《人教物理必修二课件6.5宇宙航行》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教物理必修二课件6.5宇宙航行（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,高中物理必修2人教版,5 宇宙航行,目标定位1.知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度的公式 2理解掌握人造卫星的线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系 3了解人造卫星的相关知识及我国卫星发射的情况，激发学生的爱国热情,一、人造地球卫星 1. 牛顿的设想：如图651所示，在高山上水平抛出一物体，当物体的初速度_时，它将会围绕地球旋转而不再落回地球表面，成为一颗绕地球转动的_,图651,足够大,人造地球卫星,匀速圆周,万有引力,想一想卫星离地面越高，其线速度是越大吗？,二、宇宙速度 1第一宇宙速度 v1_ km/s，卫星在_绕地球做匀速圆周运动的速度，又称环绕速度 2第二宇宙速度
2、 v2_ km/s，使卫星挣脱_引力束缚的最小地面发射速度，又称脱离速度 3第三宇宙速度 v3_ km/s，使卫星挣脱_引力束缚的_地面发射速度，也叫逃逸速度,7.9,地球表面附近,11.2,地球,16.7,太阳,最小,想一想下列说法是否正确： (1)绕地球做圆周运动的人造卫星的速度可以是10 km/s.() (2)在地面上发射人造卫星的最小速度是7.9 km/s.() 答案卫星绕地球做圆周运动飞行时的轨道半径越小，其线速度就越大，最大速度等于第一宇宙速度7.9 km/s，(1)错；地球卫星的最小发射速度为7.9 km/s，即第一宇宙速度，(2)对,三、梦想成真 1957年10月_成功发射了第
3、一颗人造卫星； 1969年7月美国“阿波罗11号”登上_； 2003年10月15日我国航天员_踏入太空,苏联,月球,杨利伟,一、对三个宇宙速度的理解 宇宙速度是在地球上满足不同要求的卫星发射速度 1第一宇宙速度(环绕速度) (1)是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所具有的速度，是人造地球卫星的最小发射速度，v7.9 km/s. (2)推导：对于近地人造卫星，轨道半径r近似等于地球半径R6 400 km，卫星在轨道处所受的万有引力近似等于卫星在地面上所受的重力，取g9.8 m/s2，则,2第二宇宙速度(脱离速度)：在地面上发射物体，使之能够脱离地球的引力作用，成为绕太阳运动的人造行星或绕其
4、他行星运动的人造卫星所必需的最小发射速度，其大小为11.2 km/s.,3第三宇宙速度(逃逸速度)：在地面上发射物体，使之最后能脱离太阳的引力作用，飞到太阳系以外的宇宙空间所必需的最小速度，其大小为16.7 km/s. 注意：第一宇宙速度是人造卫星的最大环绕速度，也是最小发射速度,A0.4 km/s B1.8 km/s C11 km/s D36 km/s 答案B,【例2】某人在一星球上以速率v竖直上抛一物体，经时间t后，物体以速率v落回手中已知该星球的半径为R，求该星球上的第一宇宙速度,二、人造卫星运动问题的处理思路及规律 1轨道及特点 (1)轨道：赤道轨道、极地轨道及其他轨道如图652所示,
5、图652,(2)特点：所有的轨道圆心都在地心 2处理思路及规律 将人造卫星视为绕地球(或其他天体)做匀速圆周运动，所需向心力等于地球(或其他天体)对卫星的万有引力，即：,注意：地球卫星的an、v、T由地球的质量M和卫星的轨道半径r决定，与卫星的质量、形状等因素无关,【例3】a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星其中a、c的轨道相交于P，b、d在同一个圆轨道上，b、c轨道在同一平面上某时刻四颗卫星的运行方向及位置如图653所示，下列说法中正确的是 (),图653,Aa、c的加速度大小相等，且大于b的加速度 Bb、c的角速度大小相等，且小于a的角速度 Ca、c的线速度大小相等
6、，且小于d的线速度 Da、c存在P点相撞的危险,答案A,三、地球同步卫星 1同步卫星：指相对于地面静止的卫星，又叫通讯卫星 2六个“一定”： (1)运行方向一定：同步卫星的运行方向与地球的自转方向一致； (2)周期一定：运转周期与地球自转周期相同，T24 h； (3)角速度一定：等于地球自转角速度； (4)轨道平面一定：所有地球同步卫星的轨道平面均在赤道平面内； (5)高度一定：所有同步卫星离地面高度相同，均为36 000 km； (6)速率一定：所有同步卫星的环绕速度相同,特别提醒 (1)所有同步卫星的周期T、轨道半径r、环绕速度v、角速度及向心加速度a的大小均相同；但因质量可能不同，所受万有引力(向心力)可能不同 (2)所有国家发射的同步卫星的轨道都与赤道为同心圆，它们都在同一轨道上运动且都相对静止,【例4】下面关于同步通信卫星的说法中，正确的是() A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 B同步通信卫星的高度、速度、周期中，有的能确定，有的不能确定，可以调节 C我国发射第一颗人造地球卫星的周期是114 min，比同步通信卫星的周期短，所以第一颗人造卫星离地面的高度比同步通信卫星的低 D同步通信卫星的速率比我国发射的第一颗人造地球卫星的速率小 答案ACD,再见,
