宇宙航行学案
7.4宇宙航行学案
课题：7.4宇宙航行一、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.了解人造卫星的相关知识和我国卫星发射的情况，认识同步卫星的特点.3.了解人类对太空的探索历程.二、学习重难点：重点：第一宇宙速度的推导难点：人造地球卫星的原理三、学习指导与检测成右边方框中的问题2.人造地球卫星的运行参量质量为m的天体绕质量为M的中心天体做半径为r的匀速圆周运动：3.人造地球卫星的分类（1）近地卫星：指卫星轨道半径近似等于地球半径，即贴近地表。
（2）同步卫星的“七个一定”定周期运行周期与地球自转周期相同,T=24 h定角速度与地球自转的角速度相同定轨道平面所有地球同步卫星的轨道平面均在赤道平面内（只能在赤道正上方）定高度离地面高度为3.6x km定速率运行速率为3.1 x m/s定绕行方向绕行方向与地球自转方向一致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确定（3）同步卫星的用途：主要用于通信，故也称通信卫星。
3颗同步卫星可实现全球覆盖,为了使同步卫星之间不相互干扰，大约3°左右才能放置一颗同步卫星，也就是说，地球上空只能放下120颗同步卫星。
截止2012年，已发射100多颗。
例题2．“天问一号”火星登陆探测器被火星俘获后首先在高轨道做圆周运动，然后转移到低轨道做圆周运动，为着陆火星做准备，相比高轨道，探测器在低轨道运行时（）A．周期较大B．线速度较大C．角速度较小D．加速度较小随堂练习与应用1、气象卫星是用来拍摄云层照片、观测气象资料和测量气象数据的我国先后自行成功研制和发射了“风云一号”和“风云二号”两颗气象卫星“风云一号”卫星轨道与赤道平面垂直并且通过两极，每12小时绕地球一周，称为“极地圆轨道”“风云二号”气象卫星的轨道是在赤道平面内的“地球同步轨道”，则“风云一号”卫星比“风云二号”卫星（）A．轨道半径小 B．线速度小 C．角速度小 D．向心加速度小2．若有一颗“宜居”行星，其质量为地球的p倍，半径为地球q倍，则该行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的（）A．qp倍B．pq倍C．3pq倍D．pq倍3、（多选）天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空。
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＝________。
6.5宇宙航行(第一课时)
班级：组别：姓名：组内评价：教师评价：6.5宇宙航行（第一课时）导学案宇宙速度、卫星的绕行学习目标：1．知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。
2．知道并会分析卫星的运行速度与轨道半径的关系。
会分析人造地球卫星的受力和运动情况。
学习重点：知道三个宇宙速度的含义并会推导第一宇宙速度。
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、掌握有关人造卫星问题的计算及计算过程中的一些代换。
学习导航：一、自主学习：学习任务：（阅读课本44—48页内容，认识卫星的发射、运行、变轨、回收等问题，完成学习单上有关学习内容，在学习任务中用红笔勾画出自己的学习疑点）聚焦目标 1 宇宙速度1. 牛顿关于发射人造地球卫星的构想：地球对周围的物体有作用，因而抛出的物体要。
但是抛出的初速度越大，物体就会飞得越。
当速度足够大时，物体就不会落回地面，将围绕地球运转，成为一颗绕地球运动的。
2. 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环绕速度。
[试一试]：设地球的质量为M，人造地球卫星的质量为m、运行速度为v、它到地心的距离为r，卫星做匀速圆周运动的向心力由提供，即，则v= 。
当卫星在地球表面附近运动时，它到地心的距离可以看作地球的半径R=6400Km，M=5.98×1024k g，则v= km/s。
[想一想]：有没有其它方法推导地球的第一宇宙速度？[思考与讨论]：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？什么是地球同步卫星？地球同步卫星有哪些特点？3. 第二宇宙速度:[说一说]：在地面附近发射物体，当物体的速度等于或大于km/s，它就会克服地球的引力，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。
人教版 高中物理宇宙航行教案
人教版高中物理宇宙航行教案第一章：宇宙的奥秘1.1 宇宙的起源学习宇宙大爆炸理论，了解宇宙的起源和演化过程。
讨论宇宙膨胀和宇宙背景辐射的概念。
1.2 宇宙的组成学习宇宙中的物质组成，包括恒星、行星、星系等。
探讨暗物质和暗能量的概念，了解它们对宇宙的影响。
第二章：恒星和星系2.1 恒星的诞生和演化学习恒星的诞生过程，了解恒星的形成和演化规律。
探讨恒星的生命周期，包括主序期、红巨星期和白矮星期等。
2.2 星系的分类和演化学习星系的分类，包括椭圆星系、螺旋星系和irregular星系等。
探讨星系的演化过程，包括星系的形成和星系间的相互作用。
第三章：黑洞和引力波3.1 黑洞的性质学习黑洞的定义和性质，了解黑洞的形成和观测。
探讨黑洞的辐射和黑洞的吞噬过程。
3.2 引力波的探测和意义学习引力波的概念和产生原因，了解引力波的探测技术。
探讨引力波的观测对物理学和宇宙学的影响。
第四章：宇宙探索技术4.1 航天器和探测器学习航天器的构造和工作原理，了解不同类型的探测器及其应用。
探讨航天器发射和轨道控制的技术。
4.2 宇宙观测的方法和仪器学习宇宙观测的方法和技术，包括光学观测、射电观测和X射线观测等。
探讨不同观测仪器的作用和适用范围。
第五章：宇宙的未来5.1 宇宙膨胀和暗能量学习宇宙膨胀的证据和暗能量的作用，了解暗能量对宇宙未来的影响。
探讨宇宙加速膨胀和宇宙未来的命运。
5.2 宇宙终结的可能性学习宇宙的热寂和宇宙大撕裂的概念，了解宇宙终结的可能性。
讨论宇宙的未来对人类的意义和探索宇宙的重要性。
第六章：地球和太阳系6.1 地球的宇宙位置学习地球在太阳系中的位置，了解地球的自转和公转。
探讨地球的宇宙环境，包括地月系统和太阳系的结构。
6.2 地球的大气和海洋学习地球的大气层结构和气候系统，了解大气对地球的影响。
探讨地球的海洋分布和海洋生态系统。
第七章：恒星和行星的物理性质7.1 恒星的结构和光度学习恒星的内部结构，了解恒星的光度和恒星能量的产生。
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。
宇宙航行教案范文
宇宙航行教案范文一、课程目标：1.通过学习宇宙航行教案，学会宇宙和太阳系的基本概念和知识。
2.了解人类的探索宇宙的历史和成就。
3.培养学生对宇宙探索的兴趣和好奇心，激发他们的科学探索欲望。
二、教学准备：1.课件、投影仪等多媒体设备。
2.世界地图、宇宙图表等教具。
3.多媒体资料、实物模型等辅助教材。
三、教学过程：活动一：前导活动（15分钟）1.学生观看一段有关宇宙航行的视频片段，引起他们的兴趣。
2.向学生展示一幅世界地图，并让他们标出各个国家的名称。
然后，引导学生思考，人类探索宇宙的过程中是否有学到了其他国家？活动二：知识讲授（30分钟）1.通过课件和投影仪，呈现宇宙和太阳系的相关知识，包括宇宙的起源、星系、行星等。
2.讲解人类对宇宙探索的历史，包括太空竞赛、阿波罗登月计划、国际空间站等。
3.介绍有关宇航员和宇宙飞船的知识，包括宇宙飞船的构造、宇航员的培训和任务等。
活动三：合作探索（30分钟）1.学生分为小组，给每个小组分发一幅宇宙图表。
2.学生根据宇宙图表中的信息，进行合作探索。
每个小组选择一个星球或行星，了解并介绍其特点和可探索性。
3.学生利用多媒体资料、实物模型等辅助教材，进行合作讨论和展示。
活动四：创造性任务（30分钟）1.要求学生以小组为单位，设计一艘宇宙飞船，并给它起一个名字。
要求飞船能够在宇宙中进行探索，并解决一些问题，例如如何保证飞船的稳定性、如何应对太空辐射等。
2.学生需要为飞船的设计和功能提供理论支持和解释，并利用物品进行模型展示。
3.每个小组展示他们设计的飞船，并介绍其特点和功能。
活动五：展示和总结（15分钟）1.每个小组展示他们的飞船设计，并回答其他小组提出的问题。
2.教师对学生的展示进行点评，并总结宇宙航行的重要性和挑战性。
3.以游戏、小测验等方式进行知识回顾和巩固。
四、教学延伸：1.鼓励学生阅读有关太空探索和宇宙航行的书籍或文章，增加他们对宇宙航行的知识和了解。
2.组织学生观看与宇宙航行有关的电影或纪录片，进一步激发他们的兴趣和好奇心。
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。
人教版必修2《宇宙航行》教案及教学反思
人教版必修2《宇宙航行》教案及教学反思一、课程概述本课程为人教版必修2课程中的《宇宙航行》一课。
本课程主要介绍了人类对宇宙航行的探索和应用，包括宇宙的基本概念、太阳系的组成和特点、宇宙探索及应用等方面。
本课程将帮助学生进一步了解宇宙和太阳系的相关知识，并引导学生探索宇宙和太阳系的奥秘。
二、教学目标本课程的主要教学目标如下：1.了解地球在宇宙中的位置，进而认识太阳系和其他恒星系统的基本概念和组成；2.了解宇宙中的运动规律，掌握环绕地球和绕太阳的运动方式与规律；3.了解宇宙探索的基本方法和应用，掌握宇宙探索的发展历程和最新进展。
三、教学内容1. 宇宙与太阳系的概念•宇宙的基本概念•太阳系的组成和特点•地球的运动方式和规律2. 太空探索与应用•宇宙探索的基本方法和最新进展•太空技术的发展及应用3. 宇宙时空的奥秘•黑洞和暗物质•宇宙大爆炸理论四、教学方法本课程采用以下教学方法：1.讲授法：通过PPT和黑板，向学生讲解主要理论和知识点；2.互动探究法：在讲授内容中，通过“回答”“提问”等互动方式，引导学生探究、思考，达到知识点深入理解的目的；3.实验演示法：对于部分实验应用型的知识点，通过实验和演示的方式，使学生更好地理解和掌握知识。
五、教学重点1.太阳系的组成和地球的运动方式和规律；2.宇宙探索的基本方法和最新进展；3.黑洞和宇宙大爆炸理论。
六、教学难点1.宇宙探索的发展历程和最新进展；2.黑洞和宇宙大爆炸理论的概念及其特点和影响。
七、教学反思本课程教学过程中，针对学生的认知基础和掌握情况，我采用了讲授法、互动探究法和实验演示法等多种方式，帮助学生理解和掌握了宇宙航行相关的概念和知识。
在教学中，我注重了知识点的串联和深入，帮助学生形成知识点之间的联系，从而更好地理解知识。
同时，在教学中，我也提倡学生主动思考和探究，通过提问、回答、分组讨论等方式，引导学生思考和探究，使得学生能够更加深入地理解和掌握知识点。
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。
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§7.3 宇宙航行复习学案
【学习目标】
1.了解卫星的发射运行等情况.
2.了解飞船飞入太空的情况.
3.知道三个宇宙速度的含义,会推导第一宇宙速度.
【自主学习】
一、宇宙速度
1、人造地球卫星在地面附近绕地球做圆规道运行时，速度为0v ,如果将它发射至半径为二倍地球半径的高空轨道，那么它的运行速度是=v ＿0v 。
2、两颗人造地球卫星A 和B 的质量比2:1:=B A m m ，轨道半径之比3:1:=B A r r ，某一时刻它们的连线通过地心，则此时它们的线速度之比=B A v v :＿，向心加速度之比=B A a a :＿，向心力之比=B A F F :＿。
二、梦想成真
1、人造地球卫星以地心为圆心，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
2、若已知某行星绕太阳公转的半径为r ，公转周期为T ，万有引力恒量为G ，则由此
可求出（ ）
A ：某行星的质量
B ：太阳的质量
C ：某行星的密度
D ：太阳的密度
【典型例题】
例1、 月球的质量约为地球的1/81，半径约为地球半径的1/4，地球上第一宇宙速度
约为7.9km/s,则月球上第一宇宙速度月为多少？
例2、人造地球卫星与地面的距离为地球半径的1.5倍，卫星正以角速度ω做匀速圆周
运动，地面的重力加速度为g ，R 、 ω、g 这三个物理量之间的关系是（ ） A ：R g 5252=ω B ：R g 52=ω C ：R g 2323 D ：R
g 2552 例3、 在绕地球做匀速圆周运动的航天飞机的外表面上，有一隔热陶瓷片自动脱落，则
陶瓷片的运动情况是
A ：平抛运动
B ：自由落体运动
C：仍按原轨道做匀速圆周运动
D：做速圆周运动，逐渐落后于航天飞机
【针对训练】
1、利用所学的知识，推导第一宇宙速度的表达式gR
v 。
2、在某星球上，宇航员用弹簧称称得质量为m的砝码的重为F，乘宇宙飞船在靠近
该星球表面空间飞行，测得其环绕周期是T。
根据上述数据，试求该星球的质量
3、地球的同步卫星距地面高h约为地球半径R的5倍，同步卫星正下方的地面上有一
静止的物体A，则同步卫星与物体A的向心加速度之比是多少？若给物体A以适当的绕行速度，使A成为近地卫星，则同步卫星与近地卫星的向心加速度之比为多少？
4、我们国家在1986年成功发射了一颗实用地球同步卫星，从1999年至今已几次将“神
州”号宇宙飞船送入太空。
在某次实验中，飞船在空中飞行了36h,绕地球24圈。
那么同步卫星与飞船在轨道上正常运转相比较（）
A：卫星运转周期比飞船大B：卫星运转速率比飞船大
C：卫星运转加速度比飞船大D：卫星离地高度比飞船大
5、甲、乙两颗人造地球卫星在同一轨道平面上的不同高度处同向运行，甲距地面高度
为地球半径的0.5倍，乙甲距地面高度为地球半径的5倍，两卫星在某一时刻正好位于地球表面某处的正上空，试求：（1）两卫星运行的速度之比；（2）乙卫星至少经过多少周期时，两卫星间的距离达到最大？
6、一宇航员在某一行星的极地着陆时，发现自己在当地的重力是在地球上重力的0.01
倍，进一步研究还发现，该行星一昼夜的时间与地球相同，而且物体在赤道上完全失去了重力，试计算这一行星的半径R。