最新人造卫星 宇宙速度

人造卫星 宇宙速度

教学重点：万有引力定律的应用

教学难点：人造地球卫星的发射

教学方法：讨论法

教学用具：多媒体和计算机

教学过程：

一、人造卫星的运动

问题：

1、地球绕太阳作什么运动？

回答：近似看成匀速圆周运动．

2、谁提供了向心力？

回答：地球与太阳间的万有引力．

3、人造卫星绕地球作什么运动？

回答：近似看成匀速圆周运动．

4、谁提供了向心力？

回答：卫星与地球间的万有引力．

请学生思考讨论下列问题：

例题1、根据观测，在土星外围有一个模糊不清的光环，试用力学方法判定土星的光环究竟是与土星相连的连续物，还是绕土星运转的小卫星群？

分别请学生提出自己的方案并加以解释：

1、如果是连续物则：这些物体作匀速圆周运动的线速度与半径成正比，r v ω=

2、如果是卫星则：这些物体作匀速圆周运动的线速度与半径的平方根成反比，r

GM

v =这个题可以让学生充分讨论．

二、人造卫星的发射

问题：1、卫星是用什么发射升空的？

回答：三级火箭

2、卫星是怎样用火箭发射升空的？

学生可以讨论并发表自己的观点．

下面我们来看一道题目：

例题2、1999年11月21日，我国“神州”号宇宙飞船成功发射并收回，这是我国航天史上重要的里程碑．新型“长征”运载火箭，将重达8.4t 的飞船向上送至近地轨道1，飞船与火箭分离后，在轨道1上以速度7.2km/s 绕地球作匀速圆周运动．试回答下列问题：

（1）根据课文内容结合例题（2）（3）（4）问画出图示．

（2）轨道1离地的高度约为：

A 、8000km

B 、1600km

C 、6400km

D 、42000km

解：由万有引力定律得：r v m r

Mm G 2

2= 解得：r =1600km

故选（B ）

（3）飞船在轨道1上运行几周后，在Q 点开启发动机短时间向外喷射高速气体使飞船加速，关闭发动机后飞船沿椭圆轨道2运行，到达P 点开启发动机再次使飞船加速，使飞船速率符合圆轨道3的要求，进入轨道3后绕地球作圆周运动，利用同样的方法使飞船离地球越来越远，飞船在轨道2上从Q 点到P 点过程中，速率将如何变化？ 解：由万有引力定律得：r v m r

Mm G 2

2= 解得：r

GM v = 所以飞船在轨道2上从Q 点到P 点过程中，速率将减小．

（4）飞船在轨道1、2、3上正常运行时：

①飞船在轨道1上的速率与轨道3上的速率哪个大？为什么？

回答：轨道1上的速率大．

②飞船在轨道1上经过Q 点的加速度与飞船在轨道2上经过Q 点的加速度哪个大？为什么？

回答：一样大

③飞船在轨道1上经过Q 点的加速度与飞船在轨道3上经过P 点的加速度哪个大？为什么？

回答：轨道1上的加速度大．