高中物理：6.5 宇宙航行 課件（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課件2021/8/11 星期三26.5宇宙航行2021/8/11 星期三3教學目標 知識與技能： 1了解人造衛(wèi)星的有關(guān)知識 2知道三個宇宙速度的含義，會推導第一宇宙速度過程與方法 ： 通過用萬有引力定律推導第一宇宙速度培養(yǎng)學生運用知識解決問題的能力情感、態(tài)度與價值觀： 1通過介紹我國在衛(wèi)星發(fā)射方面的情況激發(fā)學生的愛國熱情 2感知人類探索宇宙的夢想促使學生樹立獻身科學的人生價值觀教學重點： 第一宇宙速度的推導教學難點：運行速率與軌道半徑之間的關(guān)系教學方法 ：探究、講授、討論、練習教具準備：錄像資料、多媒體課件2021/8/11 星期三4一、人造

2、衛(wèi)星的發(fā)射原理二、宇宙速度三、人造衛(wèi)星的運動規(guī)律四、地球同步衛(wèi)星2021/8/11 星期三5一、人造衛(wèi)星的發(fā)射原理牛頓設想：拋出速度很大時，物體就不會落加地面2021/8/11 星期三6設地球質(zhì)量為M，半徑為R。人造地球衛(wèi)星在圓軌道上運行，質(zhì)量為m，軌道半徑為r。那么，在該軌道上做勻速圓周運動的衛(wèi)星的速度v如何推算？ 衛(wèi)星離地心越遠，它運行的速度越慢。2021/8/11 星期三7這就是人造地球衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運動所必須具有的最低發(fā)射速度，叫做第一宇宙速度。近地面的衛(wèi)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： (環(huán)繞速度） V1=7.9km/s地球

3、11.2km/sv7.9km/s2、第二宇宙速度：(脫離速度) 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衛(wèi)星2021/8/11 星期三9概念辨析發(fā)射速度和運行速度1、發(fā)射速度：是指被發(fā)射物在地面附近離開發(fā)射裝置時的速度。2、運行速度：是指衛(wèi)星進入軌道后繞地球做勻速圓周運動的速度。r v近地衛(wèi)星其它衛(wèi)星宇宙速度均指發(fā)射速度第一宇宙速度為在地面發(fā)射衛(wèi)星的最小速度，也是環(huán)繞地球運行的最大速度2021/8/11 星期三10三、人造衛(wèi)星的運動規(guī)律可見：v、T 與 r 為 一 一對應關(guān)系2021/8/11 星期三11練習： 求近地衛(wèi)星的周期我們能否發(fā)射

4、一顆周期為50min的衛(wèi)星呢？2021/8/11 星期三12四、地球同步衛(wèi)星1、所謂地球同步衛(wèi)星是指相對于地面靜止的人造衛(wèi)星，它在軌道上跟著地球自轉(zhuǎn)，同步地做勻速圓周運動，它的周期：T24h2、所有的同步衛(wèi)星只能分布在赤道上方的一個確定軌道上 ，即同步衛(wèi)星軌道平面與地球赤道平面重合，衛(wèi)星離地面高度為定值。對同步衛(wèi)星：其r、 v、T 、g 均為 定值2021/8/11 星期三13小結(jié)特點：（1）定點在赤道上空（2）周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同（3）距離地面的高度高度一定（約距地面36000km）（5）線速度大小 （約為3.1km/s）2021/8/11 星期三14h練習： 求同步衛(wèi)星離地面高度地球同步

5、衛(wèi)星能否位于廈門正上方某一確定高度h ？2021/8/11 星期三15同步衛(wèi)星2021/8/11 星期三162021/8/11 星期三17 為了衛(wèi)星之間不互相干擾，大約3左右才能放置1顆，這樣地球的同步衛(wèi)星只能有120顆?？梢?，空間位置也是一種資源。2021/8/11 星期三18凡是人造衛(wèi)星的問題都可從下列關(guān)系去列運動方程，即:重力=萬有引力=向心力2021/8/11 星期三192、兩顆人造地球衛(wèi)星質(zhì)量之比m1m2=12,軌道半徑之比R1R2=31，下列有關(guān)數(shù)據(jù)之比正確的是( )A、周期之比T1T2=31 B、線速度之比v1v2=31C、向心力之比F1F2=19 D、向心加速度之比a1a2=1

6、9例題分析1、人造地球衛(wèi)星的軌道半徑越大，則( )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，我國成功地發(fā)射了“一箭雙星”，將“風云1號”氣象衛(wèi)星和“實驗5號”科學實驗衛(wèi)星送入離地面870km的軌道，已知地球半徑為6400km，這兩顆衛(wèi)星的運動速度約為 A、11.2kms B、7.9kms C、7.4kmsD、2.1kmsC例題分析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分鐘同步衛(wèi)星近地衛(wèi)星月球近地衛(wèi)星、同步衛(wèi)星、月球三者比較2021/8/11 星期三22小 結(jié)：一、宇宙速度 1、第一宇宙速度（環(huán)繞速度） v1=7.9km/s 2、第二宇宙速度（脫離速度） v2=1