2019-2020年人教版必修二6.5《宇宙航行》WORD教案4.doc

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2019-2020年人教版必修二6.5《宇宙航行》WORD教案4 【學習目標】 1.了解人造衛(wèi)星的有關知識.同步衛(wèi)星及衛(wèi)星變軌問題 2.知道三個宇宙速度的含義，會推導第一宇宙速度. 【自主學習】 1.牛頓在思考萬有引力定律時就曾想過，從高山上水平拋出物體，速度一次比一次大，落地點 。如果速度足夠大，物體就 ，它將繞地球運動，成為 。 2.第一宇宙速度大小為 ，也叫 速度。 第二宇宙速度大小為 ，也叫 速度。 第三宇宙速度大小為 ，也叫 速度。 3.地球衛(wèi)星有極地衛(wèi)星、一般衛(wèi)星和同步衛(wèi)星幾種，其中地球同步衛(wèi)星的周期與________ ___的周期相同，軌道平面與______________平面共心，所有同步衛(wèi)星的高度______ ________，環(huán)繞速度____________________. 【合作探究 精講點撥】 知識點一 宇宙速度 例1．某星球的質量與地球相同，而該星球的半徑為地球半徑的2倍，那么從該星球發(fā)射人造衛(wèi)星的第一宇宙速度的大小應為地球的 倍。 針對訓練1.恒星演化發(fā)展到一定階段，可能成為恒星世界的“侏儒”——中子星.中子星的半徑較小，一般在7 km—20 km，但它的密度大得驚人.若某中子星的半徑為10 km，密度為1.21017kg/m3，那么該中子星上的第一宇宙速度約為（ ） A.7.9 km/s B.16.7 km/s C.2.9104 km/s D.5.8104 km/s 知識點二 地球衛(wèi)星（衛(wèi)星種類 同步衛(wèi)星 衛(wèi)星變軌） 例2.是否可以發(fā)射一顆這樣的人造衛(wèi)星，使其圓軌道 ( ) A.與地球表面上某一緯度線(非赤道)是共面的同心圓 B.與地球表面上某一經(jīng)度線所決定的圓是共面的同心圓 C．與地球表面上赤道線是共面的同心圓，且衛(wèi)星相對地球表面是靜止的 D.與地球表面上的赤道線是共面的同心圓，但衛(wèi)星相對地球是運動的 針對訓練2.在圓軌道上質量為m的人造地球衛(wèi)星，它到地面的距離等于地球半徑R，地面上的重力加速度為g，則（ ） A.衛(wèi)星運行的速度為 B.衛(wèi)星運行的周期為 C.衛(wèi)星的加速度為 D.衛(wèi)星的角速度為 例3.同步衛(wèi)星是與地球自轉同步的衛(wèi)星，它的周期T=24 h.關于同步衛(wèi)星的下列說法正確的是（ ） A.同步衛(wèi)星離地面的高度和運行速度是一定的 B.同步衛(wèi)星離地面的高度越高，其運行速度就越大；高度越低，速度越小 C.同步衛(wèi)星只能定點在赤道上空，相對地面靜止不動 D.同步衛(wèi)星的向心加速度與赤道上物體隨地球自轉的加速度大小相等 針對訓練3. 2004年10月19日，中國第一顆業(yè)務型同步氣象衛(wèi)星——“風云二號C”發(fā)射升空，并進入預定軌道.下列關于這顆衛(wèi)星在軌道上運行的描述，正確的是（ ） A.速度介于7.9 km/s與11.2 km/s之間 B.周期小于地球自轉周期 C.加速度小于地面重力加速度 D.處于平衡狀態(tài) 例4. 宇宙飛船和空間站在同一軌道上運動，若飛船想與前面的空間站對接，飛船為了追上軌道空間站，可采取的方法是( ) A.飛船加速直到追上空間站，完成對接 B.飛船從原軌道減速至一個較低軌道，再加速追上空間站完成對接 C.飛船加速至一個較高軌道再減速追上空間站完成對接 D.無論飛船如何采取何種措施，均不能與空間站對接 針對訓練4. 同步衛(wèi)星在赤道上空同步軌道上定位以后，由于受到太陽、月球及其他天體的引力作用影響，會產(chǎn)生漂移運動而偏離原來的位置，若偏離達到一定程度，就要發(fā)動衛(wèi)星上的小發(fā)動機進行修正。如圖7一5—3所示中A為離地面36000km的同步軌道，B和C為兩個已經(jīng)偏離軌道但仍在赤道平面內運行的同步衛(wèi)星，要使它們回到同步軌道上，應 ( ) A．開動B的小發(fā)動機向前噴氣，使B適當減速 B．開動B的小發(fā)動機向后噴氣，使B適當加速 C．開動C的小發(fā)動機向前噴氣，使C適當減速 D．開動C的小發(fā)動機向后噴氣，使C適當加速 針對訓練5.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火，將衛(wèi)星送人同步橢圓軌道3。軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點，如圖所示，則當衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是 ( ) A.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道l上的速率 B.衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度 C.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度 D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度 【有效訓練】 1.關于地球的第一宇宙速度，下面說法中正確的是 ( ) A.它是人造地球衛(wèi)星繞地球運行的最小速度 B.它是近地圓形軌道上人造地球衛(wèi)星的運行速度 C.它是能使衛(wèi)星進入近地軌道的最小速度 D.它是能使衛(wèi)星進入軌道的最大發(fā)射速度 2.關于人造地球衛(wèi)星及其中物體的超重、失重問題，下列說法中正確的是 ( ) A.在發(fā)射過程中向上加速時產(chǎn)生超重現(xiàn)象 B.在降落過程中向下減速時產(chǎn)生超重現(xiàn)象 C.進入軌道時做勻速圓周運動，產(chǎn)生失重現(xiàn)象 D.失重是由于地球對衛(wèi)星內物體的作用力減小而引起的 3.同步衛(wèi)星是指相對于地面不動的人造地球衛(wèi)星，則下面說法中正確的是 ( ) A.它可以在地面上任一點的正上方，且離地心的距離可按需要選擇不同的數(shù)值 B.它可以在地面上任一點的正上方，但離地心的距離是一定的 C.它只能在赤道的正上方，但離地心的距離可按需要選擇不同的數(shù)值 D.它只能在赤道的正上方，且離地心的距離是一定的 4.關于繞地球做勻速圓周運動的人造地球衛(wèi)星，以下判斷正確的是 ( ) A.同一軌道上，質量大的衛(wèi)星線速度大 B.同一軌道上，質量大的衛(wèi)星向心加速度大 C.離地面越近的衛(wèi)星線速度越大 D.離地面越遠的衛(wèi)星線速度越大 5.2003年8月29日，火星、地球和太陽處于三點一線，上演“火星沖日”的天象奇觀。這是6萬年來火星距地球最近的一次，與地球之間的距離只有5576萬公里，為人類研究火星提供了最佳時機。如圖所示為美國宇航局最新公布的“火星沖日”的虛擬圖，則有 ( ) A.2003年8月29日，火星的線速度大于地球的線速度 B.2003年8月29日，火星的線速度小于地球的線速度 C.2004年8月29日，火星又回到了該位置 D.2004年8月29日，火星還沒有回到該位置 6.如圖所示的圓、b、c，其圓心均在地球的自轉軸線上，b、c的圓心與地心重合，對衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運動而言 ( ) A.衛(wèi)星的軌道可能為 B.衛(wèi)星的軌道可能為b C.衛(wèi)星的軌道可能為c D.同步衛(wèi)星的軌道只可能為b 7.我國自行研制發(fā)射的“風云一號”“風云二號”氣象衛(wèi)星的飛行軌道是不同的，“風云一號”是極地圓形軌道衛(wèi)星，其軌道平面與赤道平面垂直，周期為了T1=12 h；“風云二號”是同步衛(wèi)星，其軌道平面就是赤道平面，周期為丁T2＝24 h；兩顆衛(wèi)星相比 ( ) A.“風云一號”離地面較高 B.“風云一號”每個時刻可觀察到的地球表面范圍較大 C.“風云一號”線速度較大 D.若某時刻“風云一號”和“風云二號”正好同時在赤道上某個小島的上空，那么再過12小時，它們又將同時到達該 小島的上空 8.關于我國發(fā)射的“亞洲一號”地球同步通迅衛(wèi)星的說法，正確的是 ( ) A.若其質量加倍，則軌道半徑也要加倍 B.它在北京上空運行，故可用于我國的電視廣播 C.它以第一宇宙速度運行 D.它運行的角速度與地球自轉角速度相同 9.2001年3月23日“和平”號空間站完成了它的歷史使命，墜落在浩瀚的南太平洋?！昂推健碧柨臻g站是 20世紀質量最大，壽命最長，載人最多，技術最先進的航天器，它在空間運行長達15年，下面有關“和平”號空間站墜落過程的說明正確的是 ( ) A.“和平”號空間站進入較稠密大氣層時，將與空氣摩擦，空氣阻力大大增加 B.“和平”號空間站在整個墜落過程中的運動軌跡是直線 C.“和平”號空間站在整個墜落過程中的運動軌跡是曲線 D.“和平”號空間站在進入大氣層前，高度降低，速度變大 10.地球上兩相距很遠的觀察者，都發(fā)現(xiàn)自己的正上方有一顆人造衛(wèi)星，相對自己靜止不動，則這兩位觀察者的位置以及兩顆人造衛(wèi)星到地球中心的距離可能是 ( ) A.一人在南極，一人在北極，觀察不到此現(xiàn)象 B.一人在南極，一人在北極，兩衛(wèi)星到地球中心的距離可以不等，但應成整數(shù)倍 C.兩人都在赤道上，兩衛(wèi)星到地球中心的距離一定相等 11.1989年10月18日，人類發(fā)射的“伽利略”號木星探測器進入太空，行程37億千米．于1995年12月7日到達木星附近，然后繞木星運轉并不斷發(fā)回拍攝到的照片，最后耗盡所有備用燃料墜入木星大氣層而銷毀． (1)人類在地面上發(fā)射該探測器的速度應為（ ） A.等于7.9 km/s B.大于7.9 km/s而小于11.2km/s C.大于11.2 km/s而小于16.7km/s D.大于16.7 km/s (2)該探測器從1995年至2002年6年內繞木星運行了33圈，若引力常量已知，則由此數(shù)據(jù)( ) A.可計算出太陽的質量 B.可計算出木星的質量 C.可計算出探測器的質量 D.以上三個質量均無法計算出來 12. 1987年，美國摩托羅拉公司的專家率先提出了一個方案：在距地球表面780km的太空軌道上建立一個由77顆小衛(wèi)星組成的星座，每條軌道上分布有11顆衛(wèi)星，這種衛(wèi)星系統(tǒng)稱為銥衛(wèi)星系統(tǒng)．目前，有66顆銥衛(wèi)星均勻分布在距離地面784km的，6條不同軌道上，假設這些衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，則它們在運動中具有相同的( ) A.圓心 B.速率 C.周期 D.加速度大小 13.一顆人造地球衛(wèi)星以速度v發(fā)射后，可繞地球做勻速圓周運動，若使發(fā)射速度變?yōu)?v，則該衛(wèi)星可能( ) ①繞地球做勻速圓周運動，周期變大 ②繞地球運動，軌道變?yōu)闄E圓 ③不繞地球運動，成為繞太陽運動的人造衛(wèi)星 ④掙脫太陽引力的束縛，飛到太陽系以外的宇宙 A．①② B．②③ C．③④ D．①②③ 14.星球上的物體脫離星球引力所需要的最小速度稱為第二宇宙速度．星球的第二宇宙速度與第一宇宙速度的關系是＝．已知某星球的半徑為r，它表面的重力加速度為地球表面重力加速度g的1/6，不計其他星球的影響.則該星球的第二宇宙速度為 ( ) A. B. C. C. 15.人們認為某些白矮星（密度較大的恒量）每秒大約自轉一周（萬有引力恒量 ，地球半徑約為. (1)為使其表面上的物體能夠被吸引住而不致由于快速轉動被“甩”掉，它的密度至少為多少? (2)假設某白矮星密度約為此值，且其半徑等于地球半徑，則它的第一宇宙速度約為多少?