宇宙航行課件30-人教課標(biāo)版

高中物理·必修2·人教版5宇宙航行高中物理·必修2·人教版5宇宙航行[目標(biāo)定位]

1.知道三個宇宙速度的含義，會推導(dǎo)第一宇宙速度的公式．2．理解掌握人造衛(wèi)星的線速度、角速度、周期、向心加速度與軌道半徑的關(guān)系．3．了解人造衛(wèi)星的相關(guān)知識及我國衛(wèi)星發(fā)射的情況，激發(fā)學(xué)生的愛國熱情．[目標(biāo)定位]1.知道三個宇宙速度的含義，會推導(dǎo)第一宇宙速度一、人造地球衛(wèi)星1.

牛頓的設(shè)想：如圖6－5－1所示，在高山上水平拋出一物體，當(dāng)物體的初速度_______時，它將會圍繞地球旋轉(zhuǎn)而不再落回地球表面，成為一顆繞地球轉(zhuǎn)動的_____________．圖6－5－1足夠大人造地球衛(wèi)星勻速圓周萬有引力一、人造地球衛(wèi)星圖6－5－1足夠大人造地球衛(wèi)星勻速圓周萬有引想一想衛(wèi)星離地面越高，其線速度是越大嗎？想一想衛(wèi)星離地面越高，其線速度是越大嗎？二、宇宙速度1．第一宇宙速度

v1＝____km/s，衛(wèi)星在_____________繞地球做勻速圓周運動的速度，又稱環(huán)繞速度．

2．第二宇宙速度

v2＝_____km/s，使衛(wèi)星掙脫_____引力束縛的最小地面發(fā)射速度，又稱脫離速度．3．第三宇宙速度

v3＝____km/s，使衛(wèi)星掙脫_____引力束縛的_____地面發(fā)射速度，也叫逃逸速度．7.9地球表面附近11.2地球16.7太陽最小二、宇宙速度7.9地球表面附近11.2地球16.7太陽最小想一想下列說法是否正確：(1)繞地球做圓周運動的人造衛(wèi)星的速度可以是10km/s.(

)(2)在地面上發(fā)射人造衛(wèi)星的最小速度是7.9km/s.(

)答案衛(wèi)星繞地球做圓周運動飛行時的軌道半徑越小，其線速度就越大，最大速度等于第一宇宙速度7.9km/s，(1)錯；地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度為7.9km/s，即第一宇宙速度，(2)對．宇宙航行PPT課件30-人教課標(biāo)版三、夢想成真1957年10月_____成功發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星；1969年7月美國“阿波羅11號”登上_____；2003年10月15日我國航天員_______踏入太空．蘇聯(lián)月球楊利偉三、夢想成真蘇聯(lián)月球楊利偉一、對三個宇宙速度的理解宇宙速度是在地球上滿足不同要求的衛(wèi)星發(fā)射速度．1．第一宇宙速度(環(huán)繞速度) (1)是人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運動所具有的速度，是人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，v＝7.9km/s. (2)推導(dǎo)：對于近地人造衛(wèi)星，軌道半徑r近似等于地球半徑R＝6400km，衛(wèi)星在軌道處所受的萬有引力近似等于衛(wèi)星在地面上所受的重力，取g＝9.8m/s2，則一、對三個宇宙速度的理解2．第二宇宙速度(脫離速度)：在地面上發(fā)射物體，使之能夠脫離地球的引力作用，成為繞太陽運動的人造行星或繞其他行星運動的人造衛(wèi)星所必需的最小發(fā)射速度，其大小為11.2km/s.2．第二宇宙速度(脫離速度)：在地面上發(fā)射物體，使之能夠脫離3．第三宇宙速度(逃逸速度)：在地面上發(fā)射物體，使之最后能脫離太陽的引力作用，飛到太陽系以外的宇宙空間所必需的最小速度，其大小為16.7km/s.

注意：第一宇宙速度是人造衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，也是最小發(fā)射速度．3．第三宇宙速度(逃逸速度)：在地面上發(fā)射物體，使之最后能脫 A．0.4km/s B．1.8km/s

C．11km/s D．36km/s

答案

B A．0.4km/s B．1.8km/s 宇宙航行PPT課件30-人教課標(biāo)版【例2】某人在一星球上以速率v豎直上拋一物體，經(jīng)時間t后，物體以速率v落回手中．已知該星球的半徑為R，求該星球上的第一宇宙速度．【例2】某人在一星球上以速率v豎直上拋一物體，經(jīng)時間t后，二、人造衛(wèi)星運動問題的處理思路及規(guī)律1．軌道及特點 (1)軌道：赤道軌道、極地軌道及其他軌道．如圖所示．二、人造衛(wèi)星運動問題的處理思路及規(guī)律 (2)特點：所有的軌道圓心都在地心．2．處理思路及規(guī)律

將人造衛(wèi)星視為繞地球(或其他天體)做勻速圓周運動，所需向心力等于地球(或其他天體)對衛(wèi)星的萬有引力，即： (2)特點：所有的軌道圓心都在地心．注意：地球衛(wèi)星的an、v、ω、T由地球的質(zhì)量M和衛(wèi)星的軌道半徑r決定，與衛(wèi)星的質(zhì)量、形狀等因素?zé)o關(guān)．注意：地球衛(wèi)星的an、v、ω、T由地球的質(zhì)量M和衛(wèi)星的軌道半【例3】a、b、c、d是在地球大氣層外的圓形軌道上運行的四顆人造衛(wèi)星．其中a、c的軌道相交于P，b、d在同一個圓軌道上，b、c軌道在同一平面上．某時刻四顆衛(wèi)星的運行方向及位置如圖6－5－3所示，下列說法中正確的是 (

)圖6－5－3 A．a(chǎn)、c的加速度大小相等，且大于b的加速度 B．b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度 C．a(chǎn)、c的線速度大小相等，且小于d的線速度 D．a(chǎn)、c存在P點相撞的危險【例3】a、b、c、d是在地球大氣層外的圓形軌道上運行的四顆答案

A答案A三、地球同步衛(wèi)星1．同步衛(wèi)星：指相對于地面靜止的衛(wèi)星，又叫通訊衛(wèi)星．2．六個“一定”：

(1)運行方向一定：同步衛(wèi)星的運行方向與地球的自轉(zhuǎn)方向一致； (2)周期一定：運轉(zhuǎn)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，T＝24h； (3)角速度一定：等于地球自轉(zhuǎn)角速度； (4)軌道平面一定：所有地球同步衛(wèi)星的軌道平面均在赤道平面內(nèi)； (5)高度一定：所有同步衛(wèi)星離地面高度相同，均為36000km； (6)速率一定：所有同步衛(wèi)星的環(huán)繞速度相同．三、地球同步衛(wèi)星特別提醒

(1)所有同步衛(wèi)星的周期T、軌道半徑r、環(huán)繞速度v、角速度ω及向心加速度a的大小均相同；但因質(zhì)量可能不同，所受萬有引力(向心力)可能不同．(2)所有國家發(fā)射的同步衛(wèi)星的軌道都與赤道為同心圓，它們都在同一軌道上運動且都相對靜止．特別提醒【例4】下面關(guān)于同步通信衛(wèi)星的說法中，正確的是(

) A．同步通信衛(wèi)星和地球自轉(zhuǎn)同步衛(wèi)星的高度和速率都是

確定的

B．同步通信衛(wèi)星的高度、速度、周期中，有的能確定，

有的不能確定，可以調(diào)節(jié)

C．我國發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星的周期是114min，比同

步通信衛(wèi)星的周期短，所以第一顆人造衛(wèi)星離地面的

高度比同步通信衛(wèi)星的低

D．同步通信衛(wèi)星的速率比我國發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi)

星的速率小

答案

ACD【例4】下面關(guān)于同步通信衛(wèi)星