高中物理：6.5 宇宙航行 課件（新人教必修2）

1、2021/8/11 星期三1高中物理新人教版必修系列課件2021/8/11 星期三26.5宇宙航行2021/8/11 星期三3教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能： 1了解人造衛(wèi)星的有關(guān)知識(shí) 2知道三個(gè)宇宙速度的含義，會(huì)推導(dǎo)第一宇宙速度過程與方法 ： 通過用萬(wàn)有引力定律推導(dǎo)第一宇宙速度培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力情感、態(tài)度與價(jià)值觀： 1通過介紹我國(guó)在衛(wèi)星發(fā)射方面的情況激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)熱情 2感知人類探索宇宙的夢(mèng)想促使學(xué)生樹立獻(xiàn)身科學(xué)的人生價(jià)值觀教學(xué)重點(diǎn)： 第一宇宙速度的推導(dǎo)教學(xué)難點(diǎn)：運(yùn)行速率與軌道半徑之間的關(guān)系教學(xué)方法 ：探究、講授、討論、練習(xí)教具準(zhǔn)備：錄像資料、多媒體課件2021/8/11 星期三4一、人造

2、衛(wèi)星的發(fā)射原理二、宇宙速度三、人造衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律四、地球同步衛(wèi)星2021/8/11 星期三5一、人造衛(wèi)星的發(fā)射原理牛頓設(shè)想：拋出速度很大時(shí)，物體就不會(huì)落加地面2021/8/11 星期三6設(shè)地球質(zhì)量為M，半徑為R。人造地球衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行，質(zhì)量為m，軌道半徑為r。那么，在該軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的速度v如何推算？ 衛(wèi)星離地心越遠(yuǎn)，它運(yùn)行的速度越慢。2021/8/11 星期三7這就是人造地球衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所必須具有的最低發(fā)射速度，叫做第一宇宙速度。近地面的衛(wèi)星的速度是多少呢？2021/8/11 星期三8二、宇宙速度1、第一宇宙速度： (環(huán)繞速度） V1=7.9km/s地球

3、11.2km/sv7.9km/s2、第二宇宙速度：(脫離速度) V2=11.2km/sV3=16.7km/s3、第三宇宙速度：（逃逸速度）人造行星人造恒星人造衛(wèi)星2021/8/11 星期三9概念辨析發(fā)射速度和運(yùn)行速度1、發(fā)射速度：是指被發(fā)射物在地面附近離開發(fā)射裝置時(shí)的速度。2、運(yùn)行速度：是指衛(wèi)星進(jìn)入軌道后繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度。r v近地衛(wèi)星其它衛(wèi)星宇宙速度均指發(fā)射速度第一宇宙速度為在地面發(fā)射衛(wèi)星的最小速度，也是環(huán)繞地球運(yùn)行的最大速度2021/8/11 星期三10三、人造衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可見：v、T 與 r 為 一 一對(duì)應(yīng)關(guān)系2021/8/11 星期三11練習(xí)： 求近地衛(wèi)星的周期我們能否發(fā)射

4、一顆周期為50min的衛(wèi)星呢？2021/8/11 星期三12四、地球同步衛(wèi)星1、所謂地球同步衛(wèi)星是指相對(duì)于地面靜止的人造衛(wèi)星，它在軌道上跟著地球自轉(zhuǎn)，同步地做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它的周期：T24h2、所有的同步衛(wèi)星只能分布在赤道上方的一個(gè)確定軌道上 ，即同步衛(wèi)星軌道平面與地球赤道平面重合，衛(wèi)星離地面高度為定值。對(duì)同步衛(wèi)星：其r、 v、T 、g 均為 定值2021/8/11 星期三13小結(jié)特點(diǎn)：（1）定點(diǎn)在赤道上空（2）周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同（3）距離地面的高度高度一定（約距地面36000km）（5）線速度大小 （約為3.1km/s）2021/8/11 星期三14h練習(xí)： 求同步衛(wèi)星離地面高度地球同步

5、衛(wèi)星能否位于廈門正上方某一確定高度h ？2021/8/11 星期三15同步衛(wèi)星2021/8/11 星期三162021/8/11 星期三17 為了衛(wèi)星之間不互相干擾，大約3左右才能放置1顆，這樣地球的同步衛(wèi)星只能有120顆?？梢?，空間位置也是一種資源。2021/8/11 星期三18凡是人造衛(wèi)星的問題都可從下列關(guān)系去列運(yùn)動(dòng)方程，即:重力=萬(wàn)有引力=向心力2021/8/11 星期三192、兩顆人造地球衛(wèi)星質(zhì)量之比m1m2=12,軌道半徑之比R1R2=31，下列有關(guān)數(shù)據(jù)之比正確的是( )A、周期之比T1T2=31 B、線速度之比v1v2=31C、向心力之比F1F2=19 D、向心加速度之比a1a2=1

6、9例題分析1、人造地球衛(wèi)星的軌道半徑越大，則( )A、速度越小，周期越小B、速度越小，加速度越小C、加速度越小,周期越大D、角速度越小,加速度越大BCD2021/8/11 星期三201999年5月10日，我國(guó)成功地發(fā)射了“一箭雙星”，將“風(fēng)云1號(hào)”氣象衛(wèi)星和“實(shí)驗(yàn)5號(hào)”科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星送入離地面870km的軌道，已知地球半徑為6400km，這兩顆衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)速度約為 A、11.2kms B、7.9kms C、7.4kmsD、2.1kmsC例題分析2021/8/11 星期三21h=3.6107mr=4.2107mv=3km/sT=24hh=3.8108mr3.8108mv=1km/sT=27天h0r=6.4106mv=7.9km/sT=84分鐘同步衛(wèi)星近地衛(wèi)星月球近地衛(wèi)星、同步衛(wèi)星、月球三者比較2021/8/11 星期三22小 結(jié)：一、宇宙速度 1、第一宇宙速度（環(huán)繞速度） v1=7.9km/s 2、第二宇宙速度（脫離速度） v2=1