粵教版必修2《人造衛(wèi)星-宇宙速度》課件

§3.2.2人造衛(wèi)星宇宙速度§3.2.2人造衛(wèi)星宇宙速度萬有引力定律應(yīng)用之二：預(yù)測未知天體亞當(dāng)斯與勒維烈預(yù)測在天王星附近還有一顆行星。萬有引力定律應(yīng)用之二：預(yù)測未知天體亞當(dāng)斯與勒維烈預(yù)測在天王神秘和美艷的宇宙------哈勃太空望遠(yuǎn)鏡16年“十佳照片”

神秘和美艷的宇宙------哈勃太空望遠(yuǎn)鏡16年“十佳照片”1、距地球兩千八百萬光年的寬邊帽星系

1、距地球兩千八百萬光年的寬邊帽星系2、被命名為螞蟻星云的Mz3

2、被命名為螞蟻星云的Mz33、被稱為愛斯基摩星云的

NGC2392

3、被稱為愛斯基摩星云的

NGC23924、貓眼星云

4、貓眼星云5、距地球八千光年的沙漏星云

5、距地球八千光年的沙漏星云6、錐形星云

6、錐形星云7、距地球五千五百光年的天鵝星云中的完美風(fēng)暴

7、距地球五千五百光年的天鵝星云中的完美風(fēng)暴8、以凡高作品《星夜》命名的景象

8、以凡高作品《星夜》命名的景象9、遙遠(yuǎn)的大犬星座的兩個(gè)螺旋形星系相互碰撞

9、遙遠(yuǎn)的大犬星座的兩個(gè)螺旋形星系相互碰撞10、距地球九千光年的三裂星云

10、距地球九千光年的三裂星云明朝萬戶飛天明朝萬戶飛天1970年4月24日這是一首中國人熟悉的樂曲……1970年4月24日這是一首中國人熟悉的樂曲……1957年10月4日，前蘇聯(lián)發(fā)射了世界上第一顆人造地球衛(wèi)星我國在1970年4月20日發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星2003年10月15日，神州五號(hào)載人宇宙飛船發(fā)射升空2007年10月24日，嫦娥一號(hào)探月衛(wèi)星發(fā)射成功1957年10月4日，前蘇聯(lián)發(fā)射了世界上第一顆人造地球衛(wèi)星我地面上的物體，怎樣才能成為人造地球衛(wèi)星呢？地面上的物體，怎樣才能成為人造地球衛(wèi)星呢？那么，速度為多大時(shí)，物體將不會(huì)落回地面而成為繞地球旋轉(zhuǎn)的人造衛(wèi)星呢？建立模型：衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)基本思路：衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力提供可以看出:衛(wèi)星離地心越遠(yuǎn)，它運(yùn)行的速度越慢。那么，速度為多大時(shí)，物體將不會(huì)落回地面而成為繞地球旋轉(zhuǎn)的人造對(duì)于靠近地面的衛(wèi)星，可以認(rèn)為此時(shí)的r近似等于地球半徑R，把r用地球半徑R代入，可以求出：

1、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？對(duì)于靠近地面的衛(wèi)星，可以認(rèn)為此時(shí)的r近似等環(huán)繞速度

指衛(wèi)星在穩(wěn)定的軌道上繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度發(fā)射速度

指被發(fā)射物體離開地面時(shí)的水平初速度環(huán)繞速度指衛(wèi)星在穩(wěn)定的軌道上繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度發(fā)射速度指2、第二宇宙速度：當(dāng)物體的速度大于或等于11.2km/s時(shí)，衛(wèi)星就會(huì)脫離地球的吸引，不在繞地球運(yùn)行。我們把這個(gè)速度叫第二宇宙速度。達(dá)到第二宇宙速度的還受到太陽的引力。2、第二宇宙速度：當(dāng)物體的速度大于或等于11.2km/s時(shí)，3、第三宇宙速度：如果物體的速度等于或大于16.7km/s，物體就擺脫了太陽引力的束縛，飛到太陽系以外的宇宙空間去。這個(gè)速度叫第三宇宙速度。

3、第三宇宙速度：如果物體的速度等于或大于16.7km/s，粵教版必修2《人造衛(wèi)星-宇宙速度》課件rR討論與交流：設(shè)地球和衛(wèi)星的質(zhì)量分別為M和m,衛(wèi)星到地心的距離為r,求衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度v、ω、T?思路：由F引=F心得vF引rR討論與交流：思路：由F引=F心得vF引(r↑,v↓)(r↑,ω↓)二、人造地球衛(wèi)星(r↑,T↑)1、衛(wèi)星的繞行速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系可見：V、W、T與r為一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，與衛(wèi)星質(zhì)量m無關(guān)，a呢？(r↑,v↓)(r↑,ω↓)二、人造地球衛(wèi)星(r↑思考：對(duì)于繞地球運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星：（1）離地面越高，向心力越（2）離地面越高，線速度越（3）離地面越高，周期越（4）離地面越高，角速度越（5）離地面越高，向心加速度越小大小小小思考：對(duì)于繞地球運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星：小大小小小2.衛(wèi)星離開地面向上發(fā)射時(shí)有超重現(xiàn)象，當(dāng)進(jìn)入軌道后，圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這時(shí)衛(wèi)星中的人和其他物體均以本身受的重力做為向心力，不再給支持物以壓力或拉力，衛(wèi)星上的物體完全失重，在衛(wèi)星中處于“漂浮”狀態(tài)，因此，在衛(wèi)星上的儀器，凡是制造原理與重力有關(guān)的均不能使用，如：彈簧秤、天平等2.衛(wèi)星離開地面向上發(fā)射時(shí)有超重現(xiàn)象，當(dāng)進(jìn)入軌道后，圍繞地球各種各樣的衛(wèi)星……各種各樣的衛(wèi)星……FF1F2所有衛(wèi)星的軌道必須過地心FF1F2所有衛(wèi)星的軌道必須過地心F1F2F3赤道平面北南東西地球同步衛(wèi)星F1F2F3赤道平面北南東西地球同步衛(wèi)星粵教版必修2《人造衛(wèi)星-宇宙速度》課件3、同步衛(wèi)星

討論與交流：

①要使同步衛(wèi)星跟隨地球一起運(yùn)動(dòng),那它的軌道平面有什么要求?周期應(yīng)該怎么確定?②同步衛(wèi)星離地的高度h又是怎么確定的？

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，只能在赤道平面，它的周期T＝２４ｈ。3、同步衛(wèi)星討論與交流：所謂地球因?yàn)関、w、T與軌道半徑r一一對(duì)應(yīng)，同步衛(wèi)星與地球的周期相同都是24小時(shí)，設(shè)r=h+R（R為地球半徑、h為離地面高度）所以知道同步衛(wèi)星離地面的高度是一個(gè)定值因?yàn)関、w、T與軌道半徑r一一對(duì)應(yīng)，同步衛(wèi)星與粵教版必修2《人造衛(wèi)星-宇宙速度》課件粵教版必修2《人造衛(wèi)星-宇宙速度》課件粵教版必修2《人造衛(wèi)星-宇宙速度》課件同步衛(wèi)星發(fā)射過程同步衛(wèi)星發(fā)射過程思考：如何利用同步衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)全球通訊？

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。思考：如何利用同步衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)全球通訊？為了衛(wèi)星西昌衛(wèi)星發(fā)射中心

西昌衛(wèi)星發(fā)射中心酒泉衛(wèi)星發(fā)射基地

酒泉衛(wèi)星發(fā)射基地太原衛(wèi)星發(fā)射中心

太原衛(wèi)星發(fā)射中心練習(xí)鞏固

啟動(dòng)衛(wèi)星的發(fā)動(dòng)機(jī)使其速度加大，待它運(yùn)動(dòng)到距離地面的高度比原來大的位置，再定位使它繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)成為另一軌道的衛(wèi)星，該衛(wèi)星在后一軌道與在前一軌道相比（

）A.速度減小 B.周期增大

C.角速度減小 D.加速度增大練習(xí)鞏固啟動(dòng)衛(wèi)星的發(fā)動(dòng)機(jī)使其速度加大，待它運(yùn)動(dòng)到距離地2.關(guān)于人造地球衛(wèi)星的說法中正確的是()A、同步通訊衛(wèi)星的高度和速率是可變的，高度增加速率增大，仍然同步；B、所有的同步衛(wèi)星的高度和速率都是一定的，且它們都在赤道上空的同一軌道上運(yùn)行；C、欲使某顆衛(wèi)星的速度比預(yù)計(jì)的速度增大2倍，可使原來預(yù)算的軌道半徑r變?yōu)閞/4；D、欲使衛(wèi)星的周期比預(yù)計(jì)的周期增大到原來的2倍，可使原來的軌道半徑不變，使速率增大到原來預(yù)計(jì)的2倍。2.關(guān)于人造地球衛(wèi)星的說法中正確的是()3現(xiàn)有兩顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星A和B，它們的軌道半徑分別是rA和rB，如果rA

>rB

,則（）A.衛(wèi)星A的運(yùn)動(dòng)周期比衛(wèi)星B的運(yùn)動(dòng)周期大B.衛(wèi)星A的線速度比衛(wèi)星B的線速度大C.衛(wèi)星A的角速度比衛(wèi)星B的角速度大D.衛(wèi)星A的加速度比衛(wèi)星B的加速度大AB地球3現(xiàn)有兩顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星A和B，它們的軌練習(xí)鞏固4、2005年10月11日9時(shí)整,我國成功發(fā)射了神舟六號(hào)載人飛船.神舟六號(hào)載人飛船在繞地球飛行了5圈后變軌，軌道變?yōu)榫嗟孛娓叨葹閔的圓形