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文本内容:
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6.5〜6宇宙航行经典力学的局限性
1.理解人造卫星的相关知识,准确理解人造卫星做圆周运动时,各物理量之间的关系
2.知道三个宇宙速度的含义,会推导第一宇宙速度学习目标
3.知道牛顿运动定律的适用范围理解经典力学在科学研究和生产技术中的广泛应用
1.对第一宇宙速度的推导过程和方法,理解第一宇宙速度的应用领域重点与难点
2.人造地球卫星的发射速度与运行速度的区别
3.掌握相关人造卫星计算及计算过程中的一些代换情境导入1957年前苏联发射了第一颗人造地球卫星,开创了人类航天时代的新纪兀我国在70年代发射第一颗卫星以来,相继发射了多颗不同种类的卫星,掌握了卫星回收技术和“一箭多星”技术,99年发射了“神舟”号试验飞船这节课,我们要学习相关人造地球卫星的知识放映一段录像资料,简单理解卫星的一些资料(提升学生的学习兴趣)知识梳理互动探究1________________________________________.物体的速度,叫做第一宇,宙速度vi=_______o该速度是环绕地球运动的_____________(填“最大”、“最小”)发射速度,_________(填“最大”、“最小”)的环绕速度[投影出示]:
1.高轨道上运行的卫星速2_____________________________.当物体的速度大于或等于时,它就会克度小,是否发射也容易呢?服的引力,永远离开_______o我们把___________叫做第一宇宙速度假如发射飞行器
2.牛顿实验中,炮弹至少的速度大于
7.9km/s,而小于
11.2km/s,该飞行器绕地球运行的轨迹是O要以多大的速度发射,才能在地面附近绕地球做匀速圆3____________________________________________.在地面附近发射一周运动?个物体,要使物体挣脱________________________________弓1力的束缚,飞,,到_________必须使它的速度等于或大于_________________这个速度叫
3.在地面附近,物体的万做__________________o有引力等于重力,此力也是天空卫星做圆周运动的向心4____________________________________.牛顿运动定律和力后引力定律力,能否从这个角度来推导在、________________________________________、__________的第一宇宙速度呢?广阔领域,包括___________的研究中,经受了实践的检验,取得了巨大的成就
4.我们能否发射一颗周期为70min的人造地球卫星5_________________________________________________________.从呢?(提示算一算近地卫低速到高速在经典力学中,物体的质量机是不随运动状态改变的,而狭义相对星其周期是多少?近地卫星,论指出,质量要随物体运动速度的增大而_______________________________因为半径最小,其运行周期BP m=___________________________________o最小)6____________________________________________________.从宏观到
5.研究同步通信卫星的微观相对论和量子力学的出现,并不说明经典力学失去了意义,它仅仅说明它有一定的适用范围,只适用于____________________________________运动,不适用于__________运动,只适用于_________世界,不适用于__________世界轨道运动参数v=co=
7.从弱引力到强引力相对论物理学与经典物理学的结论没有区别,相对论与量R=h=a=n子力学都没有否认过去的科学,而仅仅认为__________________
6.相对论和量子力学的出现O是否否认了牛顿的经典力学?应该怎样理解?课堂巩固难点突破
1.环绕地球在圆形轨道上运行的人造地球卫星,其周期可能是()A.60分钟B.80分钟C.180分钟D.25小时思维点拨
2.如右图中的圆a、b、c,其圆心均在地球的自转轴线上,对环绕地
1.第一宇宙速度(即球作匀速圆周运动来说()环绕速度)计算A.卫星的轨道可能为a2^5X2第一宇宙速度是B.卫星的轨道可能为b地球卫星的最小发射C.卫星的轨道可能为c飞之匕1速度,也是地球卫星在D.同步卫星的轨道只可能为b近地轨道上运行时的速度.
3.下面关于同步通信卫星的说法中准确的是()「Mm v2G——=m—=mgA.同步通信卫星和地球自转同步,卫星的高度和速率都是确定的由2R得B.同步通信卫星的角速度虽已被确定,但高度和速率能够选择.高度v=-
7.9x ICPm/s增加,速率增大;高度降低,速率减小,仍同步RV YC.我国发射第一颗人造地球卫星的周期是114min,比同步通信卫星的
2.宇宙速度的意义周期短,所以第一颗人造卫星离地面的高度比同步卫星低D.同步通信卫星的速率当发射速度V与宇宙比我国发射的第一颗人造卫星的速率小速度分别有如下关系时,被发射物体的运
14.人造卫星环绕地球运动的速率其中g为地面处的重力加动情况将有所不同速度,R为地球半径,厂为卫星离地球中心的距离,下面哪些说法是准
①当VV1时被发射确的()物体最终仍将落回地面;A.从公式可见,环绕速度与轨道半径的平方根成反比B.从公式可见,把人造卫星发射到越远的地方越容易
②当也Wu也时,被发C.上面环绕速度的表达式是错误的D.以上说法都错射物体将环绕地球运动,成为地球卫星;
5.宇宙飞船要与轨道空间站对接,飞船为了追上轨道空间站()
③当V^VV3时,被发射2A.只能从较低轨道上加速物体将脱离地球束B.只能从较高轨道上加速缚,成为环绕太阳运动C.只能从同空间站同一高度轨道上加速的“人造行星”;D.无论在什么轨道上,只要加速都行
④当时,被发射物体将从太阳系中逃逸6,绕地球作圆周运动的人造卫星中,有一与内壁相接触的物体,这个物体()A.受到地球的吸引力和卫星内壁的支持力的作用B.受到地球的吸引力和向心力的作用
3.人造地球卫星(只讨论C.物体处于失重状态,不受任何力的作用绕地球做匀速圆周运动的D.只受地球吸引力的作用人造卫星)主要运动参量随轨道半径的变化关系
7.我国发射的神州五号载人宇宙飞船的周期约为90min,假如把它绕地球的运动对卫星来说看作是匀速圆周运动,飞船的运动和人造地球同步卫星的运动相比,以下判断中准确的是()G方引==A.飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径
8.飞船的运行速度小于同步卫星的运行速度GmM v2C.飞船运动的向心加速度大于同步卫星运动的向心加速度—二m—厂rD.飞船运动的角速度小于同步卫星运动的角速度4兀29=mrw-mr
8.假设地球质量不变,而地球半径增大到原来的2倍,那么从地球发射的人造地———T2球卫星第一宇宙速度(球绕速度)大小应为原来的()由此可知倍⑴向心加速度向与rA.6B.扬倍C.5倍D.2倍
9.“吴健雄”星的直径约为32km,密度与地球相近.若在此小行星上发射一颗的平方成反比,应随一卫星环绕其表面运行,它的环绕速率约为()的增大而减小A.10m/s B.20m/s C.30m/s D.40m/sGM1〃向二F
10.人造卫星绕地球做匀速圆周运动,期其轨道半径为R,线速度为u,周r r为T,若要使卫星的周期变为2T,A.R不可能的方法是(⑵线速度u与〃的平方根变,使线速度变为W2B.u不变,使轨道半径变为2R成反比,u随厂的增大而减小C.轨道半径变为逐R D.无法实现
11.同步通信卫星离地心的距离为八运行速率为以,加速度为的,地球赤道上⑶角速度与r的三分之物体随地球自转的向心加速度为2,第一宇宙速度为以,地三次方成反比,随厂的球半径为R,则()增大而减小R2_Vj JR2Q VV r2D.〃R2=~一—2~
12.以下说法准确的是()
(4)周期T与一的二分之A.经典力学理论普遍适用,大到天体,小到微观粒子均适用三次方成正比,T随r的增B.经典力学理论的成立具有一定的局限性大而增大C.在经典力学,物体的质量不随运动状态而改变D.相对论与量子力学否认了经典理论
4.人造卫星的超重与失重
13.在环绕地球运动的空间实验室内,以下几项实验中不能实行的有••⑴人造卫星在发射升空时,()A.用天平测物体质量有一段加速运动;在返回地B.用弹簧秤测作用于秤钩上的拉力C.观察液体内热传递的对流现象面时,有一段减速运动这D.用单摆测该处的重力加速度
14.无人飞船“神州二号”曾在离地面高度为
3.4x105m的圆轨道两个过程加速度方向均向上运行了47a.求在这段时间内它绕行地球多少圈?上,因而都处于超重状态(已知地球半径R地=
6.4xl()6洲,重力加速度g=
9.8Ws2)⑵人造卫星在沿圆轨道运行时,因为万有引力提供向心力,所以处于完全失重状态在这种情况下凡是与重力相关的力学现象都会停止发生所以,在卫星上的仪器,凡是制造原理与重力
15.宇航员在月球上自高力处以初速度w水平抛出一小球,测出水平射程为L(这时月球表面能够看作是平坦的),则
(1)月球表面处的重力加速度是多大?相关的均不能使用,同理,
(2)若已知月球半径为R,要在月球上发射一颗月球卫星,发射速度与重力相关的实验也将无至少为多大?
(3)它在月球表面附近环绕月球运行的周期是多少?法实行感悟反思参考答案:
1.CD
2.BCD
3.ACD
4.A
5.A
6.D
7.C
8.B
9.B
10.C
11.CD
12.BC
13.ACD2v2//
014.几=一=
3115.12I3T。