物理人教版高中必修二（2019年新編）7-4 宇宙航行（課件）

第4節(jié)宇宙航行牛頓在1687年發(fā)表的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中設(shè)想了一種發(fā)射人造地球衛(wèi)星的原理一、發(fā)射速度1.第一宇宙速度:貼著地球發(fā)射一顆剛好不落地的發(fā)射速度第4節(jié)宇宙航行V1=V1=7.9km/sF萬VrR第4節(jié)宇宙航行一、發(fā)射速度1.第一宇宙速度:貼著地球發(fā)射一顆剛好不落地的發(fā)射速度2.第二宇宙速度:V2=11.2km/s

貼著地球發(fā)射一顆剛好掙脫地球的發(fā)射速度.V1=7.9km/s3.第三宇宙速度:

貼著地球發(fā)射一顆剛好掙脫太陽的發(fā)射速度.V3=16.7km/s第4節(jié)宇宙航行一、發(fā)射速度1.第一宇宙速度:貼著地球發(fā)射一顆剛好不落地的發(fā)射速度二、環(huán)繞速度注意：①高軌低速(三速)大周期第4節(jié)宇宙航行一、發(fā)射速度例1:已知地球質(zhì)量為6×1024kg,地球半徑R等于6400km.求發(fā)射的一顆近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度v和周期T，衛(wèi)星運動的最大環(huán)繞速度衛(wèi)星繞地球運動的最小周期我們能否發(fā)射一顆周期70min的衛(wèi)星呢？解：因為是近地衛(wèi)星，則有h=0（r≈R）②7.9km/s是地球的最小發(fā)射速度，但是最大的環(huán)繞速度二、環(huán)繞速度第4節(jié)宇宙航行一、發(fā)射速度注意：①高軌低速(三速)大周期三、同步衛(wèi)星1.定義：相對于地面靜止的人造衛(wèi)星，2.周期：T＝24h二、環(huán)繞速度第4節(jié)宇宙航行一、發(fā)射速度同步衛(wèi)星的軌道赤道上方的一個確定軌道上

注意:4.高度：3.軌道：r=6.6R地h＝5.6R地同步衛(wèi)星的r、v、ω、

a

、T均為定值5.發(fā)射三、同步衛(wèi)星1.定義：相對于地面靜止的人造衛(wèi)星，2.周期：T＝24h二、環(huán)繞速度第4節(jié)宇宙航行一、發(fā)射速度地球同步衛(wèi)星的發(fā)射近地軌道轉(zhuǎn)移軌道同步軌道8.9km/s7.9km/s2km/s3km/s問2:衛(wèi)星在近地軌道和轉(zhuǎn)移軌道都經(jīng)過A點時速度哪個大？問1:衛(wèi)星在經(jīng)過同步軌道和轉(zhuǎn)移軌道都經(jīng)過B點時速度哪個大？問3:衛(wèi)星在同步軌道和近地軌道時速度、角速度、加速度哪個大？同步軌道轉(zhuǎn)移軌道近地軌道問4:衛(wèi)星在哪個軌道周期哪個大？同步軌道AB例2：求同步衛(wèi)星離地面高度能否發(fā)射一顆在北京上空的同步衛(wèi)星？同步衛(wèi)星近地衛(wèi)星月球思考：赤道上的物體、近地衛(wèi)星、同步衛(wèi)星、月球四者比較V、ω、a、T的大小?高軌低速(三速)大周期只適合天生的衛(wèi)星，地面上的物體不適用。1957年10月4日，蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星。1961年4月12日蘇聯(lián)空軍少校加加林乘東方一號載人飛船進(jìn)入太空，實現(xiàn)了人類進(jìn)入太空的夢想。夢想成真1969年7月20日，美國阿波羅11號將人類首次送上了月球。1970年4月24日我國第一顆人造衛(wèi)星升空

中國的航天成就2007年10月24日嫦娥一號月球探測器發(fā)射成功2003年10月15日神舟五號楊利偉2005年10月12日神舟六號費俊龍、聶海勝2008年9月25日神舟七號翟志剛、劉伯明

景海鵬展望未來美國“鳳凰”號火星探測器2007年8月4日發(fā)射，2008年5月25日在火星著陸?！翱ㄎ髂帷碧柾列翘綔y器1997年10月15日發(fā)射升空，2004年1日飛抵土星?！跋闰?qū)者”10號太空探測器1972年3月2日發(fā)射升空，1986年6月飛出太陽系小結(jié)3、人造地球衛(wèi)星運動問題的解決思路

1、宇宙速度：

7.9km/s11.2km/s16.7km/s第一宇宙速度是衛(wèi)星發(fā)射的最小速度，是在軌道上運行的最大速度。2、地球同步衛(wèi)星:r、v、ω、T、a均為定值例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BC課堂練習(xí)：例2、通信衛(wèi)星又叫同步衛(wèi)星，下面關(guān)于同步衛(wèi)星的說法中正確的是()A、所有的地球同步衛(wèi)星都位于地球的赤道平面內(nèi)B、所有的地球同步衛(wèi)星的質(zhì)量都相等C、所有的地球同步衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運動的角速度都相等D、所有的地球同步衛(wèi)星離地球的高度都相等ACD

課堂練習(xí)：例3、兩顆人造地球衛(wèi)星，都在圓形軌道上運行，它們的質(zhì)量相等，軌道半徑之比r1:r2=1:4,則它們的(1)線速度之比

v1:v2=(2)角速度之比ω1