高中物理优质课公开课导学案7.4.宇宙航行.pdf

4.宇宙航行

知识结构导图

核心素养目标

物理观念：宇宙速度、近地卫星和同步卫星．

科学思维：由万有引力提供向心力得出卫星环绕规律．

科学探究：探究人造卫星运行规律．

科学态度与责任：万有引力定律在卫星环绕问题中的应用，

为我国的航天事业做出贡献

知识点一宇宙速度

阅读教材第59～60页“宇宙速度”部分．

1．人造地球卫星的发射原理

(1)牛顿的设想：在高山上水平抛出一个物体，当初速度足够

大时，它将会围绕地球旋转而不再落回地球表面，成为一颗绕地

球转动的人造地球卫星．

(2)原理：一般情况下可认为人造地球卫星绕地球做________

mm

运动，向心力由地球对它的________提供，即G地＝________，

2

r

Gm地

则卫星在轨道上运行的线速度v＝.

r

2．宇宙速度

(1)第一宇宙速度

①定义：物体在地球附近绕地球做________运动的速度，叫

作第一宇宙速度(firstcosmicvelocity)．

②大小：________km/s

(2)第二宇宙速度

当飞行器的速度等于或大于11.2km/s时，它就会克服地球

的引力，永远离开地球．我们把11.2km/s叫作第二宇宙速度

(secondcosmicvelocity)．

(3)第三宇宙速度

在地面附近发射飞行器，如果要使其挣脱太阳引力的束缚，

飞到太阳系外，必须使它的速度等于或大于16.7km/s，这个速

度叫作第三宇宙速度(thirdcosmicvelocity)．

理解：牛顿的设想

平抛物体水平初速度逐渐增大，物体的落地点将越来越远，

若抛出物体的水平初速度足够大，它将绕地球运动并成为地球的

一颗卫星．

图解：

知识点二人造地球卫星

2019年5月17日23时48分，我国在西昌卫星发射中心成

功发射了第45颗北斗导航卫星．该卫星属地球静止道卫星阅

读教材第60～61页“人造地球卫星”部分．

1．卫星的发射．

(1)1957年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星发射成功．

(2)1970年4月24日，我国第一颗人造地球卫星“东方红1

号”发射成功，开创了中国航天史的新纪元．

(3)目前在轨有效运行的卫星有上千颗，其中的通信、导航、

气象等卫星已极大地改变了人类的生活．

2．同步卫星的特点

______

地球同步卫星位于赤道上方高度约处，因相对地面静

止，也称________卫星．地球同步卫星与地球以__________的角

速度转动，周期与地球自转周期________．

知识点三载人航天与太空探索

阅读教材第61～62页“载人航天与太空探索”部分．

(1)1961412________

年月日，苏联航天员加加林进入了载

人飞船．

(2)19697