高中物理必修2教案与课件6-5宇宙航行.pptVIP

宇宙航行 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。 重点： 第一宇宙速度的计算及对宇宙速度意义的理解 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？ 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。 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 解：万有引力提供向心力 故 = 由此解出v = 1.第一宇宙速度 大小：v=7.9km/s 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v7.9km/s卫星的运动将会怎样呢？ 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”） 2.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。 三、梦想成真 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： * * * * * * * 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 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＝