34_人造卫星_宇宙速度_课件（教科版必修2）

1、自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析4人造卫星宇宙速度自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析一、人造卫星1卫星：一些自然的或人工的在太空中一些自然的或人工的在太空中 运动的物体运动的物体2人造卫星：人造卫星：人类应用人类应用 结合各种先结合各种先进技术，使用于通信、导航、收集气象数据进技术，使用于通信、导航、收集气象数据和其他许多领域内的科学研究的绕地球运动和其他许多领域内的科学研究的绕地球运动的仪器的仪器绕行星绕行星火箭技术火箭技术自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析 第二宇宙速度：使人

2、造卫星脱离地球的引使人造卫星脱离地球的引力束缚，不再绕地球运行，从地面发射所力束缚，不再绕地球运行，从地面发射所需要的最小速度，需要的最小速度，v2 km/s.3第三宇宙速度：第三宇宙速度：使物体脱离太阳的束缚而使物体脱离太阳的束缚而飞离太阳系，从地球表面发射所需的最小飞离太阳系，从地球表面发射所需的最小速度，速度，v3 km/s.环绕环绕 最小发射最小发射 7.9 km/s 11.216.7自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析一、第一宇宙速度的理解和计算宇宙速度是在地球上满足不同要求的发射宇宙速度是在地球上满足不同要求的发射速度，不能理解成卫星的运行速度速

3、度，不能理解成卫星的运行速度自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析【特别提醒】 第一宇宙速度是最大运行速度，第一宇宙速度是最大运行速度，也是最小发射速度也是最小发射速度自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析 第二宇宙速度和第三宇宙速度当发射速度第二宇宙速度和第三宇宙速度当发射速度7.9 km/sv11.2 km/s时，卫星绕地球运转的轨道是椭圆，地球位于椭圆的一个时，卫星绕地球运转的轨

4、道是椭圆，地球位于椭圆的一个焦点上；当焦点上；当11.2 km/svr近近r物物自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析 动力学规律： 近地卫星和同步卫星都只受万有引力作近地卫星和同步卫星都只受万有引力作用，满足万有引力充当向心力所决定的天用，满足万有引力充当向心力所决定的天体运行规律赤道上的物体由万有引力和体运行规律赤道上的物体由万有引力和地面支持力的合力充当向心力地面支持力的合力充当向心力(或说成万有或说成万有引力的分力充当向心力引力的分力充当向心力)，它的运动规律不，它的运动规律不同于卫星的运动规律同于卫星的运动规律自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练

5、名师解疑名师解疑分类例析分类例析宇宙速度宇宙速度 自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析答案答案B自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析【变式1】第一宇宙速度是物体在地球表面附近环绕地球做第一宇宙速度是物体在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的速度，则有匀速圆周运动的速度，则有A被发射的物体质量越大，第一宇宙速度越大被发射的物体质量越大，第一宇宙速度越大B被发射的物体质量越小，第一宇宙速度越大被发射的物体质量越小，第一宇宙速度越大C第一宇宙速度与被发射物体的质量无关第一宇宙速度与被发射物体的质量无关D第一宇宙速度与地球的质量有

6、关第一宇宙速度与地球的质量有关自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析答案答案CD自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析【典例典例2】 如图如图341所示，所示，a、b、c是大气层外圆形轨道上运行的三颗人是大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，造地球卫星，a、b质量相同且小于质量相同且小于c的质量，下面说法中正确的是的质量，下面说法中正确的是Ab、c的线速度大小相等且大于的线速度大小相等且大于a的的线速度线速度Bb、c的向心加速度相等且大于的向心加速度相等且大于a的的向心加速度向心加速度C.b、c的周期相等且大于的周期相等且

7、大于a的周期的周期Db、c的向心力相等且大于的向心力相等且大于a的向心的向心力力人造地球卫星人造地球卫星 图图341自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析答案答案C自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析借题发挥虽然线速度大小相等，若卫星质虽然线速度大小相等，若卫星质量不同，向心力也就不同量不同，向心力也就不同自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析【变式2】现有两颗绕地球做匀速圆周运动的人造地现有两颗绕地球做匀速圆周运动的人

8、造地球卫星球卫星A和和B，它们的轨道半径分别为，它们的轨道半径分别为rA和和rB.如果如果rArB，则，则A卫星卫星A的运动周期比卫星的运动周期比卫星B的运动周期的运动周期大大B卫星卫星A的线速度比卫星的线速度比卫星B的线速度大的线速度大C卫星卫星A的角速度比卫星的角速度比卫星B的角速度大的角速度大D卫星卫星A的加速度比卫星的加速度比卫星B的加速度大的加速度大自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析答案答案A自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析【典例3】 下列关于同步通信卫星的说法中不正确的是A同步通信卫星和地球自转同步卫星的

9、高度和速率都是确定的B同步通信卫星的角速度虽已被确定，但高度和速率可以选择高度增加，速率增大；高度降低，速率减小，仍同步同步卫星同步卫星 自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析C我国发射第一颗人造地球卫星的周期是114 min，比同步通信卫星的周期短，所以第一颗人造卫星离地面的高度比同步卫星低D同步通信卫星的运行速率比我国发射的第一颗人造卫星的运行速率小自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析答案答案B自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑

10、分类例析分类例析答案答案AD自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析同步卫星的发射问题同步卫星的发射问题同步卫星的发射有两种方法，一是直接发射到同步同步卫星的发射有两种方法，一是直接发射到同步轨道；二是先发射到近地轨道，然后再加速进入椭轨道；二是先发射到近地轨道，然后再加速进入椭圆轨道，再加速进入地球的同步轨道圆轨道，再加速进入地球的同步轨道发射人造卫星要克服地球的引力做功，发射的越高，发射人造卫星要克服地球的引力做功，发射的越高，克服地球的引力做功越多，发射越困难所以在发克服地球的引力做功越多，发射越困难所以在发射同步卫星时先让它进入一个较低的近地轨道射同步卫

11、星时先让它进入一个较低的近地轨道(停泊停泊轨道轨道)A，然后通过点火加速，使之做离心运动，进，然后通过点火加速，使之做离心运动，进入一个椭圆轨道入一个椭圆轨道(转移轨道转移轨道)B，当卫星到达椭圆轨道，当卫星到达椭圆轨道的远地点时，再次通过点火加速使其做离心运动，的远地点时，再次通过点火加速使其做离心运动，进入同步轨道进入同步轨道C.自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析A卫星在轨道卫星在轨道B上由上由P向向Q运动的过程中速率越来越小运动的过程中速率越来越小B卫星在轨道卫星在轨道C上经过上经过Q点的速率大于在轨道点的速率大于在轨道A上经过上经过P点的速率点的速

12、率C卫星在轨道卫星在轨道B上经过上经过P点时的向心加速度与在轨道点时的向心加速度与在轨道A上上经过经过P点的向心加速度是相等的点的向心加速度是相等的D卫星在轨道卫星在轨道B上经过上经过Q点时受到地球的引力小于经过点时受到地球的引力小于经过P点时受到地球的引力点时受到地球的引力【典例典例4】 如图如图342所示，轨所示，轨道道A与轨道与轨道B相切于相切于P点，轨道点，轨道B与轨道与轨道C相切于相切于Q点，以下说点，以下说法正确的是法正确的是 ()图图342自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析答案答案ACD 自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解

13、疑分类例析分类例析宇宙速度1关于地球的第一宇宙速度，下列表述正确关于地球的第一宇宙速度，下列表述正确的是的是()A第一宇宙速度又叫脱离速度第一宇宙速度又叫脱离速度B第一宇宙速度又叫环绕速度第一宇宙速度又叫环绕速度C第一宇宙速度跟地球的质量无关第一宇宙速度跟地球的质量无关D第一宇宙速度跟地球的半径无关第一宇宙速度跟地球的半径无关自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析解析由于对第一宇宙速度与环绕速度两个由于对第一宇宙速度与环绕速度两个概念识记不准，造成误解，其实第一宇宙速概念识记不准，造成误解，其实第一宇宙速度是指最大的环绕速度度是指最大的环绕速度答案答案B自主学

14、习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析2金星的半径是地球的金星的半径是地球的0.95倍，质量为地球倍，质量为地球的的0.82倍那么倍那么(g取取10 m/s2)：(1)金星表面的自由落体加速度是多大？金星表面的自由落体加速度是多大？(2)金星的第一宇宙速度是多大金星的第一宇宙速度是多大(地球的第一地球的第一宇宙速度为宇宙速度为7.9 km/s)?自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析答案答案(1)9.09 m/s2(2)7.34 km/s自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析人造地球卫星3探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比变轨后与变轨前相比()A轨道半径变小轨道半径变小 B向心加速度变小向心加速度变小C线速度变小线速度变小 D角速度变小角速度变小自主学习自主学习课