2022-2023學(xué)年粵教版（2019）必修第二冊 3-4 宇宙速度與航天 課件（22張PPT）

萬有引定律求天體的質(zhì)量1.根據(jù)萬有引力提供向心力（環(huán)繞法）2.若是在地球表面運(yùn)動(dòng)的物體，不考慮地球自轉(zhuǎn)，物體的重力等于地球?qū)ξ矬w的萬有引力（表面法）知識回顧6.5宇宙航行下圖是否讓你觸目驚心？2019年底我國擁有1500萬輛共享單車，如此龐大的數(shù)量，讓共享單車的管理成為一件極其復(fù)雜的工作，如何讓單車更加高效的使用，如何治理亂停亂放的問題？共享單車電子鎖中有一塊導(dǎo)航芯片?，F(xiàn)在，中國市面上絕大多數(shù)共享單車都安裝了北斗導(dǎo)航芯片。精度的位置服務(wù)不僅能夠極大的方便用戶也給共享單車的運(yùn)營維護(hù)人員帶來了極大的便利。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是繼美國全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯“格洛納斯”系統(tǒng)、歐洲“伽利略”系統(tǒng)由中國自主建立獨(dú)立運(yùn)行的導(dǎo)航系統(tǒng)。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組網(wǎng)而成的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

同學(xué)們，你們知道是如何發(fā)射人造衛(wèi)星嗎？牛頓的設(shè)想過程

從高山上水平拋出一物體，速度一次比一次大，落地點(diǎn)也會(huì)一次比一次_________，如果速度足夠大，物體就不會(huì)落回地面，將繞地球做______________運(yùn)動(dòng)，成為_____________________。牛頓對人造衛(wèi)星原理是怎樣描繪的？遠(yuǎn)勻速圓周人造地球衛(wèi)星1.以多大的速度拋出這個(gè)物體，它才會(huì)繞地球表面勻速圓周運(yùn)動(dòng)，不會(huì)落回地面？

引力常量:Ｇ=6.67×10-11Nm2/kg2

地球質(zhì)量:M=5.98×1024kg,地球半徑：R=6371km地球表面重力加速度g=9.8m/s2關(guān)鍵點(diǎn)1：物體繞地球—?jiǎng)蛩賵A周運(yùn)動(dòng)發(fā)射速度（參考數(shù)值≈7.9，≈7.9）第一宇宙速度

做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬有引力提供（F引=F向）1.以多大的速度拋出這個(gè)物體，它才會(huì)繞地球表面勻速圓周運(yùn)動(dòng)，不會(huì)落回地面？(已知Ｇ=6.67×10-11Nm2/kg2,地球質(zhì)量M=5.98×1024kg,地球半徑R=6371km，地球表面重力加速度g=9.8m/s2)關(guān)鍵點(diǎn)1：物體繞地球—?jiǎng)蛩賵A周運(yùn)動(dòng)關(guān)鍵點(diǎn)2：物體繞地球表面運(yùn)動(dòng)發(fā)射速度（參考數(shù)值≈7.9，≈7.9）第一宇宙速度

做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬有引力提供重力提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力可得出第一宇宙速度:衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的最小發(fā)射速度。

大小—7.9km/s

第二宇宙速度:物體掙脫地球引力的最小發(fā)射速度。大小—11.2km/s

第三宇宙速度:物體掙脫太陽引力的最小發(fā)射速度。大小—16.7km/s

1.如圖所示的a、b、c，其圓心均在地球的自轉(zhuǎn)軸上，對環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的軌道而言，不可能的軌道是

。abcc結(jié)論2.1:衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，所有衛(wèi)星都在以________為圓心的圓軌道上.衛(wèi)星在軌道上的運(yùn)行規(guī)律

F引F引F引F1F2地心繞行速度2.將各種衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)都近似看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球v衛(wèi)星在軌道上的運(yùn)行規(guī)律

寫出衛(wèi)星加速度、線速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系：加速度與半徑關(guān)系：__________________，a=___________；線速度與半徑關(guān)系：__________________，v=___________；角速度與半徑關(guān)系：__________________，ω=_________；周期與半徑關(guān)系：__________________，T=___________。衛(wèi)星在軌道上的運(yùn)行規(guī)律

ω2rω=結(jié)論：高軌________速______周期（r越大，v越_______）（r越大，a越_______）（r越大，ω越_____）（r越大，T_____）小小小大低長越高越慢創(chuàng)新題1“車來了”定位官方版是一款能夠幫助用戶實(shí)時(shí)查詢到公交信息的掌上app。如果你需要經(jīng)常搭乘公交，那么這款軟件能夠?yàn)槟闾峁┖艽蟮膸椭??！败噥砹恕避浖抢肎PS衛(wèi)星獲取定位。GPS衛(wèi)星屬于中軌道衛(wèi)星，24顆衛(wèi)星分布在6個(gè)軌道平面上，離地面平均高度2萬200千米。高低軌道衛(wèi)星沒有明確的劃分界限，一般把離地面幾百千米的衛(wèi)星稱為低軌道衛(wèi)星，軌道高度超過超過1000米的稱為高軌道衛(wèi)星。

下圖是同一軌道平面上的三顆相同的人造地球衛(wèi)星，在不同的軌道高度，下列說法正確的是(BC

)A.周期TA>TB>TCB.根據(jù)萬有引力定律可知FA>FB>FCC.角速度ωA>ωB>ωCD.C軌道衛(wèi)星的周期是24小時(shí)北斗衛(wèi)星組中靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星1、同步衛(wèi)星，顧名思義就是指相對靜止。其軌道一定在赤道平面。2、同步衛(wèi)星的六個(gè)“一定”（1）軌道平面與赤道平面共面（2）與地球自傳周期相同，即T=24h（3）與地球自傳的角速度相等（4）離地面的高度相同（5）速率一定（6）與地球的自轉(zhuǎn)方向一致

例題：已知地球的質(zhì)量M=5.97×1024kg,地球半徑：R=637×106m，自轉(zhuǎn)周期T=24h,Ｇ=6.67×10-11Nm2/kg2(1)估算同步衛(wèi)星的高度。(2)簡述為什么同步衛(wèi)星軌道平面要與赤道平面重合？

共享單車市場如今相當(dāng)火爆，各大城市都能看到騎著共享單車穿梭在大街小巷的人群，最流行的當(dāng)屬“小黃車”、“小橙車”以及“小藍(lán)車”。

讓我們知道每一輛單車在哪里主要靠的是在每一輛車上電子鎖里集成的位置導(dǎo)航芯片，現(xiàn)在市面上絕大部分的單車都已經(jīng)安裝了北斗的位置芯片。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是繼美國全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯“格洛納斯”系統(tǒng)、歐洲“伽利略”系統(tǒng)由中國自主建立獨(dú)立運(yùn)行的導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組網(wǎng)而成的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。靜止衛(wèi)星又稱為同步衛(wèi)星，下列關(guān)于同步衛(wèi)星的說法正確的是（BD）A、可能在佛山的上空B、自西向東轉(zhuǎn)C、繞行速度大于第一宇宙速度D、所有同步衛(wèi)星所處的高度都一樣創(chuàng)新題2課堂小結(jié)宇宙速度數(shù)值(km/s)意義第一宇宙速度

7.9衛(wèi)星最小發(fā)射速度，最大環(huán)繞速度第二宇宙速度11.2

衛(wèi)星擺脫地球引力束縛所需的發(fā)射速度第三宇宙速度16.7

衛(wèi)星擺脫太陽引力束縛所需的發(fā)射速度課堂小結(jié)加速度與半徑關(guān)系：__________________，a=___________；線速度與半徑關(guān)系：__________________，v=___________；角速度與半徑關(guān)系：__________________，ω=_________；周期與半徑關(guān)系：__