高三第一轮宇宙航行人造卫星课件

1、高三物理复习第一轮：高三物理复习第一轮：万有引力定律万有引力定律第三课时：人造卫星、宇宙航行第三课时：人造卫星、宇宙航行制作人：张晓东制作人：张晓东人造卫星人造卫星 宇宙航行宇宙航行路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索制作人：张晓东制作人：张晓东高三物理复习第一轮：高三物理复习第一轮：万有引力定律万有引力定律第二课时：人造卫星、宇宙航行第二课时：人造卫星、宇宙航行课堂情景切入课堂情景切入 制作人：张晓东制作人：张晓东高三物理复习第一轮：高三物理复习第一轮：万有引力定律万有引力定律第二课时：人造卫星、宇宙航行第二课时：人造卫星、宇宙航行2rMmGmarvm2rm2rTm22

2、4rGMv2rGMaGMrT323rGM卫星的各物理量随轨道半径变化的规律卫星的各物理量随轨道半径变化的规律制作人：张晓东制作人：张晓东高三物理复习第一轮：高三物理复习第一轮：万有引力定律万有引力定律第二课时：人造卫星、宇宙航行第二课时：人造卫星、宇宙航行牛 顿一、宇宙速度一、宇宙速度制作人：张晓东制作人：张晓东高三物理复习第一轮：高三物理复习第一轮：万有引力定律万有引力定律第二课时：人造卫星、宇宙航行第二课时：人造卫星、宇宙航行制作人：张晓东制作人：张晓东高三物理复习第一轮：高三物理复习第一轮：万有引力定律万有引力定律第二课时：人造卫星、宇宙航行第二课时：人造卫星、宇宙航行归纳总结归纳总结：

3、发射速度v运动情况v7.9km/sv=7.9km/s7.9km/s v 11.2km/s11.2km/s v 16.7km/s16.7km/s v第二宇宙速度第二宇宙速度第一宇宙速度第一宇宙速度第三宇宙速度第三宇宙速度物体落回地面物体落回地面物体在地面附近绕地物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动球做匀速圆周运动物体绕地球运转，运物体绕地球运转，运动轨迹是椭圆动轨迹是椭圆物体绕太阳或其他行物体绕太阳或其他行星运星运动动物体飞出太阳系物体飞出太阳系制作人：张晓东制作人：张晓东高三物理复习第一轮：高三物理复习第一轮：万有引力定律万有引力定律第二课时：人造卫星、宇宙航行第二课时：人造卫星、宇宙航行基本思

4、路：基本思路：卫星绕地球做圆周运动的向心力由地卫星绕地球做圆周运动的向心力由地球对卫星的万有引力提供。球对卫星的万有引力提供。GMmr2=mv2rv=GMr请同学们请同学们计算计算：已知地球半径：已知地球半径R=6400kmR=6400km，地球质量，地球质量M=6.0M=6.010102424kgkg，卫星在地面附近，卫星在地面附近环绕环绕地球作匀速圆地球作匀速圆周运动所必须具有的速度有多大？周运动所必须具有的速度有多大？7.9km/GMvsR=一、宇宙速度一、宇宙速度制作人：张晓东制作人：张晓东高三物理复习第一轮：高三物理复习第一轮：万有引力定律万有引力定律第二课时：人造卫星、宇宙航行第二

5、课时：人造卫星、宇宙航行1、第一宇宙速度、第一宇宙速度（也叫环绕速度）（也叫环绕速度） 即：卫星在地面即：卫星在地面附近附近环绕环绕地球作匀速圆周运动所必须具地球作匀速圆周运动所必须具有的速度有的速度第一宇宙速度第一宇宙速度 思考：如果不知道地球的质量，但知道地球表面的重力思考：如果不知道地球的质量，但知道地球表面的重力加速度加速度g g，如何求，如何求第一第一宇宙速度宇宙速度v v？7.9km/GMvsR=由由222MmGmgRGMRR和gRv sm/104 . 68 . 96skm/9 . 7第一宇宙速度的计算方法二：第一宇宙速度的计算方法二：则则制作人：张晓东制作人：张晓东高三物理复习第

6、一轮：高三物理复习第一轮：万有引力定律万有引力定律第二课时：人造卫星、宇宙航行第二课时：人造卫星、宇宙航行制作人：张晓东制作人：张晓东高三物理复习第一轮：高三物理复习第一轮：万有引力定律万有引力定律第二课时：人造卫星、宇宙航行第二课时：人造卫星、宇宙航行制作人：张晓东制作人：张晓东高三物理复习第一轮：高三物理复习第一轮：万有引力定律万有引力定律第二课时：人造卫星、宇宙航行第二课时：人造卫星、宇宙航行制作人：张晓东制作人：张晓东高三物理复习第一轮：高三物理复习第一轮：万有引力定律万有引力定律第二课时：人造卫星、宇宙航行第二课时：人造卫星、宇宙航行制作人：张晓东制作人：张晓东高三物理复习第一轮：高

7、三物理复习第一轮：万有引力定律万有引力定律第二课时：人造卫星、宇宙航行第二课时：人造卫星、宇宙航行制作人：张晓东制作人：张晓东高三物理复习第一轮：高三物理复习第一轮：万有引力定律万有引力定律第二课时：人造卫星、宇宙航行第二课时：人造卫星、宇宙航行答案答案C制作人：张晓东制作人：张晓东高三物理复习第一轮：高三物理复习第一轮：万有引力定律万有引力定律第二课时：人造卫星、宇宙航行第二课时：人造卫星、宇宙航行1、发射过程：、发射过程：卫星通过运载火箭发射升空，通常分为卫星通过运载火箭发射升空，通常分为三个阶段：三个阶段：、加速飞行阶段、加速飞行阶段处于超重状态处于超重状态、惯性飞行阶段、惯性飞行阶段在

8、地球引力作用下作圆或椭圆轨在地球引力作用下作圆或椭圆轨道运行，此时处于完全失重状态道运行，此时处于完全失重状态、最后加速阶段、最后加速阶段进入预定轨道进入预定轨道二、卫星的发射与变轨二、卫星的发射与变轨制作人：张晓东制作人：张晓东高三物理复习第一轮：高三物理复习第一轮：万有引力定律万有引力定律第二课时：人造卫星、宇宙航行第二课时：人造卫星、宇宙航行例题例题某物体在地面上受到的重力为160N，将它置于宇宙飞船中，当宇宙飞船以a g/2的加速 度加速上升时，在某高度处物体对飞船中支持面的压力为90N，试求此时宇宙飞船离地面的距离是多少?（已知地球半径R6.4103km，取g10m/s2） 解析：物

9、体在地面时重力为160N，则其质量 mG/g16kg 物体在地面时有GMm/R2=mg 在h高处时有FN-GMm/(R+h)2=ma解得则h3R19.2103km制作人：张晓东制作人：张晓东高三物理复习第一轮：高三物理复习第一轮：万有引力定律万有引力定律第二课时：人造卫星、宇宙航行第二课时：人造卫星、宇宙航行思考：思考：人造卫星在人造卫星在低轨道上运行低轨道上运行，要想让其，要想让其 在在高轨道上运行高轨道上运行，应采取什么措施？，应采取什么措施？在低轨道上加速，使其在低轨道上加速，使其沿椭圆轨道运行，当行沿椭圆轨道运行，当行至椭圆轨道的远点处时至椭圆轨道的远点处时再次加速，即可使其沿再次加速

10、，即可使其沿高轨道运行。高轨道运行。. 2、卫星的变轨、卫星的变轨制作人：张晓东制作人：张晓东高三物理复习第一轮：高三物理复习第一轮：万有引力定律万有引力定律第二课时：人造卫星、宇宙航行第二课时：人造卫星、宇宙航行22RMmGRmv122211,vRMmGRmv使使卫星加速到制作人：张晓东制作人：张晓东高三物理复习第一轮：高三物理复习第一轮：万有引力定律万有引力定律第二课时：人造卫星、宇宙航行第二课时：人造卫星、宇宙航行222LMmGLmv制作人：张晓东制作人：张晓东高三物理复习第一轮：高三物理复习第一轮：万有引力定律万有引力定律第二课时：人造卫星、宇宙航行第二课时：人造卫星、宇宙航行2233

11、vLMmGLmv，使使卫星加速到试比较V、V1、V2、V3的大小制作人：张晓东制作人：张晓东高三物理复习第一轮：高三物理复习第一轮：万有引力定律万有引力定律第二课时：人造卫星、宇宙航行第二课时：人造卫星、宇宙航行制作人：张晓东制作人：张晓东高三物理复习第一轮：高三物理复习第一轮：万有引力定律万有引力定律第二课时：人造卫星、宇宙航行第二课时：人造卫星、宇宙航行制作人：张晓东制作人：张晓东高三物理复习第一轮：高三物理复习第一轮：万有引力定律万有引力定律第二课时：人造卫星、宇宙航行第二课时：人造卫星、宇宙航行已知地球半径为已知地球半径为R R，飞船离地面高度为，飞船离地面高度为h h，运行周期，运行

12、周期为为T T，则飞船回收经历的最短时间为，则飞船回收经历的最短时间为_。制作人：张晓东制作人：张晓东高三物理复习第一轮：高三物理复习第一轮：万有引力定律万有引力定律第二课时：人造卫星、宇宙航行第二课时：人造卫星、宇宙航行例题讲解：例题讲解：创新方案创新方案 例例3(2013山东潍坊模拟山东潍坊模拟)按照我国月球探测活动计划，在第一步按照我国月球探测活动计划，在第一步“绕月绕月”工程圆满完成任务后，将开展第二步工程圆满完成任务后，将开展第二步“落月落月”工程，预计在工程，预计在2013年前完成。假设月球半径年前完成。假设月球半径为为R， 月球表面的重力加速度为月球表面的重力加速度为g0。飞船沿

13、距月球表面。飞船沿距月球表面高度为高度为3R的圆形轨道的圆形轨道运动，到达轨道的运动，到达轨道的A点，点火变点，点火变轨进入椭圆轨道轨进入椭圆轨道，到达轨道，到达轨道的近月点的近月点B再次点火进再次点火进入近月轨道入近月轨道绕月球做圆周运动。下列判断正确的是绕月球做圆周运动。下列判断正确的是()制作人：张晓东制作人：张晓东高三物理复习第一轮：高三物理复习第一轮：万有引力定律万有引力定律第二课时：人造卫星、宇宙航行第二课时：人造卫星、宇宙航行制作人：张晓东制作人：张晓东高三物理复习第一轮：高三物理复习第一轮：万有引力定律万有引力定律第二课时：人造卫星、宇宙航行第二课时：人造卫星、宇宙航行答案答案

14、B制作人：张晓东制作人：张晓东高三物理复习第一轮：高三物理复习第一轮：万有引力定律万有引力定律第二课时：人造卫星、宇宙航行第二课时：人造卫星、宇宙航行制作人：张晓东制作人：张晓东高三物理复习第一轮：高三物理复习第一轮：万有引力定律万有引力定律第二课时：人造卫星、宇宙航行第二课时：人造卫星、宇宙航行 例题：例题： 同步卫星在赤道上空同步轨道同步卫星在赤道上空同步轨道上定位以后，由于受到太阳、月球及其他上定位以后，由于受到太阳、月球及其他天体的引力作用影响，会产生漂移运动而天体的引力作用影响，会产生漂移运动而偏离原来的位置，若偏离达到一定程度，偏离原来的位置，若偏离达到一定程度，就要发动卫星上的小

15、发动机进行修正。如就要发动卫星上的小发动机进行修正。如图图654所示中所示中A为离地面为离地面36 000 km的的同步轨道，同步轨道，B和和C为两个已经偏离轨道但为两个已经偏离轨道但仍在赤道平面内运行的同步卫星，要使它仍在赤道平面内运行的同步卫星，要使它们回到同步轨道上应们回到同步轨道上应()制作人：张晓东制作人：张晓东高三物理复习第一轮：高三物理复习第一轮：万有引力定律万有引力定律第二课时：人造卫星、宇宙航行第二课时：人造卫星、宇宙航行A开动开动B的小发动机向前喷气，使的小发动机向前喷气，使B适当减速适当减速B开动开动B的小发动机向后喷气，使的小发动机向后喷气，使B适当加速适当加速C开动开

16、动C的小发动机向前喷气，使的小发动机向前喷气，使C适当减速适当减速D开动开动C的小发动机向后喷气，使的小发动机向后喷气，使C适当加速适当加速制作人：张晓东制作人：张晓东高三物理复习第一轮：高三物理复习第一轮：万有引力定律万有引力定律第二课时：人造卫星、宇宙航行第二课时：人造卫星、宇宙航行解析：解析：当卫星速度突然变大时，由于万有引力不足以提供向当卫星速度突然变大时，由于万有引力不足以提供向心力，卫星将做离心运动而使运动半径变大，半径变大过程心力，卫星将做离心运动而使运动半径变大，半径变大过程中速度又变小，当在半径较大的轨道上万有引力又恰好等于中速度又变小，当在半径较大的轨道上万有引力又恰好等于

17、向心力时，卫星就能以较小的速度在较大的轨道上做匀速圆向心力时，卫星就能以较小的速度在较大的轨道上做匀速圆周运动，反之当卫星速度突然变小时，将由于万有引力大于周运动，反之当卫星速度突然变小时，将由于万有引力大于向心力使卫星做向心运动而半径变小，最后在半径较小轨道向心力使卫星做向心运动而半径变小，最后在半径较小轨道上以较大速度做匀速圆周运动，因此题中两卫星轨道修正办上以较大速度做匀速圆周运动，因此题中两卫星轨道修正办法是使法是使B减速，而使减速，而使C加速，故加速，故A、D正确。正确。答案：答案：AD制作人：张晓东制作人：张晓东高三物理复习第一轮：高三物理复习第一轮：万有引力定律万有引力定律第二课时：人造卫星、