高中物理：6.5 宇宙航行 课件（新人教必修2）

1、2021/8/11 星期三1高中物理新人教版必修系列课件2021/8/11 星期三26.5宇宙航行2021/8/11 星期三3教学目标 知识与技能： 1了解人造卫星的有关知识 2知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度过程与方法 ： 通过用万有引力定律推导第一宇宙速度培养学生运用知识解决问题的能力情感、态度与价值观： 1通过介绍我国在卫星发射方面的情况激发学生的爱国热情 2感知人类探索宇宙的梦想促使学生树立献身科学的人生价值观教学重点： 第一宇宙速度的推导教学难点：运行速率与轨道半径之间的关系教学方法 ：探究、讲授、讨论、练习教具准备：录像资料、多媒体课件2021/8/11 星期三4一、人造

2、卫星的发射原理二、宇宙速度三、人造卫星的运动规律四、地球同步卫星2021/8/11 星期三5一、人造卫星的发射原理牛顿设想：抛出速度很大时，物体就不会落加地面2021/8/11 星期三6设地球质量为M，半径为R。人造地球卫星在圆轨道上运行，质量为m，轨道半径为r。那么，在该轨道上做匀速圆周运动的卫星的速度v如何推算？ 卫星离地心越远，它运行的速度越慢。2021/8/11 星期三7这就是人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的最低发射速度，叫做第一宇宙速度。近地面的卫星的速度是多少呢？2021/8/11 星期三8二、宇宙速度1、第一宇宙速度： (环绕速度） V1=7.9km/s地球

3、11.2km/sv7.9km/s2、第二宇宙速度：(脱离速度) V2=11.2km/sV3=16.7km/s3、第三宇宙速度：（逃逸速度）人造行星人造恒星人造卫星2021/8/11 星期三9概念辨析发射速度和运行速度1、发射速度：是指被发射物在地面附近离开发射装置时的速度。2、运行速度：是指卫星进入轨道后绕地球做匀速圆周运动的速度。r v近地卫星其它卫星宇宙速度均指发射速度第一宇宙速度为在地面发射卫星的最小速度，也是环绕地球运行的最大速度2021/8/11 星期三10三、人造卫星的运动规律可见：v、T 与 r 为 一 一对应关系2021/8/11 星期三11练习： 求近地卫星的周期我们能否发射

4、一颗周期为50min的卫星呢？2021/8/11 星期三12四、地球同步卫星1、所谓地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星，它在轨道上跟着地球自转，同步地做匀速圆周运动，它的周期：T24h2、所有的同步卫星只能分布在赤道上方的一个确定轨道上 ，即同步卫星轨道平面与地球赤道平面重合，卫星离地面高度为定值。对同步卫星：其r、 v、T 、g 均为 定值2021/8/11 星期三13小结特点：（1）定点在赤道上空（2）周期与地球自转周期相同（3）距离地面的高度高度一定（约距地面36000km）（5）线速度大小 （约为3.1km/s）2021/8/11 星期三14h练习： 求同步卫星离地面高度地球同步

5、卫星能否位于厦门正上方某一确定高度h ？2021/8/11 星期三15同步卫星2021/8/11 星期三162021/8/11 星期三17 为了卫星之间不互相干扰，大约3左右才能放置1颗，这样地球的同步卫星只能有120颗。可见，空间位置也是一种资源。2021/8/11 星期三18凡是人造卫星的问题都可从下列关系去列运动方程，即:重力=万有引力=向心力2021/8/11 星期三192、两颗人造地球卫星质量之比m1m2=12,轨道半径之比R1R2=31，下列有关数据之比正确的是( )A、周期之比T1T2=31 B、线速度之比v1v2=31C、向心力之比F1F2=19 D、向心加速度之比a1a2=1

6、9例题分析1、人造地球卫星的轨道半径越大，则( )A、速度越小，周期越小B、速度越小，加速度越小C、加速度越小,周期越大D、角速度越小,加速度越大BCD2021/8/11 星期三201999年5月10日，我国成功地发射了“一箭双星”，将“风云1号”气象卫星和“实验5号”科学实验卫星送入离地面870km的轨道，已知地球半径为6400km，这两颗卫星的运动速度约为 A、11.2kms B、7.9kms C、7.4kmsD、2.1kmsC例题分析2021/8/11 星期三21h=3.6107mr=4.2107mv=3km/sT=24hh=3.8108mr3.8108mv=1km/sT=27天h0r=6.4106mv=7.9km/sT=84分钟同步卫星近地卫星月球近地卫星、同步卫星、月球三者比较2021/8/11 星期三22小 结：一、宇宙速度 1、第一宇宙速度（环绕速度） v1=7.9km/s 2、第二宇宙速度（脱离速度） v2=1