高一物理必修二宇宙航行优秀课件.ppt

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1、高一物理必修二宇宙航行课件第1页，本讲稿共16页导入明标导入明标1.了解人造卫星的有关知识，知道其运动规了解人造卫星的有关知识，知道其运动规律。律。2.知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。宙速度。3.弄清人造卫星环绕速度与轨道半径的关系。弄清人造卫星环绕速度与轨道半径的关系。第2页，本讲稿共16页探究：地球人造卫星的运行规律探究：地球人造卫星的运行规律卫星的绕行速度卫星的绕行速度v v、角速度、角速度 、周期、周期T T与轨道半径与轨道半径 r r的关系的关系1 1、绕行速度、绕行速度v v与与r r的关系的关系rv2 2、角速度、角速度与与r r的

2、关系的关系3 3、周期、周期T T与与r r的关系的关系4 4、向心加速度、向心加速度a a与与r r的关系的关系第3页，本讲稿共16页小结：对于同一个绕地球运动的人造卫星：小结：对于同一个绕地球运动的人造卫星：（1 1）离地面越高，向心力越）离地面越高，向心力越 （2 2）离地面越高，线速度越）离地面越高，线速度越（3 3）离地面越高，周期越）离地面越高，周期越（4 4）离地面越高，角速度越）离地面越高，角速度越（5 5）离地面越高，向心加速度越）离地面越高，向心加速度越小小大大小小小小小小第4页，本讲稿共16页探究交流：探究交流：如图所示，试比较四颗卫星的线速度、角速度、周期、向心力及加速

3、度的大小关系。第5页，本讲稿共16页学生展示人造地球卫星运行中由于受大气阻力，轨道半径逐渐减小，则线速度和周期变化情况是（）A速度减小，周期增大B速度减小，周期减小C速度增大，周期增大D速度增大，周期减小D第6页，本讲稿共16页法一：万有引力提供物体作圆周运动的向心力法二：重力提供物体作圆周运动的向心力法二：重力提供物体作圆周运动的向心力（若已知地球表面重力加速度若已知地球表面重力加速度g，R这个速度又如何表示？）这个速度又如何表示？）探究探究2：物体绕地球表面做匀速圆周运动：物体绕地球表面做匀速圆周运动,其速度多大？其速度多大？(已知已知,地地球质量球质量M,地球半径地球半径R)第7页，本讲

4、稿共16页一宇宙速度 1、第一宇宙速度（环绕速度）v1=7.9km/s它是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度 说明：说明：（）贴地面飞行时如果卫星的速度小于第一宇宙速度，（）贴地面飞行时如果卫星的速度小于第一宇宙速度，卫星将落到地面而不能绕地球运转；卫星将落到地面而不能绕地球运转；（）等于这个速度，卫星刚好能在地球表面附近作匀（）等于这个速度，卫星刚好能在地球表面附近作匀速圆周运动；速圆周运动；（3）最大的环绕速度，也是最小的发射速度。）最大的环绕速度，也是最小的发射速度。第8页，本讲稿共16页、第二宇宙速度（脱离速度）这是卫星这是卫星挣脱地球的引力挣脱地球的引力束缚，成为绕太阳运行

5、的人造行束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度星的最小发射速度 如如果果人人造造天天体体的的速速度度大大于于11.2km/s而而小小于于16.7km/s，则则它它的的运运行行轨轨道道相相对对于于太太阳阳将将是是椭椭圆圆，太太阳阳就就成成为为该该椭椭圆圆轨轨道道的一个焦点的一个焦点v2=11.2 km/s第9页，本讲稿共16页3、第三宇宙速度（逃逸速度）这是卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度 如果人造天体具有这样的速度，就可以摆脱地球和太阳引力的束缚而飞到太阳系外了v3=16.7 km/s第10页，本讲稿共16页问题：人造卫星的轨道（1）如图所示，a、b、c三轨道中可以作为卫星轨道的是哪几

6、条？abc 提示：卫星作圆周运动的向心力必须指向地心（2）这三条轨道中哪一条轨道中的卫星可能和地球自转同步？第11页，本讲稿共16页三、地球同步卫星三、地球同步卫星1.周期周期 T=_24h2.轨道平面轨道平面_赤道平面赤道平面4.R4.R、v v、T T、a an n _ 3.h=_36000km“全部固定全部固定”（如何求？）（如何求？）相对于地面静止且与地球自转具有相同周期的卫星叫做地球的同步卫星，又叫通讯卫星思考：同步卫星的哪些物思考：同步卫星的哪些物理量是不变的呢？理量是不变的呢？同步卫星又叫静止轨道卫星，通常用作通讯卫星同步卫星又叫静止轨道卫星，通常用作通讯卫星结论：地球同步卫星必

7、须发射在赤道正上方的固定高度，并且以固定的速度环绕地球做圆周运动。第12页，本讲稿共16页学生展示1、同步卫星是指相对于地球不动的人造卫星，则下面说法正确的是（）A它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同的数值B它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的C它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同的数值D它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的D第13页，本讲稿共16页2、我们国家从1999年至今已经多次将“神舟”号宇宙飞船送入太空。在某次试验中，飞船在空中飞行了36 h，环绕24圈。那么，同步卫星与飞船在轨道上正常运行相比较()A卫星运转周期比飞船大B卫星运转速度比飞船大C卫星运转加速度比飞船大D卫星离地高度比飞船大学生展示AD第14页，本讲稿共16页小结：小结：一、卫星绕地球做匀速圆周运动所需的 向心力由万有引力提供:二、三种宇宙速度：v1=7.9km/s（能够推导）v2=11.2 km/s v3=16.7 km/s第15页，本讲稿共16页当堂检测第16页，本讲稿共16页