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高中物理第六章万有引力与航天5宇宙航行学案新人教版必修5--第1页

学习资料专题

5宇宙航行

[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.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1

原理：一般情况下可认为人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，向心力由地球对它的万有引

Mmv2GM

Gmv

力提供，即＝，则卫星在轨道上运行的线速度＝.

r2rr

2.三个宇宙速度

数值意义

第一宇

7.9km/s卫星在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的速度

宙速度

第二宇

11.2km/s使卫星挣脱地球引力束缚永远离开地球的最小地面发射速度

宙速度

第三宇

16.7km/s使卫星挣脱太阳引力束缚飞到太阳系外的最小地面发射速度

宙速度

二、梦想成真

1.1957年10月4日苏联成功发射了第一颗人造地球卫星.

2.1961年4月12日，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.

唐玲

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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.

判断下列说法的正误.

(1)在地面上发射人造卫星的最小速度是7.9km/s.(√)

(2)人造地球卫星的最小绕行速度是7.9km/s.(×)

v

(3)在地面上发射火星探测器的速度应为11.2km/s16.7km/s.(√)

(4)要发射离开太阳系进入银河系的探测器，所需发射速度至少为16.7km/s.(√)

(5)要发射一颗月球卫星，在地面的发射速度应大于16.7km/s.(×)

一、三个宇宙速度

1.不同天体的第一宇宙速度是否相同？第一宇宙速度的决定因素是什么？

GMmv2GM

mv

答案不同.由＝得，第一宇宙速度＝，可以看出，第一宇宙速度的值取决于

R2RR

MR