《飞出地球去》ppt课件完整版（沪科版必修2）

5.4飞出地球去,1950,1960,1970,1980,第一颗人造地球卫星,1957年10月4日,阿波罗11号第1次登月,1969年7月16日,金星7号探测器首次在金星上着陆,1970年,先驱者号进入外太空,东方1号宇宙飞船第一次载人航天,1961年4月12日,一、人类飞天史,1、世界航天史,苏联,苏联加加林,美国阿姆斯特朗,1972年,1986年,和平号空间站发射,1981年,哥伦比亚号航天飞机发射,美国,美国,苏联,苏联,1990,1970,1980,1990,2000,东方红1号发射成功,1970年4月24日,嫦娥二号发射为登月准备,2010年10月1日,嫦娥一号发射,2007年10月24日,神舟5号飞船第一次载人航天,2003年10月15日,1、中国航天史,2010,2011年9月29日,天宫一号空间实验室升空,2020,二、卫星发射基础,三、宇宙速度（近地点时的切向速度）,第一宇宙速度,第二宇宙速度,第三宇宙速度,环绕速度,脱离速度,逃逸速度,第一宇宙速度的计算,得：,由：,四、解答卫星运行问题的一般方法,1、对运动的卫星，由牛顿第二定律F引ma向列方程求解。,2、对卫星表面物体，列F引mg参与求解。,五、卫星运行问题解答示例,例1、一卫星绕某行星做匀速圆周运动，已知卫星表面的重力加速度为g0，行星的质量M与卫星的质量m之比M/m=81，行星的半径R0与卫星的半径R之比R0/R3.6，行星与卫星之间的距离r与行星的半径R0之比r/R060。设行星表面的重力加速度为g，则在卫星表面有，经过计算得：g0g/3600。上述结果是否正确？若正确，列式证明；若有错误，求出正确结果。,解析：题目中方程的研究对象是围绕行星运行的卫星，则右侧应该为ma向而不是mg。正确的解法是：,卫星表面：,行星表面：,二式相除得：,物体随行星自转的向心加速度（引力中的分力产生）,卫星绕行星运行的向心加速度（引力产生）,注意区别两个向心加速度,对行星表面的物体m有：,对环绕运行的卫星有：,轨道3的半径比1的大，故A错B对，“相切”隐含着切点弯曲程度相同，即卫星在切点时两轨道瞬时运行半径相同，又a=GM/r2，故C错D对。,例2、将卫星发射至近地圆轨道1（如图所示），然后再次点火，将卫星送入同步轨道3。轨道1、2相切于Q点，2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是：A卫星在轨道3上的速率大于轨道1上的速率。B卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度。C卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度。D卫星在轨道2上经过P点的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度。,两式相加得：,例3、两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两星中心距离为R，其运动周期为T，求两星的总质量。,解析：设两星质量分别为M1和M2，都绕连线上O点作周期为T的圆周运动，星球1和星球2到O的距离分别为l1和l2。由万有引力定律和牛顿第二定律及几何条件可得,例4、无人飞船“神州二号”曾在离地高度为H3.4105m的圆轨道上运行了47小时。求在这段时间内它绕行地球多少圈（地球半径R=6.37106m，重力加速度g9.8m/s2）？,解析：用r表示飞船圆轨道半径，则r=H+R=6.71106m，M表示地球质量，m表示飞船质量，表示飞船绕地球运行的角速度，G表示引力常量。,对运行中的飞船m有：,对地球表面的某物体m有：,解得:,则：n=t/T=31圈。,例5、已知地球半径R=6.4106m，地球质量M=6.01024kg，地面附近的重力加速度g=9.8m/s2，第一宇宙速度v1=7.9103m/s。若发射一颗地球同步卫星，使它在赤道上空运转，其高度和速度应为多大？,解析：所谓同步，就是卫星相对于地面静止，其周期等于地球自转周期。由于是万有引力提供向心力，卫星的轨道圆心应该在地球的地心，所以同步卫星的轨道只能在地球赤道上方。设同步卫星的质量m，离地高度h，速度为v，周期T等于地球自转周期。,解得：,由：,六、小结,1、解答卫星运行问题的一般方法,1、对运动的卫星，由牛顿第二定律F引ma向列方程求解。,2、对卫星表面物体，列F引mg参与求解。,2、卫星运行问题的规律,1、对同一半径r，任何卫星v、T、a向均相等。,2、对不同一半径r，当r时，任何卫星v、a向、T。,七、作业,1、研究性学习依P102“课外活动”示范的题目，选择一个课题，写一篇与航天有关的