【课件】宇宙航行-卫星变轨、双星系统、天体追及相遇+课件高一下学期物理人教版（2019）必修第二册+

宇宙航行2.0卫星变轨卫星发射的两种方法直线发射（高轨发射）：整个发射过程中，运载火箭在入轨前始终处于动力飞行状态，要消耗大量燃料。变轨发射（近地发射）：运载火箭消耗的燃料少，发射场的位置也不受限制。对于低轨道卫星来说，一般选择垂直发射突破大气层后直接入轨，而中、高轨道卫星的发射一般经历以下三个阶段：①停泊轨道；②转移轨道；③同步轨道。导卫星变轨卫星变轨概念由于技术上的需要，有时要在适当的位置短时间启动卫星上的发动机，使卫星的速度发生突变，让其运行轨道发生改变，最终到达预定的目标。导卫星变轨卫星绕天体运行时，提供的向心力与所需要的向心力关系决定着卫星变轨问题提供的向心力

需要的向心力

卫星运动

=＞＜卫星做圆周运动卫星做近心运动卫星做离心运动探卫星变轨探卫星变轨请分析：1.加速前后受力的变化；2.加速前后所需向心力的变化；3.加速后物体作什么运动？万有引力不变所需向心力变大由于所需向心力大于万有引力能提供的向心力，故将作离心运动探卫星变轨请分析：1.加速前卫星在P点作什么运动？2.加速前后万有引力的变化；3.加速后物体所需向心力如何变？物体将作什么运动？加速前万有引力大于所需向心力，卫星作近心运动万有引力不变P若加速到刚好所需向心力等于P点的万有引力，则作圆周运动探卫星变轨探分析1.从近地轨道1想要进入椭圆轨道2，航天器应在P点如何操作？为什么？2.从p点到a点的过程中，速度大小如何变化？3.在a点想要进入轨道3，航天器应在a点如何操作？为什么？4.试比较a1、ap2、aa2、a3的大小关系。加速，万有引力不足以提供做圆周运动的向心力，航天器将做离心运动，进入椭圆轨道。速度逐渐减小加速，在a点由于万有引力大于做圆周运动的向心力，航天器会做近心运动，因此需要提高做圆周运动的向心力，使其与万有引力大小相等，进入圆轨道3ap2=a1＞a3=aa21aP23探卫星变轨v1、vp2、va2、v3的速度大小关系？a1、ap2、aa2、a3的速度大小关系？1aP23展、评卫星变轨用、测例1.（多选）“嫦娥三号”卫星从地球发射到月球过程的路线示意图如图所示.关于“嫦娥三号”的说法正确的是（

）A.在P点由a轨道转变到b轨道时，速度必须变小B.在O点由d轨道转变到c轨道时，要加速才能实现（不计“嫦娥三号”的质量变化）C.在b轨道上，卫星在P点的速度比在R点的速度大D.“嫦娥三号”在a、b轨道上正常运行时，通过同一点P时，加速度相等CD航天器对接A要如何操作才能追上B？AB要想实现对接，可使航天器在半径较小的轨道上加速，然后进入较高的空间轨道，逐渐靠近其他航天器，两者速度接近时实现对接。探航天器对接用、测例2.我国发射的“神舟十一号”飞船和“天宫二号”空间实验室于2016年10月19日自动交会对接成功.假设对接前“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动，为了实现飞船与空间实验室的对接，下列措施可行的是（

）A.使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验室减速等待飞船实现对接B.飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接C.使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接D.飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接D拓展探究BA试画出AB两卫星相距最近和最远的状态最近ABBA最远探ABθ拓展探究——天体追击相遇问题经过多少时间AB相距最近（相遇）？AB谁更快？谁追谁？探ABθ拓展探究——天体追击相遇问题经过多少时间AB相距最远？AB谁更快？谁追谁？探ABθ拓展探究——天体追击相遇问题经过多少时间AB相距最近（相遇）？A要追上B，需要多走的相对角度△θ是多少？A与B的相对角速度是多少？探拓展探究——双星系统BA特点：1.两星体相对静止2.两星体运行轨迹圆心相同3.两星体向心力相同4.两星体圆周运动周期相同探BA拓展探究——双星系统已知A星球质量为m，B星球质量为2m，AB相距L,求：1.A、B星球的运动周期2.A、B星球作圆周运动的运动半径展、评CAB拓展探究——三星系统三星共线ABC三星成三角形周期相同，角速度相同，圆周运动圆心相同探三星共线CAB已知ABC三星球的质量分别为2m，m和3m，AB之间距离为L，求：1.运动周期2.AB的轨迹半径展、评ABC三星成三角形已知ABC三星球的质量都为m，AB、BC、AC之间距离为