人造卫星宇宙速度课件2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

3.4人造卫星

宇宙速度速度丈量天际，卫星点亮星河panshiwuzhongl

学习目标1.物理观念：了解人造卫星的相关知识，会推导第一宇宙速度（重点），知道第二宇宙速度和第三宇宙速度的含义和数值。2.科学思维：基于学生对平抛运动规律的认识，通过合理外推，提出“当高度一定时，初速度越大，运动的水平位移越大；当速度大到一定值时，该物体将不再落回地面而做圆周运动”的推论，最终提出人造卫星的设想。3.科学探究：会解决较简单的涉及人造地球卫星运动的问题（重点）。4.科学态度与责任：通过观看嫦娥六号从发射到返回地球的全过程，激发学生的爱国热情。1、如何让飞行器飞出地球？2、如何让飞行器飞向月球？3、如何让飞行器返回地球？4、如何让飞行器飞向宇宙？

探究新知第一部分宇宙速度牛顿曾提出过一个著名的理想实验思考：什么力充当物体做匀速圆周运动所需的向心力呢？v增大

探究新知——思考与讨论宇宙速度任务1：已知地球的质量为M，地球半径为R，引力常量为G，若物体紧贴地面飞行而不落回地面，其速度的表达式？任务2：若已知地球半径R=6400km，地球表面的重力加速度g=10m/s2，则物体环绕地球表面做匀速圆周运动的速度多大？第一宇宙速度(环绕速度)11.2km/s>v>7.9km/s11.2km/s16.7km/s宇宙速度第三宇宙速度(逃逸速度)第二宇宙速度(逃逸速度)7.9km/s如果发射速度继续增大,物体将会怎样?

宇宙速度

练习评价例题1、2088年我们发现了一颗宜居星球，代号“希望”。你作为首批登陆的工程师，你的任务是计算出在这颗新星球上生存和探索的关键物理参数。这将决定我们能否在那里建立家园，并发射卫星进行全球探测。已知地球表面的重力加速度约为10m/s2，第一宇宙速度约为8km/s，该星球半径约为地球半径的3倍，质量是地球质量的9倍，求：(1)该星球表面的重力加速度大小；(2)该星球的第一宇宙速度大小。宇宙速度

探究新知第二部分人造卫星

卫星发展史简介——世界第一颗人造地球卫星人造卫星

1957年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星发射成功。第一颗人造地球卫星

卫星发展史简介——我国第一颗人造地球卫星人造卫星

1970年4月24日，我国第一颗人造地球卫星“东方红1号”发射成功，开创了中国航天史的新纪元。东方红一号

卫星发展史简介——我国的天空探索之旅人造卫星北斗高精导航卫星风云系列气象卫星

探究新知——人造地球卫星的轨道人造卫星思考：在地球的周围，有许多的卫星在不同的轨道上绕地球转动。这些卫星的轨道平面有什么特点？人造卫星绕地球做匀速圆周运动时，由地球对它的万有引力充当向心力。因此卫星绕地球做匀速圆周运动的圆心必与地心重合。赤道轨道极地轨道一般轨道卫星靠万有引力提供向心力，而万有引力指向地心，轨道圆心一定与地心重合。其轨道可分为三类(如图所示)人造卫星

探究新知——地球的卫星参数任务1：已知地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，地球的质量为M，地球半径为r，引力常量为G，试推导地球卫星运行速度、角速度、周期、向心加速度与半径的关系式？任务2：对于绕地球运动的人造卫星：（1）离地面越高,向心力如何变化？（2）离地面越高,线速度如何变化？（3）离地面越高,周期如何变化？（4）离地面越高,角速度如何变化？（5）离地面越高,向心加速度如何变化？人造卫星归纳：轨道半径越大，运行速度（线速度、角速度、向心加速度）越小，周期越大。口诀：高轨低速大周期。

探究新知——地球同步卫星人造卫星阅读课本72页发展空间第一段话，试总结同步卫星的六个特点：

同向同周期，同角同赤道，定高定速率，24小时不迟到

练习评价例题2、（2025·海南·高考真题）载人飞船的火箭成功发射升空，载人飞船进入预定轨道后，与空间站完成自主快速交会对接，然后绕地球做匀速圆周运动。已知空间站轨道高度低于地球同步卫星轨道，则下面说法正确的是（）A．火箭加速升空失重B．宇航员在空间站受到的万有引力小于在地表受到万有引力C．空间站绕地球做匀速圆周运动的角速度小于地球自转角速度D．空间站绕地球做匀速圆周运动的加速度小于地球同步卫星的加速度人造卫星中国航空

在星辰大海的征途上

永不止步1、如何让飞行器飞出地球？2、如何让飞行器飞向月球？3、如何让飞行器返回地球？4、如何让飞行器飞向宇宙？

课堂小结

课堂练习

课堂练习2.两颗人造地球卫星质量之比m1∶m2=1∶2,轨道半径之比R1∶R2=3∶1，下列有关数据之比正确的是()A.周期之比