宇宙航行(学案)
第五节：宇宙航行
要点知识回顾：
第一宇宙速度: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，物体在地面附近绕地球做的速度，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。
人造地球卫星的运行规律：
人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则万有引力提供向心力.
公式为：___________=ma=_________=_____ __=____ ___;
a=_____ __,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；
v=_____ ___,随着轨道半径的增大，卫星线速度；
w=___ _____,随着轨道半径的增大，卫星的角速度；
T=______ ___,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.
第二宇宙速度:在地面附近发射物体，当物体的速度等于或大于 km/s，它就会克服的引力，永远离开地球，成为太阳的人造行星，这时的发射速度就叫做第二宇宙速度。
第三宇宙速度:
在地面附近发射物体，当物体的速度等于或大于 km/s，它就会挣脱的束缚，飞到太阳系以外，成为人造小恒星，这时的发射速度就叫做第三宇宙速度。
梦想成真：
1957年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星在发射成功，卫星质量83.6kg，卫星绕地球运行周期。
1962年4月12日，苏联人成为第一个乘载人飞船进入太空的人。
1969年7
月20日，人类成功登上月球。
2003年10月15日，我国成功发射神航五号载人飞船，把中国第一位航天员
送入太空。
课堂典例：
例题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8.0km/s，则海王星的第一宇宙速度为多大？
例题2：两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为8:1
:
B
A
T
T，则轨道半径
之比和运动速率之比分别为多少？
基础训练题组：
1.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其速度是下列的（ ） A ．一定等于7.9 km/s B ．等于或小于7.9 km/s C ．一定大于7.9 km/s D ．介于7.9～11.2 km/s 之间
2.人造卫星以地心为圆心，做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ） A.半径越大，速度越小，周期越小 B.半径越大，速度越小，周期越大 C.所有卫星的速度均是相同的，与半径无关 D.所有卫星的角速度均是相同的，与半径无关
3.人造卫星由于受大气阻力，轨道半径逐渐减小，则线速度和周期变化情况为（ ） A ．线速度增大，周期增大 B ．线速度增大，周期减小 C ．线速度减小，周期增大 D ．线速度减小，周期减小
4.人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设地球的半径为R ，地面处的重力加速度为g ，则人造卫星： ( )
A ．绕行的最大线速度为Rg
B ．绕行的最小周期为g
R π2 C ．在距地面高为R 处的绕行速度2Rg D ．在距地面高为R 处的周期为g
R 2π2
“过五关”题组：
1.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v 1和v 2，那么v 1和v 2的比值为（月球半径取1700Km ）（ ）
A ． B
．
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v 1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 。
3,在某个行星的表面以速度竖直上抛一个物体v 0，测得上升的最大高度为H ；已知该行星的直径为D.若要给这个行星发射一颗在行星表面附近运转的卫星，其运动速度多大?
4、金星的半径是地球的0.95倍，质量为地球的0.82倍,金星表面的自由落体加速度是多大?金星的第一宇宙速度是多大?
5、某小报登载：×年×月，×国发射了一颗质量100kg……，周期为1h 的人造环月卫星。
一位同学记不住引力常量G 的数值且手边没有可查找的资料，但他记得月球半径为地球半径的1/4，月球表面重力加速度为地球表面重力加速度的1/6，经过推理，他认定该报道是假新闻。
试写出他的认证方案。
（R 地＝6.4×106km）
191818
19。
7.4宇宙航行 导学案
7.4宇宙航行导学案一、学习任务：（1）通过牛顿的设想了解人造卫星的发射原理，知道三个宇宙速度的含义，并能够推导第一宇宙速度。
（2）能正确描述和解释人造地球卫星的运行规律，知道什么是同步卫星。
（3）了解人类探索宇宙的进程及我国的航天成就。
二、主干知识三、学习环节：环节一：了解三种宇宙速度1．第一宇宙速度①定义：物体在地球附近绕地球做______运动的速度②地球的第一宇宙速度的计算当卫星的轨道半径r等于地球半径R时，卫星环绕速度为第一宇宙速度，即7.9km /s GM v R=≈ ③ 对第一宇宙速度的理解“最小______”：向高轨道发射卫星比向低轨道发射卫星困难，因为发射卫星要克服地球对它的引力。
近地轨道是人造卫星的最低运行轨道，而近地轨道的发射速度就是第一宇宙速度，所以第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度。
“最大______ ”：在所有环绕地球做匀速圆周运动的卫星中，近地卫星的轨道半径最小，由GM v r=一宇宙速度是所有环绕地球做匀速圆周运动的卫星的最大环绕速度。
2．第二宇宙速度在地面附近发射飞行器，如果速度大于7.9km/s ，又小于______，它绕地球运行的轨迹就不是圆，而是椭圆。
当飞行器的速度等于或大于______时，它就会克服地球的引力，永远离开地球。
我们把11.2km/s 叫作第二宇宙速度。
3．第三宇宙速度在地面附近发射飞行器，如果要使其挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系外，必须使它的速度等于或大于______，这个速度叫作第三宇宙速度。
思考与讨论：有人说第一宇宙速度也可用v =√gR （式中g 为地球表面处重力 加速度，R 为地球半径）算出，你认为正确吗？注意：第一宇宙速度两种推导方式。
练习1.关于宇宙速度的说法,正确的是( )A.第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最大速度B.第一宇宙速度是地球同步卫星的发射速度C.人造地球卫星运行时的速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间D.第三宇宙速度是物体逃离地球的最小速度解析:第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度,同时也是人造地球卫星的最大运行速度,故选项A 正确,B,C 错误;第二宇宙速度是物体逃离地球的最小速度,选项D 错误.环节二：讨论人造卫星的运行规律1.人造地球卫星的轨道（1）卫星的轨道平面可以在 平面内(如同步轨道)，可以通过 上空(极地轨道)，也可以和 成任意角度；（2）因为地球对卫星的 提供了卫星绕地球做圆周运动的向心力，所以必定是卫星圆轨道的圆心．2、做匀速圆周运动的人造卫星运行规律人造地球卫星绕地球做圆周运动，其所受地球对它的______提供它做圆周运动的向心力，则有：G Mmr2＝__________＝__________＝________＝________，由此可得a＝______，v＝______，ω＝________，T＝________。
高中物理【宇宙航行】学案及练习题
高中物理【宇宙航行】学案及练习题学习目标要求核心素养和关键能力1.知道三个宇宙速度及含义，了解卫星的分类。
2.会推导第一宇宙速度，掌握人造卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。
3.了解人类在宇宙探索方面的重要成就，培养应用物理规律造福人类的意识。
1.物理观念：具有与万有引力定律相关的运动与相互作用的观念。
2.科学态度与责任：培养探索太空、了解太空的兴趣，为我国的航天事业的成就而自豪。
3.关键能力：分析推理、质疑论证能力。
一 宇宙速度 1．环绕速度一般情况下可认为人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，设地球的质量为m 地，卫星的质量为m ，向心力由地球对它的万有引力提供，即G mm 地r 2＝m v 2r ，则卫星在轨道上运行的线速度v ＝Gm 地r。
2．第一宇宙速度(1)定义：物体在地球附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫作第一宇宙速度。
(2)大小：v ＝7.9 km/s 。
3．第二宇宙速度在地面附近发射飞行器，如果速度大于7.9 km /s ，又小于11.2 km/s ，它绕地球运行的轨迹就不是圆，而是椭圆。
当飞行器的速度等于或大于11.2 km /s 时，它就会克服地球的引力，永远离开地球。
我们把11.2 km/s 叫作第二宇宙速度。
4．第三宇宙速度在地面附近发射飞行器，如果要使其挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系外，必须使它的速度等于或大于16.7 km/s ，这个速度叫作第三宇宙速度。
二 人造地球卫星 1．人造地球卫星发射1957年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星发射成功。
1970年4月24日，我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功。
2．地球同步卫星(1)概念：相对于地面静止且与地球自转具有相同周期的卫星，叫作地球同步卫星。
(2)地球同步卫星位于赤道上方高度约36 000 km 处，周期与地球自转周期相同。
其中一种的轨道平面与赤道平面成0度角，运动方向与地球自转方向相同。
因其相对地面静止，也称静止卫星。
《宇宙航行》教学设计
《宇宙航行》教学设计一、教学目标：1. 通过学习《宇宙航行》，学生了解宇宙航行的基本知识和原理。
2. 培养学生对宇宙航行的兴趣，激发学生对科学的探索和创新精神。
3. 培养学生的团队合作能力和科学实验的能力。
4. 培养学生的观察、分析和解决问题的能力。
二、教学内容：1. 宇宙航行的基本知识和原理：太空飞行器、火箭原理、太空站等。
2. 宇宙探索的历史和现状：人类的太空探索历程、目前已经实现的太空探索计划。
3. 宇宙航行的挑战和未来发展：太空食品、太空旅游等。
三、教学方法：1. 激发学生学习兴趣的方法：通过引入《宇宙航行》的一些有趣的事例和图片，让学生产生兴趣。
2. 探究和实践的方法：组织学生进行宇宙航行模拟实验，让学生亲自动手操作，体验科学实验的乐趣和创造的成就感。
3. 讨论和合作的方法：引导学生进行小组讨论，共同解决问题和提出创新的想法。
四、教学步骤：第一课时：宇宙航行的基本原理和知识1. 引入：通过播放宇宙飞船发射的视频，激发学生对宇宙航行的兴趣和想象力。
2. 讲解宇宙航行的基本原理和知识：太空飞行器、火箭原理、太空站等。
3. 组织学生进行小组讨论，让学生互相交流自己的理解和见解。
4. 总结和检查：通过提问和答题的方式巩固学生的学习成果。
第二课时：宇宙探索的历史和现状1. 复习：回顾上节课学习的内容，让学生回答一些简单的问题。
2. 讲解宇宙探索的历史：人类的太空探索历程，从最早的人工卫星到人类登月。
3. 讲解宇宙探索的现状：目前已经实现的太空探索计划，如国际空间站等。
4. 小组活动：组织学生分成小组，让他们根据自己的理解，展示一个宇宙探索计划，并进行演讲。
5. 总结和反思：每个小组进行演讲，其他学生进行提问和评价。
五、课堂评价：1. 观察学生在实验中的表现，评价他们的实验操作和解决问题的能力。
2. 听取学生的小组讨论和演讲，评价他们的团队合作和表达能力。
3. 提问和答题的方式，检查学生对宇宙航行的基本知识和原理的理解程度。
人教版高中物理必修第2册 宇宙航行导学案
导学案
1.课题名称：
人教版高一必修2物理第七章万有引力与宇宙航行——宇宙航行
2.学习任务：
（1）通过牛顿的设想了解人造卫星的发射原理，知道三个宇宙速度的含义，并能够推导第一宇宙速度。
（2）能正确描述和解释人造地球卫星的运行规律，知道什么是同步卫星。
（3）了解人类探索宇宙的进程及我国的航天成就。
3.学习准备：
准备好教材（没有纸质版看电子版）及笔记本。
边观看边做记录。
4.学习方式和环节：
观看视频课学习，适时控制播放，按老师指令完成相应的课上学习任务。
学习环节主要有：
环节一：了解三种宇宙速度
➢思考与讨论1：高轨道卫星与近地卫星相比哪个运行速度大？
注意：人造卫星的发射速度与运行速度是两个不同的概念。
➢思考与讨论2：有人说第一宇宙速度也可用v =（式中g为地球表面处重力加速度，R为地球半径）算出，你认为正确吗？
注意：第一宇宙速度两种推导方式。
环节二：讨论人造卫星的运行规律
1.人造卫星的轨道。
2.做匀速圆周运动的人造卫星运行规律。
宇宙航行学案
第六章第五节宇宙航行一、学习目标1、了解人造卫星的有关知识；了解人类对太空的探索历程；2、知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。
二、学习重难点会推导第一宇宙速度，了解第二、第三宇宙速度三、学习方法建议认真预习，把教材多看几遍，结合平抛运动、圆周运动知识点，能够理解其中蕴含的科学道理四、学习问题设计自学回答下列问题：(A)问1：抛出的石头会落地，为什么发射出的卫星没有落下来？(B)问2：卫星没有落下来必须具备哪些条件？(B)问3：什么是第一宇宙速度以及如何推导第一宇宙速度？（A）问4：区别发射速度和环绕速度？(A)问5：什么是第二宇宙速度及第三宇宙速度？五、问题解决情况检测（A）1、在圆轨道上质量为m的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球的半径R，地面上的重力加速度为g ，则（ ）A 、卫星运行的速度是gR 2B 、卫星运行的周期是gR 24C 、卫星的加速度是g 21D 、卫星的角速度是Rg 241（A ）2、关于第一宇宙速度，下列说法中正确的是（ ）A 、第一宇宙速度的数值是11.2km/sB 、第一宇宙速度又称为逃逸速度C 、第一宇宙速度是卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度D 、第一宇宙速度是卫星绕地球运行的最小环绕速度（A ）3、同步卫星是与地球自转同步的卫星，它的周期T=24h ，关于同步卫星的下列说法正确的是（ ）A 、同步卫星离地面的高度和运行速度是一定的B 、同步卫星离地面的高度越高，其运行速度就越大；高度越低，速度越小C 、同步卫星只能定点在赤道上空，相对地面静止不动D 、同步卫星的向心加速度与赤道上物体随地球自转的加速度大小相等（A ）4、（05江苏）若人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）A 、卫星的轨道半径越大，它的运行速度越大B 、卫星的轨道半径越大，它的运行速度越小C 、卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越大D 、卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越小（C ）5、设在地球上和在x 天体上以相同的初速度竖直上抛一物体的最大高度比为k （均不计阻力）。
7.4 宇宙航行 导学案-2023学年高一物理人教版(2019)必修第二册
7.4宇宙航行—导学案一、第一宇宙速度1、牛顿提出,物体离开地面,恰好做匀速圆周运动,需满足重力提供向心力,有:2v mg m R将R=6400km 代入数据解得v=8km/s由于地球是椭圆,实际计算可得第一宇宙速度约为7.9km/s结论1：第一宇宙速度是卫星发射的最小速度。
2、卫星绕地球做匀速圆周运动时,万有引力提供向心力,有:2GMm r =m 2v r 解得GM r可知当卫星轨道半径越小时,速度越大,将r=R 时,解得v=7.9km/s结论2：第一宇宙速度是卫星的最大环绕速度。
3、第二宇宙速度代表物体脱离地球的束缚,绕太阳做圆周运动的速度;4、第三宇宙速度代表物体脱离地太阳的束缚;二、卫星的发射1、以第一宇宙速度发射的卫星可认为是在绕地球轨道半径最小的圆周运动.2、发射速度大于第一宇宙速度,卫星将绕地球做椭圆轨道.3、高轨道的圆周运动涉及到变轨原理:(1) 卫星从低轨道到高轨道,需点火加速,使得卫星做离心运动,轨道半径增大;(2) 卫星从高轨道到低轨道,需点火减速,使得卫星做向心运动,轨道半径减小. 4、几个物理量的比较,如图:卫星在P 点或Q 点变轨,可知v 1P ＜v 2P , v 2Q ＜v 3Q 。
根据万有引力提供向心力有: 2GMm r =ma,解得a=2GM r ,可知卫星在同一点不同的轨道上加速度相等,如图1轨道和2轨道的P 点.三、特殊的卫星1.近地卫星:轨道半径约为地球半径(1)v 1＝7.9 km/s ；T ＝2πR v 1≈85 min. (2)7.9 km/s 和85 min 分别是人造地球卫星做匀速圆周运动的最大线速度和最小周期.2.同步卫星(1)“同步”的含义就是和地面保持相对静止，所以其周期等于地球自转周期.(2)特点①定周期：所有同步卫星周期均为T ＝24 h.②定轨道：同步卫星轨道必须在地球赤道的正上方，运转方向必须跟地球自转方向一致，即由西向东. ③定高度：由2GMm r ＝m r 224T ,可得同步卫星的轨道半径为r=7R. ④定速度：由于同步卫星高度确定，则其轨道半径确定，因此线速度、角速度大小均不变. ⑤定加速度：由于同步卫星高度确定，则其轨道半径确定，因此向心加速度大小也不变.例题讲解【例1】下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是( )A.人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于或等于7.9 km /s 、小于11.2 km/sB.火星探测卫星的发射速度大于16.7 km/sC.第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度D.第一宇宙速度7.9 km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度【例2】如图所示，牛顿在思考万有引力定律时就曾设想，把物体从高山上O点以不同的速度v水平抛出，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远.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，则下列说法正确的是()A.以v<7.9 km/s的速度抛出的物体可能落在A点B.以v<7.9 km/s的速度抛出的物体将沿B轨道运动C.以7.9 km/s<v<11.2 km/s的速度抛出的物体可能沿C轨道运动D.以11.2 km/s<v<16.7 km/s的速度抛出的物体可能沿C轨道运动【例3】北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统(CNSS)，建成后的北斗卫星导航系统包括多颗同步卫星和多颗一般轨道卫星.关于这些卫星，以下说法正确的是()A.同步卫星的轨道半径都相同B.同步卫星的运行轨道必定在同一平面内C.导航系统所有卫星的运行速度一定大于第一宇宙速度D.导航系统所有卫星中，运行轨道半径越大的，周期越小【例4】如图所示，地球赤道上的山丘e、近地卫星p和同步卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动.设e、p、q的线速度大小分别为v1、v2、v3，向心加速度大小分别为a1、a2、a3，则()A.v1＞v2＞v3B.v1＜v2＜v3C.a1＞a2＞a3D.a1＜a3＜a2基础练习1、2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱成功对接，对接过程如图所示，天和核心舱处于半径为r3的圆轨道Ⅲ；神舟十二号飞船处于半径为r1的圆轨道Ⅰ，当经过A 点时，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B处与核心舱对接，则神舟十二号飞船（）A．沿轨道Ⅰ运行的速度小于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的速度B．在轨道Ⅰ上运动经过A点的加速度小于在轨道Ⅱ上运动经过A点的加速度C．沿轨道Ⅱ从A运动到B的过程中，动能不断增大D．在轨道Ⅰ上运行的周期小于在轨道Ⅱ上运行的周期2、某行星的质量与地球的质量相等，但是它的半径只有地球半径的一半，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g,万有引力常量为G，下列说法正确的是（）A．此行星表面的重力加速度为1 4 gB2gRC．地球质量为2 4gR GD．此行星的密度是32gRG π3、2022年11月1日，梦天实验舱与“天宫”空间站在轨完成交会对接，目前已与天和核心舱、问天实验形成新的空间站“T”字基本构型组合体。
宇宙航行导学案
《宇宙航行》学案【学习目标】知识与技能：1、了解人造卫星的最初构想。
2、会解决涉及人造卫星运动的较简单的问题。
3、知道三个宇宙速度的含义和数值，会推导第一宇宙速度。
4、感受人类对客观世界不断探究的精神和情感。
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。
【学习重点】对第一宇宙速度的推导过程和方法。
【学习过程】一、人造卫星问题1：什么是人造卫星？问题2：为什么卫星不会落到地面上来？卫星绕地球运行的动力学原因是什么？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。
合作探究1：设地球质量为M，卫星质量为m，轨道半径为r，则人造卫星的运行速度是多少？问题3：卫星的绕行线速度v半径r有什么关系？合作探究2：如果1号卫星正好环绕地球表面做匀速圆周运动，环绕速度是多大？（设地球质量为M，轨道半径为R，万有引力常量为G）二、宇宙速度1、第一宇宙速度①大小：__________②意义：第一宇宙速度是人造卫星在地面附近的速度，是的发射速度，也是人造卫星中的环绕速度.合作探究3：若地球质量数值M 不告诉你,能否计算求得第一宇宙速度?（已知地球表面重力加速度g=9.8m/s2,地球半径R=6400km）小结：③推导第一宇宙速度的两种方法方法一：万有引力提供物体做圆周运动的向心力可得出：方法二：重力提供物体做圆周运动的向心力可得出：合作探究4：已知月球质量是地球质量的1/81，半径约为地球半径的1/4倍，地球的第一宇宙速度为7.9km/s,则月球的第一宇宙速度是多少？2、第二宇宙速度①大小：__________②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，也称为速度。
注意：发射速度大于，而小于，卫星绕地球运动的轨迹为椭圆；等于或大于时，卫星就会脱离地球的引力，不再绕地球运行。
宇宙航行导学案
宇宙航行【学习目标】1.了解人造卫星的有关知识，知道其运动规律。
2。
知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度.3.搞清环绕速度与轨道半径的关系.【重点】会推导第一宇宙速度，知道三个宇宙速度的含义.【难点】环绕速度与轨道半径的关系。
【自主导学】一、宇宙速度:1。
第一宇宙速度：物体在地面附近绕地球做的速度，叫做第一宇宙速度。
［说一说］：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.第一宇宙速度的推导：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v.飞行器运动所需的向心力是由万有引力提供的，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,由此解出v=_____.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,v=_____.关于第一宇宙速度有三种说法：第一宇宙速度是发射人造地球卫星所必须达到的最小速度,是近地卫星的环绕速度，是地球卫星的最大运行速度。
2。
第二宇宙速度：在地面附近发射物体，当物体的速度等于或大于 km/s，它就会克服的引力，永远离开地球，成为太阳的人造行星，这时的发射速度就叫做第二宇宙速度。
[思考与讨论］:在地面附近发射物体,如果发射速度大于7.9km/s，而小于11。
2km/s，它绕地球运行的轨迹是。
3. 第三宇宙速度：在地面附近发射物体,当物体的速度等于或大于 km/s，它就会挣脱的束缚，飞到太阳系以外，成为人造小恒星，这时的发射速度就叫做第三宇宙速度。
4．拓展辨析:a：运行速度：指卫星在稳定的轨道上绕地球转动的线速度b：发射速度:指被发射物体离开地面时的水平初速度二、人造地球卫星的发射与运转规律1、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?2、卫星的周期跟半径是什么关系？卫星的周期什么时候最小？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___________=ma=________ _ =_____ =____ ___1)a=_____ __，可见随着轨道半径增大，卫星的向心加速度 ;2)v=_____ ___，随着轨道半径的增大，卫星线速度 ;3)w=___ _____,随着轨道半径的增大，卫星的角速度 ;4)T=______ ___,随着轨道半径的增大,卫星绕地球运行的周期 ,三、地球同步卫星1、同步卫星：是指相对于地面静止的卫星。
6.5《宇宙航行》学案
6.5人造卫星宇宙速度学习目标:1.了解人造卫星的最初构想。
2.会解决涉及人造地球卫星运动的较简单的问题。
3.知道三个宇宙速度的含义和数值，会推导第一宇宙速度。
4.感受人类对客观世界不断探究的精神和情感。
学法指导：在处理有关卫星运动的问题时，可以按匀速圆周运动模型处理，进而结合向心力公式、向心加速度公式及圆周运动公式，推导出已知量与未知量的关系。
学习宇宙速度时，要对比记忆，明确其物理意义，应掌握推导出过程，体会推导第一宇宙速度的物理思想。
课前预习：一、人造卫星的运行原理和轨道1．运行原理：2．运行轨道：二、宇宙速度：1．第一宇宙速度(环绕速度)：2．第二宇宙速度(脱离速度)：3．第三宇宙速度(逃逸速度)：三、人造卫星的发射速度和运行速度人造卫星的发射速度：。
人造卫星的运行速度：。
四、人造卫星绕行线速度、角速度、周期与半径的关系1．线速度与半径的关系：2．角速度与半径的关系：3．周期与半径的关系：五、地球同步卫星所谓地球同步卫星，是相对地面静止的跟地球自转同步的卫星。
卫星要与地球自转同步，必须满足下列条件：1．卫星绕地球的运行方向与地球自转方向相同，且卫星的运行周期与地球自转周期相同(即等于24h)。
2．卫星运行的圆形轨道必须与地球的赤道平面重合。
3．卫星的的轨道高度一定(距地面3．6万公里)。
学能检测：1.关于第一宇宙速度，下面说法中正确的是：（）A．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B．它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度C．它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度D．它是卫星在椭圆轨道上运动时在近地点的速度2.设地球半径为R，一颗人造卫星在离地面高度h=R的圆形轨道上运行，其运行速度是第一宇宙速度的多少倍?3.把一颗质量为2t的人造地球卫星送入环绕地球运行的圆形轨道，已知地球质量为6×1024kg，半径为6．4×103km。
这颗卫星运行的周期是多少小时？当堂训练：1．环绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，距地面高度越大，（）A．线速度和周期越大 B．线速度越小，周期越小C．线速度越大，周期越小 D．线速度越小，周期越大．2、关于第一宇宙速度，下面说法正确的是 ( )A．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B．它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度C．它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度D．它是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度3．已知地球半径约为6．4×106m，又知月球绕地球的运动可近似看作匀速圆周运动，则可估算出月球到地心的距离约为多少？(结果只保留一位有效数字)4．如果有一个行星质量是地球的l／8，半径是地球半释的1／2。
6.5《宇宙航行》学案(一)
利辛高级中学高一物理学案撰写人：胡成刘云琨第六章第五节：宇宙航行（一）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.通过实例，了解人类对太空的探索历程。
本节重点：会推导第一宇宙速度，了解第二、第三宇宙速度。
本节难点：运行速率与轨道半径之间的关系。
知识梳理：一、人造卫星（1）概念：当物体的足够大时，它将会围绕旋转而不再落回地面，成为一颗绕地球转动的人造卫星。
（2）运动规律：一般情况下可认为人造卫星绕地球做运动。
（3）向心力来源：人造地球卫星的向心力由提供。
知识拓展：（1）人造卫星的两个速度：①发射速度：将人造卫星送入预定轨道运行所必须具有的速度；②绕行速度：卫星在轨道上绕地球做匀速圆周运动所具有的速度。
由于发射过程中要克服地球的引力做功，所以发射速度越大，卫星离地面越高，实际绕地球运行的速度越小。
向高轨道发射卫星比向低轨道发射卫星困难得多。
（2）卫星的轨道：卫星绕地球运动的轨道可以是椭圆轨道也可以是圆轨道。
卫星绕地球沿椭圆轨道运行时，地心位于椭圆的一个焦点上，其周期和半长轴的关系遵循开普勒第三定律。
卫星沿地球绕圆轨道运行时，由于地球对卫星的万有引力提供卫星绕地球运动的向心力，而万有引力指向地心，所以，地心必须是卫星圆轨道的圆心。
卫星轨道平面可以在赤道平面内（如同步卫星），也可以和赤道平面垂直（通过地球两极，如极地卫星），还可以和赤道平面成任意角度，如图所示。
二、宇宙速度（1）第一宇宙速度：=1v ，又称环绕速度。
物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，是人造地球卫星的最小发射速度，s km v 9.71=。
发射速度小于s km 9.7时，卫星将不能绕地球做圆周运动而落回地面。
推导过程：设地球质量为M ，卫星质量为m ，卫星到地心的距离为r ，卫星做匀速圆周运动的线速度为v ，根据万有引力定律和牛顿第二定律得：r v m r Mm G 22=，rGM v =。