第4节 人造卫星 宇宙速度 核心素养导学 物理观念 (1)知道三个宇宙速度的含义。 (2)知道同步卫星和其他卫星的区别。 (3)了解发射速度与环绕速度的区别和联系。 科学思维 (1)会推导第一宇宙速度。 (2)会分析人造地球卫星的受力和运动情况,并能解决涉及人造地球卫星运动的问题。 科学态度与责任 了解宇宙航行的历程和进展,感受人类对客观世界不断探究的精神和情感。 一、从幻想到现实———人造卫星 1.1895年,俄国宇航先驱 率先提出了制造并发射人造地球卫星的设想。 2.1957年10月4日,苏联将第一颗 送入环绕地球的轨道。 二、宇宙速度 1.对第一宇宙速度的理解 第一宇宙速度是在地面上发射卫星的 速度,等于卫星围绕 做匀速圆周运动的速度。 2.第一宇宙速度数值推导 物体绕地球运动可视为匀速圆周运动,万有引力充当物体做匀速圆周运动所需的向心力,即=m(mE是地球的质量,r是物体做圆周运动的半径)。r近似等于地球半径,代入数据得v=≈ km/s。 3.第二宇宙速度:v= km/s时,使人造卫星脱离地球的引力束缚的最小地面发射速度,这个速度叫作第二宇宙速度。 4.第三宇宙速度:v= km/s时,使物体挣脱太阳束缚的最小地面发射速度。这个速度叫作第三宇宙速度。 1.牛顿设想,如图所示把物体从高山上水平抛出,当速度足够大时物体不再落回地面,成为人造地球卫星。 请对以下结论作出判断: (1)若物体的初速度v=7.9 km/s时,物体将绕地球做匀速圆周运动。 ( ) (2)若物体的初速度v>11.2 km/s,物体将绕地球做椭圆轨道运动。 ( ) (3)若物体的初速度v>16.7 km/s,物体将挣脱地球的束缚。 ( ) (4)若物体的初速度满足7.9 km/s
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