第4节　喷气发动机

1、选修2-2 喷气发动机一、考纲要求：级 二、近五年全国I卷相应考查内容 年 份2013年2014年2015年2016年2017年考查内容卫星变轨问题天体的追及问题天体表面的重力加速度、宇宙速度地球同步卫星与几何知识的综合应用题 型多项选择题多项选择题多项选择题单项选择题三、教学目标1.熟练分析卫星的运行参量与轨道半径的关系 2.理解卫星变轨的原理3.学会利用作图法解决卫星与几何知识综合应用的问题 一、卫星运行参量的分析与比较 2在天体表面，忽略自转的情况下有：黄金代换式1.解决天体运动的模型及思路 (1)一种模型 无论自然天体(如地球、月亮)还是人造天体(如宇宙飞船、人造卫星)都可以看做质点，

2、围绕中心天体做匀速圆周运动。 (2)两条思路 由万有引力提供向心力，即 2人造卫星的加速度、线速度、角速度、周期与轨道半径的关系 CDA例3.(单选) (2017河北唐山一模)火星的半径约为 ，表面重力加速度约为3.7m/s2。若发射一颗火星探测卫星，卫星轨道为距离火星表面600km的圆周，已知万有引力常量 ，该卫星环绕火星飞行的线速度约为（ ）ABCDC（二）、卫星变轨问题分析 1.卫星的变轨原理两类变轨离心运动(低轨变高轨)近心运动（高轨变低轨）变轨起因卫星速度突然 增大（加速）卫星速度突然减小（减速）受力分析12R卫星在圆轨道运行速度V1V2在低轨道上加速，使其沿椭圆轨道运行，当行至椭圆

3、轨道的远点处时再次加速，即可使其沿高轨道运行。使卫星进入更高轨道做圆周运动v3v4卫星的回收卫星在二轨道相切点万有引力相同(加速度相同)速度内小外大（切点看轨迹）卫星在椭圆轨道运行近地点-速度大，动能大远地点-速度小，动能小2.三个运行参量的大小比较 周期： 由 可知同一卫星由低轨道进入高轨道后，重力势能增大，动能减小，机械能增大 例4.(多选)（2013全国卷）2012年6月18日，神州九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343km的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接。对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气，下面说法正确的是（ ） A为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速

4、度和第二宇宙速度之间 B如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加 C如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低 D航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用BCAC（三）、人造卫星与几何知识的综合应用 人造卫星绕地球运动，太阳发出的光线沿直线传播，地球或卫星都会遮挡光线，从而使万有引力、天体运动与几何知识综合起来。 求解此类问题时，要根据题中物理情景，由光线沿直线传播画出几何图形，通过几何图形找到边界光线，从而确定临界条件，并结合万有引力提供卫星做圆周运动所需的向心力，列式求解。例6.(单选)（2016广州一模改编）假设地球赤道平面与地球公转平面共面，站在地球赤道某

5、地的人，日落后4小时的时候，在自己头顶正上方观察到一颗恰好有阳光照亮的人造地球卫星，若该卫星在赤道所在平面内做匀速圆周运动，地球半径为R,则此人造卫星距地面的高度为( )AR B. C2R D4RA例7.(单选)（2016全国卷）利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，目前地球同步卫星的轨道半径为地球半径的6.6倍，假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为（ ）A.1h B.4h C.8h D.16h B作业布置： 完成后面的巩固练习及课时达标检测二十六的3、6、8、9、10题A巩 固 练 习2.(单选)（2017

6、河北石家庄二模）2016年10月19日凌晨，神舟十一号载人飞船与天官二号对接成功。两者对接后一起绕 地球运行的轨道可视为圆轨道，运行周期为T，已知地球半径为R，对接体距地面的高度为kR，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G。下列说法正确的是( )A对接前，飞船通过自身减速使轨道半径变大靠近天官二号实现对接 B对接后，飞船的线速度大小为 C对接后，飞船的加速度大小为 D地球的密度为 C3.(多选) (2014山西模拟) BD4.(多选) (2014广东高考) AC5.(多选)（2017广州一模）已知地球半径R=6390km、自转周期T=24h、表面重力加速度g=9.8m/s2，电磁波在空气中的传播速度 ，不考虑大气层对电磁波的影响。要利用同一轨道上数量最少的卫星，实现将电磁