高一物理必修二宇宙航行

高一物理必修二宇宙航行课件第1页，共16页，2023年，2月20日，星期四导入明标1.了解人造卫星的有关知识，知道其运动规律。2.知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。3.弄清人造卫星环绕速度与轨道半径的关系。第2页，共16页，2023年，2月20日，星期四探究：地球人造卫星的运行规律卫星的绕行速度v、角速度ω、周期T与轨道半径r的关系1、绕行速度v与r的关系rv2、角速度ω与r的关系3、周期T与r的关系4、向心加速度a与r的关系第3页，共16页，2023年，2月20日，星期四小结：对于同一个绕地球运动的人造卫星：（1）离地面越高，向心力越（2）离地面越高，线速度越（3）离地面越高，周期越（4）离地面越高，角速度越（5）离地面越高，向心加速度越小大小小小第4页，共16页，2023年，2月20日，星期四探究交流：如图所示，，试比较四颗卫星的线速度、角速度、周期、向心力及加速度的大小关系。第5页，共16页，2023年，2月20日，星期四学生展示

人造地球卫星运行中由于受大气阻力，轨道半径逐渐减小，则线速度和周期变化情况是（）

A．速度减小，周期增大

B．速度减小，周期减小

C．速度增大，周期增大

D．速度增大，周期减小D第6页，共16页，2023年，2月20日，星期四法一：万有引力提供物体作圆周运动的向心力法二：重力提供物体作圆周运动的向心力（若已知地球表面重力加速度g，R这个速度又如何表示？）探究2：物体绕地球表面做匀速圆周运动,其速度多大？(已知Ｇ,地球质量M,地球半径R)

第7页，共16页，2023年，2月20日，星期四一宇宙速度1、第一宇宙速度（环绕速度）v1=7.9km/s．它是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度．说明：（１）贴地面飞行时如果卫星的速度小于第一宇宙速度，卫星将落到地面而不能绕地球运转；

（２）等于这个速度，卫星刚好能在地球表面附近作匀速圆周运动；

（3）最大的环绕速度，也是最小的发射速度。第8页，共16页，2023年，2月20日，星期四２、第二宇宙速度（脱离速度）

这是卫星挣脱地球的引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度．如果人造天体的速度大于11.2km/s而小于16.7km/s，则它的运行轨道相对于太阳将是椭圆，太阳就成为该椭圆轨道的一个焦点．v2=11.2km/s第9页，共16页，2023年，2月20日，星期四3、第三宇宙速度（逃逸速度）

这是卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度．如果人造天体具有这样的速度，就可以摆脱地球和太阳引力的束缚而飞到太阳系外了．v3=16.7km/s第10页，共16页，2023年，2月20日，星期四问题：人造卫星的轨道（1）如图所示，a、b、c三轨道中可以作为卫星轨道的是哪几条？abc

提示：卫星作圆周运动的向心力必须指向地心（2）这三条轨道中哪一条轨道中的卫星可能和地球自转同步？第11页，共16页，2023年，2月20日，星期四三、地球同步卫星1.周期T=_______24h2.轨道平面___________赤道平面4.R、v、ω、T、an_______________3.h=_________36000km“全部固定”（如何求？）

相对于地面静止且与地球自转具有相同周期的卫星叫做地球的同步卫星，又叫通讯卫星思考：同步卫星的哪些物理量是不变的呢？同步卫星又叫静止轨道卫星，通常用作通讯卫星结论：地球同步卫星必须发射在赤道正上方的固定高度，并且以固定的速度环绕地球做圆周运动。第12页，共16页，2023年，2月20日，星期四学生展示1、同步卫星是指相对于地球不动的人造卫星，则下面说法正确的是（ ）A．它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同的数值B．它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的C．它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同的数值D．它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的D第13页，共16页，2023年，2月20日，星期四2、我们国家从1999年至今已经多次将“神舟”号宇宙飞船送入太空。在某次试验中，飞船在空中飞行了36h，环绕24圈。那么，同步卫星与飞船在轨道上正常运行相比较()A．卫星运转周期比飞船大B．卫星运转速度比飞船大C．卫星运转加速度比飞船大D．卫星离地高度比飞船大学生展示AD第14页，共16页，2023年，2月20日，星期四小结：

一、卫星绕地球做匀速圆周运动所需的向心力由万有引力提供:二、三种宇宙速度：

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