高一物课件课件　人造卫星－宇宙速度.ppt

鄱阳一中物理组钱乐华,人造卫星-宇宙速度,学习目标,退出,课题的引入,我国人造卫星和 航天技术的发展。,卫星运动的速度， 角速度和周期。,卫星的发射速度,作 业,课堂练习,课堂小结,同步通讯卫星,神洲五号发射实况,神洲五号模拟发射,（一）学习目标 1了解人造卫星的有关发射、运行的知识。 2. 了解我国在航天技术上所取得的巨大成就。 3知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。,主 页,问题探究： 1.在高山上用不同的水平速度抛出一个物体，不计空气阻力，它们的落地点相同吗？ 2. 假设被抛出物体的速度够大，物体的运动情形又如何？,主 页,卫 星 的 发 射 原 理(单 击 速 度）,最早研究人造卫星问题的是牛顿，他设想了这样一个问题，在地面某处平抛一个物体，物体将沿一条抛物线落回地面，物体初速度越大，飞行距离越远考虑到地球是圆形的，如果初速度很大，抛出物体总也落不到地面就成了人造卫星了,v 7.9 kms,v 5 kms,v7.9 kms- 11.2kms,v 2 kms,v 11.2kms,人造卫星和航天技术的发展,（播放时间2分30秒）,等式两边都有m，可以约去，说明卫星的速度与其质量无关，我们得到：,卫星脱离助推火箭后，获得了一定的速度v，设卫星绕地球做圆周运动，其运行半径为r，根据万有引力等于向心力可得：,1卫星运动的速度，周期，加速度,思考：设一颗人造卫星沿圆形轨道绕地球运转，卫星运转的向心力由什么力来提供？,？,从公式（1)（2）（3）式中可以看出，地球卫星的运动情况（速度、周期、加速度）是由r 惟一决定的轨道半径越大，卫星运行速度越小，周期越大，加速度越小；轨道半径越小，运行速度越大，周期越小，加速度越大,3卫星的发射速度,要想使物体成为地球的卫星，物体需要一个最小的发射速度，物体以这个速度发射时，能够刚好贴着地面绕地球飞行，此时万有引力Fmg，提供了卫星运动的向心力，即： 我们可以求出这个最小速度, 这个速度称为第一宇宙速度,思考:距地面越的高卫星运转速率越小，那么是向高轨道发射困难，还是向低轨道发射卫星困难呢？ (向高轨道发射要困难，因为向高轨道发射卫星，火箭要克服地球对它做更多的功。),？,所以所有的人造地球卫星的运行速度 v7.9103m/s运行周期T5100s， 运行的加速度a9.8ms2,讨论：（1）第一宇宙速度是卫星绕地球的最大速度，为什么？ (2）为什么说第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度？,当卫星运动的半径等于地球半径为R 时，卫星运动的速度，周期和加速度的大小分别为：v7.9103m/s T5100s， a9.8m/s2,思维发散,三个宇宙速度,1. 第一宇宙速度7.9km/s是发射一个物体，使其成为地球卫星的最小速度也是卫星绕地球运动的最大速度. 若以第一宇宙速度发射一个物体，物体将贴着地球表面的轨道上做匀速圆周运动若发射速度大于第一宇宙速度，物体将在椭圆轨道上离心运动 2. 若物体发射的速度达到或超过11.2kms时，物体将能够摆脱地球引力的束缚，成为绕太阳运动的行星或飞到其他行星上11.2kms称为第二宇宙速度， 3. 如果物体的发射速度再大，达到或超过16.7kms时，物体将能够摆脱太阳引力束缚，飞到太阳系外16.7kms称为第三宇宙速度,神州五号模拟发射(单击此处时间1分23秒）,神州五号发射实况(单击此处时间3分45秒）.rm,知识拓展同 步 通 讯 卫 星,同步通讯卫星从地面上看，它总是在某地的正上方，因而它的运动周期和地球自转周期相同；且它的轨道必然要和赤道平面处在同一个平面内。 思考：同步卫星为什么要满足这两个条件？并计算出同步卫星距地面的高度h.,（播放时间38秒）,课 堂 反 馈,1设人造卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星离地面越高，则卫星 （ ） A速度越大 B角速度越小 C向心加速度越大 D周期越长 2宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的航天飞机里会处于完全失重状态，下列说法中正确的是 （ ） A宇航员仍受重力作用 B宇航员受平衡力作用 C重力正好提供向心力 D宇航员不受任何力作用,B D,A C,3关于地球同步卫星，下列说法正确的是 （ ） A已知它的质量为m，若增为2m，同步轨道半径将变为原来的2倍 B它的运动速度应为第一宇宙速度 C它可以通过北京的正上方 D地球同步卫星的轨道是惟一的在赤道上方一定高度处,D,4一对双星，是由相距L、质量分别为M1和M2的两颗星体构成，两星间引力很大但又未吸引到一起，是因为它们以连线上某点为圆心做圆周运动的结果，如图所示，试求它们各自运转半径和角速度各是多少？,1卫星运行的速度、周期、加速度 2卫星的发射 （1）第一宇宙速度,（2）第二宇宙速度v11.2kms （3）第三宇宙速