高一物理人教必修二同步课件65宇宙航行共25.pptx

,刘壮物理教学课件,在高山上用不同的水平初速度抛出一个物体，不计空气阻力，它们的落地点相同吗？,它们的落地点不同，速度越大，落地点离山脚越远。因为在同一座高山上抛出，它们在空中运动的时间相同，速度大的水平位移大，所以落地点也较远。,假设被抛出物体的速度足够大，物体的运动情形又如何呢？,V0,设想在高山上有一装置，水平抛出一物体，初速度越大，水平射程就越大，可以想象当初速度足够大时，这个物体将不会落到地面，将和月球一样成为地球的一颗卫星。人造卫星在绕地球运行时，只受到地球对它的万有引力作用，人造卫星作圆周运动的向心力由万有引力提供。,在地球表面以多大的速度抛出这个物体，它才会绕地球表面运动，不会落下来？(已知地球质量M,地球半径R,地球表面重力加速度g,引力常量为),【方法一】万有引力提供物体作圆周运动的向心力,【方法二】重力提供物体作圆周运动的向心力,在地球表面以多大的速度抛出这个物体，它才会绕地球表面运动，不会落下来？(已知地球质量M,地球半径R,地球表面重力加速度g,引力常量为),法一：万有引力提供物体作圆周运动的向心力,在地球表面以多大的速度抛出这个物体，它才会绕地球表面运动，不会落下来？(已知地球质量M,地球半径R,地球表面重力加速度g,引力常量为),方法二：重力提供物体作圆周运动的向心力,1.第一宇宙速度（环绕速度）v1=7.9km/s它是人造地球卫星的最小发射速度,说明：（）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；,（）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；,第一宇宙速度的意义：第一宇宙速度是人造卫星在地面附近环绕地球作匀速圆周运动所必须具有的速度，所以也称为环绕速度。,增大,如果大于7.9km/s，而小于11.2km/s，卫星将沿椭圆轨道绕地球运行，地心就成为椭圆轨道的一个焦点,大小：第二宇宙速度的意义：使卫星挣脱地球的束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度。注意：发射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，卫星绕地球运动的轨迹为椭圆；等于或大于11.2km/s时，卫星就会脱离地球的引力，不再绕地球运行。,第二宇宙速度,大小：第三宇宙速度的意义：使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。注意：发射速度大于11.2km/s，而小于16.7km/s，卫星绕太阳作椭圆运动，成为一颗人造行星。如果发射速度大于等于16.7km/s，卫星将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间。,第三宇宙速度,1、第一宇宙速度：,宇宙速度：,地球人造卫星的最小发射速度,2、第二宇宙速度：V211.2kms，（逃逸速度）是物体克服地球引力，永远离开地球的最小发射速度,V1,3、第三宇宙速度：V3=16.7kms,是挣脱太阳引力束缚，飞到太阳系外的最小发射速度。,区分概念,人造卫星的发射速度：指卫星在地面附近离开发射装置的初速度，一旦发射后再无能量补充，要发射一颗人造地球卫星，发射速度不能小于第一宇宙速度。,人造卫星的运行速度：指卫星在进入运行轨道后绕地球做圆周运动的线速度。当卫星“贴着”地面飞行时，运行速度等于第一宇宙速度，当卫星的轨道半径大于地球半径时，运行速度小于第一宇宙速度。,设地球的质量为M，卫星的质量为m，r是轨道半径，由于万有引力提供向心力，则,人造地球卫星的运行速度,可见，高轨道上运行的卫星线速度小。,角速度与周期和轨道半径的关系如何呢？,可见，高轨道上运行的卫星角速度小，周期长。,所谓同步卫星，是相对于地面静止的，和地球具有相同周期的卫星，T=24h，同步卫星必须位于赤道上方距地面高h处，并且h是一定的。同步卫星也叫通讯卫星。由得：T为地球自转周期，M、R分别为地球的质量、半径。代入数值得,同步卫星,课堂练习,1.关于地球的第一宇宙速度，下列说法中正确的是（）A.它是人造地球卫星绕地球运行的最小速度B.它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度C.它是能使卫星进入近地轨道的最小发射速度D.它是能使卫星进入轨道的最大发射速度,BC,分析注意理解运行速度和发射速度。,2.人造地球卫星中的物体处于失重状态，是指