令狐文艳
四川省古蔺中学课改高2012级高一下期导
学案
第三章 第4节 宇宙速度 人造卫星
层次： 教师评价： 学科组长评价： 检查时间： 月 日 一、预习目标
1、了解人造卫星的发射和运行相关知识
2、能推导人造卫星第一宇宙速度，并且理解它既是
密封线外请勿答题最小发射速度又是围绕地球做圆周运动的最大环绕速度。
3、能正确求解人造卫星的速度，周期，加速度等。 二、教材助读
1、人造卫星绕地球做圆周运动所需要的向心力来自于万有引力，即：
GMmmv2?rr2----------------------------------------- 令狐文艳 ，
GMm?m?2r2r，
GMm?ma利用以上公式可知道v、ω、a与半径间的r2关系。
GMmmv22、利用2?rr可以知道r越大，v越小。但是
在实际发射卫星时，发射高轨道比低轨道要困难得多，原因是因为需要克服重力做更多的功，需消耗
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更多能量。
3、第一宇宙速度是发射一个物体，使其成为地球卫星的最小速度。若以第一宇宙速度发射一个物体，物体将贴着地球表面的轨道上做匀速圆周运动。若发射速度大于第一宇宙速度，物体将在椭圆轨道上围绕地球运动。
发射速度：所谓发射速度是指被发射物在地面附近离开发射装置时的初速度，并且一旦发射后就再无能量补充，被发射物仅依靠自己的初动能克服地球引力上升一定的高度，进入运动轨道。要发射一颗人造地球卫星，发射速度不能小于第一宇宙速度。若发射速度等于第一宇宙速度，卫星只能“贴着”地面近地运行。如果要使人造卫星在距地面较高的轨道上运行，就必须使发射速度大于第一宇宙速度。
运行速度：是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀速圆周运动的线速度。当卫星“贴着”地面运行时，运行速度等于第一宇宙速度。人造卫星距地面越高（即轨道半径r越大），运行速度越小。实际上，由于人造卫星的轨道半径都大于地球半径，所以卫星的实际运行速度一定小于发射速度。
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地球表面的物体或者地球表面附近做圆周运动的物体，物体的重力约等于万有引力，即GMm?mg可得2R GM=gR,通常此式称为“黄金代换”。说明：1、
2
此式也适用于其它天体，式中的M、R、g 分别指该星球的质量、半径和表面的重力加速度。2、在计算题中应写原始表达式。 三、基础自测
完成聚焦P28知识再现和P31基础巩固。对聚焦中的例题，认真的完成并揣摩分析问题的方法。 四、探究案（课堂讨论交流与展示点评）
★1、求第一宇宙速度。（结果保留两位有效数字） （1）已知地球质量为M = 5.98×10kg，地球的半径为R = 6.37×10km，G=6.67×10Nm/Kg
（2）已知地球的半径为R = 6.37×10km，地球表面的重力加速度g=9.8m/s。
★2、关于宇宙速度，下列说法正确的是（ ） A．7.9km/s是发射卫星的最小发射速度，也是卫星绕地球表面做圆周运动的最大运行速度。
B．当卫星的发射速度7.9km/s < V < 11.2km/s时，将围绕地球做椭圆运动。
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第三章第4节宇宙速度与人造卫星之令狐文艳创作
