.07 km/s 的同步速度运行，这就要求火箭能够达到10.4 km/s 的速度.它已接近第二宇宙速度（11.2 km/s ），一般火箭很难“一步到位”，再因发射场不在赤道上，所以通常须进行多次变轨才能进入预定的地球静止轨道.我国发射静止轨道卫星一般是这样的：①用火箭把卫星送入约近地点200 km 、远地点36 000 km、倾角28.5°的椭圆形轨道.②卫星在运行到远地点附近时，几次用卫星上远地点发动机变轨，不断抬高近地点高度，使椭圆形轨道逐渐拉高为距地面高36 000 km的圆轨道.③卫星进入准同步轨道后，靠卫星上小推力器向定点位置飘移，并调整轨道的各个参数.使卫星的轨道倾角接近零，轨道周期接近于地球自转周期.④卫星定点后还要进行定点保持.由于地球扁率和太阳光压会引起卫星在定点位置的东西方向上飘移，要克服这种飘移，使卫星保持在定点位置的±0.1°范围，需用卫星上推力器不断进行轨道修正，每年要付出2m/s 的修正速度.日月引力会引起倾角变化，使卫星在南北方向上产生飘移，飘移速度约0.75°/年—0.95°/年不等，不同年份不一样.要克服这种飘移，使卫星在南北方向上也保持在±0.1°的范围内，每年需付出40—51 m/s的修正速度.所以，地球静止轨道卫星在轨工作寿命期间，地面测控站要定期地测量卫星轨道，并定期修正，直到卫星上控制系统的燃料用完.。
高中物理第5章万有引力与航天5.4飞出地球去教案沪科版必修2
新 课 教 学
提问：牛顿思想的基础是什么？ （引出第一宇宙速度） 一、三个宇宙速度 （一）第一宇宙速度 人造卫星能在一定的轨道上绕地球运动。为简化起见，我们假设卫星绕 地球做匀速圆周运动。 提问：什么力提供卫星作匀速圆周运动所需的向心力。 假设卫星地球和卫星的质量分别为 M 与 m，卫星的轨道半径为 r， （如图 所示）则卫星在轨道上的运行速度是多少？
10 月 15 日，中国的神州 5 号载人飞船发射成功，将中国第一名航天员送上太空,
它标志着中国进入了载人航天时代，为中华民族进一步进行太空资源的开发和利 用奠定了坚实的基础。本节属于航天部分的重要知识，介绍万有引力的实践性成 教材分析 就，要求学生知道是万有引力理论使人类实现“飞天”梦想，这一节课不但要求 使学生深刻的理解第一宇宙速度，定量的解决卫星运动的实际问题，还需要学生 通过了解航天发展史从而充分的感受人类对客观世界不断探究的精神和情感，激 发学生的爱国热情和民族自豪感。 学生已掌握了运动的合成与分解、牛顿运动定律、圆周运动等章节的理论。 并在本章之前学习了天体的运动，和万有引力定律的知识，能运用万有引力定律 学情分析 揭示一些天体运动的特点。学生可以类比行星运动的特点原理自己分析人造卫星 的规律。另外学生也可以利用前面的知识和对宇宙奥秘的好奇心来探索人造卫星 的发射及宇宙速度。 重点：了解宇宙速度及其物理意义。 教学重难点 难点： 第一宇宙速度的推导、 关于第一宇宙速度是运行的最大值与发射的最小值。 提炼的课题 教学手段运用 PPt 教学资源选择 教 学 过 程
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练习：若地球质量 M 约为 6×10 kg，地球平均半径为 6400km，人造卫 星的半径约为地球半径即近地卫星，则其运动速度是多少？ （G=6.67×10 N·m /kg ） 教师继续讲解：近球卫星所受的万有引力即在地表所受的重力，则卫星 可以做圆周运动的向心力也可理解为重力提供向心力。 从而我们求得近地卫 星的运行速度------第一宇宙速度. 第一宇宙速度：物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，叫做第 一宇宙速度，又叫环绕速度。 提问：在“牛顿预言”中若水平抛出的物体速度（相当于卫星的发射速 度）至少多大才能围绕地球作圆周运动呢？ 【观看 v=7.9km/s 时牛顿的抛体运动 flash】 小结： a.第一宇宙速度是发射速度中的最小值。 发射速度小于该值则物体定会 因“平抛”而“落地”。 【观看 v=10m/s、2km/s、5km/s 时牛顿的抛体运动 flash】 提问：围绕地球运行的卫星轨道半径 r 大的其运行速度 “小”） b.第一宇宙速度是围绕地球做圆周运动卫星的运动速度中的最大值。 提问：如果航天器的发射速度大于 7.9km/s 将如何运动呢？ 【观看 v=7.9km/s---11.2km/s 时牛顿的抛体运动 flash】 理论研究指出，若航天器的（近地）发射速度大于 7.9km/s 而小于 （“大”或
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高中物理《5.4-飞出地球去1》导学案-沪科版必修2
延长县中学学生自主学习导学案
科 目 物理 课 题
飞出地球去 课型 新授课 设计人 卫尚昆
审查人 卫尚昆
审批人
序号
5-05
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．
学习 重点 第一宇宙速度的推导过程和方法，了解第一宇宙速度的应用。
学习 难点
1、人造地球卫星的发射速度与运行速度的区别。
2、掌握有关人造卫星计算及计算过程中的一些代换。
学 习 过 程
笔 记
预习案
课前预习
阅读教材内容，完成下列问题： 一、人造卫星
1、人造卫星的工作原理
卫星绕地球做匀速圆周运动时， 提供向心力，即2
r
Mm
G = ，
期中r 为 的距离。
2、卫星的绕行速度、角速度、周期与半径R 的关系
由2R Mm G
=R
v m 2, 得V= ∴R 越大，v 越小。
由
2R Mm
G
＝R m 2ω，得ω
= ，∴R 越大，ω越小。
由2
R Mm G
＝R T m 2)2(π
，得
T= ,∴R 越大，T 越大。
二、宇宙速度
1、第一宇宙速度：大小：=1v ，意义：第一宇宙速度是人造卫星在地面附近
的速度，所以也称为 。
2、第二宇宙速度：大小：=2v ，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 。
3、第三宇宙速度：大小：=3v ，意义：使卫星挣脱 束缚，飞出太阳系的最小发射速度，也称为 。
三、为了和平与进步
1、1957年10月成功发射了；
2、1969年7月美国登上月球；
3、2003年10月15日我国宇航员踏入太空。
预习自测：
1、人造地球卫星的轨道半径越大，则（）
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，我国成功发射了搭载3名宇航员的“神州”9号飞船，在飞船进入圆形轨道环绕地球飞行时，它的线速度大小（）
A．等于7．9 km／s B．介于7．9km/s和11．2km/s之间
C．小于7．9km/s D．介于7．9km/s和16．7k m/s之间
我的疑惑：
请你将预习中未能解决的问题和有疑惑的问题写下来，待课堂上与老师和同学探究解决。
探究案
一、质疑探究——质疑解疑、合作探究
探究一：人造地球卫星
1、比较卫星的各个物理量随轨道半径的变化关系
人造地球卫星的线速度跟半径是什么关系？卫星的线速度什么时候最大？卫星的周期跟半径是什么关系？卫星的周期什么时候最小？
（1）人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则万有引力提供向心力，即：F万=F 向，公式为：___________=ma=_________=_____ __=____ ___;
①a=_____ __,可见随着轨道半径增大，卫星的向心加速度减小，向心力减小；
○2w=___ _____,随着轨道半径的增大，卫星的角速度；
○3T=______ ___,随着轨道半径的增大，卫星绕地球运行的周期，近地卫星的周期约为84.6min，其他卫星的周期都大于这个数值；
○4v=_____ ___,随着轨道半径的增大，卫星线速度；
2、近地卫星：轨道半径等于地球的半径，它的运行速度是_________,也是卫星的__ _____环绕速度。
3、同步卫星：
什么是地球同步卫星？地球同步卫星有哪些特点？
①周期_____地球自转周期；T=24h;
②角速度_____地球自转角速度；
提示：延长县上空是否有同步卫星？为什么？
各个国家发射的同步卫星距离地面高度是否相同？为什么？同步卫星是否会发生碰撞？为什么？
总结：同步卫星的特点：
问题1：有两颗人造卫星，都绕地球做匀速圆周运行，已知它们的轨道半径之比r1：r2＝4：1，求这颗卫星的：⑴线速度之比；⑵角速度之比；⑶周期之比；⑷向心加速度之比。
针对训练：
1、1957年10月，原苏联发射第一颗人造地球卫星，卫星重83.6kg，每96min绕地球飞行一圈，请同学们根据所学知识计算这颗卫星的轨道半径是多少？卫星距地面的高度是多少？卫星的线速度是多少？（地球半径R=6400km）
思考：能否发射一颗周期为80min的人造地球卫星？
探究二：第一宇宙速度的理解与计算
在地面附近将物体以一定的水平速度发射出去，如果速度，物体不再在落回地球表面，而是刚好在地球表面附近围绕地球做运动，成为地球的，这时的发射速度就叫做第一宇宙速度。
第一宇宙速度是人造地球卫星的最发射速度，也是卫星在地球表面附近围绕地球做匀速圆周运动的运行速度，是人造地球卫星的最运行速度。
推导：方法一：设地球质量为M，半径为R，绕地球做匀速圆周运动的飞行器的质量为m，飞行器的速度（第一宇宙速度）为v1。
飞行器运动所需的向心力是由提供的，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，根据牛顿第二定律得方程：，
可解出v1=___ __=___ __ km/s。
方法二：物体在地球表面受到的引力可以近似认为等于重力，所以，解得v1=___ __=___ __ km/s。
问题1、海王星的质量约是地球的16倍，它的半径是地球的4倍，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，则海王星的第一宇宙速度为多大？
针对训练：
2、已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响。
（1）推导第一宇宙速度v1的表达式；
（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T。
二、小结：这节课你学到了什么，试着总结一下。
三、当堂检测——有效训练、反馈矫正
1、关于第一宇宙速度，下面说法中正确的是（）
A．它是人造卫星绕地球运行的最小速度B．它是人造卫星绕地球运行的最大速度C．它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度
D．它是能使卫星进人近地圆形轨道的最小发射速度
2、如图中的圆a、b、c,其圆心均在地球的自转轴线上，b、c的圆心与地心重合，对卫星环绕地球做匀速圆周运动而言( )
A.卫星的轨道可能为a
B.卫星的轨道可能为b
C.卫星的轨道可能为c
D.同步卫星的轨道只可能为b
3、在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆
轨道Ⅰ，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入
地球同步轨道Ⅱ。
则（）
A．该卫星的发射速度必定大于11.2km/s
B．卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于7.9km/s
C．在轨道Ⅰ上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度
D．卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ
4、在地球（看作质量均匀分布的球体）上空有许多同步卫星，下面说法中
正确的是（）
A．它们的质量可能不同 B．它们的速率可能不同
C．它们的向心加速度大小可能不同 D．它们离地面的距离可能不同
5、据报道，“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形轨道距月球表面分别约为200Km和100Km，运动速率分别为v1和v2，那么v1和v2的比值为（月球半径取1700Km）
A．19
18
B．
19
18
C．
18
19
D．
18
19
6、1970年4月25日18点，新华社授权向全世界宣布：1970年4月24日，中国成功地发射了第一颗人造卫星，卫星向全世界播送“东方红”乐曲。
已知卫星绕地球一圈所用时间T=114分钟，地球半径R=6400km，地球质量M=6×1024kg。
试估算这颗卫星的离地平均高度。