高中物理 6.5《宇宙航行》课件1 新人教必修2.ppt

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1、第六章第六章 万有引力与航天万有引力与航天第第5 5节、宇宙航行、宇宙航行2021/8/11 星期三11 1、万有引力定律的两种应用、万有引力定律的两种应用:2 2、处理匀速圆周运动问题的关键、处理匀速圆周运动问题的关键3 3、地球为什么绕太阳运动？、地球为什么绕太阳运动？向心力的来源向心力的来源太阳对地球的万有引力提供了地太阳对地球的万有引力提供了地球做圆周运动的向心力球做圆周运动的向心力2021/8/11 星期三2设地球质量为设地球质量为M，被抛出去的物体的质，被抛出去的物体的质量为量为m，物体绕地球运行的轨道半径为，物体绕地球运行的轨道半径为r。那么，在该轨道上做匀速圆周运动的物那么，在

2、该轨道上做匀速圆周运动的物体的体的速度速度v如何推算如何推算？分析：物体做圆周运动，是地球分析：物体做圆周运动，是地球 对物体的引力提供向心力对物体的引力提供向心力2021/8/11 星期三3若把此物体看成是近地卫星，若把此物体看成是近地卫星，而近地卫星飞行的高度一般而近地卫星飞行的高度一般为为100200km，与地球的，与地球的半径半径6370km相比，完全可相比，完全可以用以用6370km表示卫星到地表示卫星到地心之间的距离，即心之间的距离，即r6370km，近地面的卫星的，近地面的卫星的速度是多少呢？速度是多少呢？2021/8/11 星期三4这就是人造地球卫星在地面附近这就是人造地球卫星

3、在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具绕地球做匀速圆周运动所必须具有的有的最小发射速度最小发射速度，叫做，叫做第一宇第一宇宙速度宙速度。2021/8/11 星期三5第一宇宙速度第一宇宙速度1、速度公式、速度公式2、说明：、说明：(1)公式中每个字母的物理意义公式中每个字母的物理意义M表示地球质量，表示地球质量，r表示地球半径，表示地球半径，v表示第一宇宙速度表示第一宇宙速度(2)第一宇宙速度为在地面发射卫星的最第一宇宙速度为在地面发射卫星的最小速度，也是环绕地球运行的线速度小速度，也是环绕地球运行的线速度2021/8/11 星期三6如果人造地球卫星进入地面附近的轨如果人造地球卫星进入地面附近的

4、轨道速度大于道速度大于7.97.9km/skm/s，而小于，而小于11.211.2km/skm/s，它绕地球运动的轨迹是椭圆。它绕地球运动的轨迹是椭圆。（3）第一宇宙速度为使卫星恰能够围绕）第一宇宙速度为使卫星恰能够围绕地球做圆周运动的发射速度地球做圆周运动的发射速度2021/8/11 星期三7第二宇宙速度：第二宇宙速度：11.2km/s11.2km/s使卫星能够逃离使卫星能够逃离地球的引力作用地球的引力作用的卫星发射速度的卫星发射速度当物体的速度大于或等当物体的速度大于或等于于11.2km/s11.2km/s时，卫星就时，卫星就会挣脱地球的引力束缚，会挣脱地球的引力束缚，不再绕地球运行，而是

5、不再绕地球运行，而是飞向太阳系的其它空间飞向太阳系的其它空间中去。我们把这个速度中去。我们把这个速度叫第二宇宙速度。叫第二宇宙速度。2021/8/11 星期三8使卫星能够逃离使卫星能够逃离太阳的引力作用太阳的引力作用的卫星发射速度的卫星发射速度第三宇宙速度第三宇宙速度:16.7km/s16.7km/s如果物体的速度等如果物体的速度等于或大于于或大于16.7km/s16.7km/s，物体就摆脱了太，物体就摆脱了太阳引力的束缚，飞阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇到太阳系以外的宇宙空间去宙空间去2021/8/11 星期三9h=3.6107mr=4.2107mv=3km/sT=24hh=3.8108m

6、r3.8108mv=1km/sT=27天天h0r=6.4106mv=7.9km/sT=84分钟分钟同同步步卫卫星星近近地地卫卫星星月球月球近地卫星、近地卫星、同步卫星、同步卫星、月球三者月球三者比较比较2021/8/11 星期三10（3）地球同步卫星地球同步卫星地球同步卫星的特点：地球同步卫星的特点：“四个一定四个一定”（1）周期一定：）周期一定：T=24h（2）高度一定）高度一定:在赤道上空处在赤道上空处（3）速率一定：线速度）速率一定：线速度v3.1 kms（4）轨道平面一定：与地球赤道平面共面。）轨道平面一定：与地球赤道平面共面。2021/8/11 星期三112021/8/11 星期三12