2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修2 第7章萬有引力與宇宙航行第4節(jié)宇宙航行(1)課件

宇宙航行

高一年級物理宇宙航行牛頓的設(shè)想宇宙速度人造衛(wèi)星一.牛頓的設(shè)想牛頓設(shè)想：把物體從高山上水平拋出，速度一次比一次大，落地點也就一次比一次遠(yuǎn)；拋出速度足夠大時，物體就不會落回地面，成為人造地球衛(wèi)星。一.牛頓的設(shè)想牛頓設(shè)想：把物體從高山上水平拋出，速度一次比一次大，落地點也就一次比一次遠(yuǎn)；拋出速度足夠大時，物體就不會落回地面，成為人造地球衛(wèi)星。繼續(xù)增大拋射速度，物體將繞地球做橢圓軌道運動，速度越大橢圓長軸越長一.牛頓的設(shè)想第一宇宙速度：物體在地球附近繞地球做勻速圓周運動的速度v1=7.9km/s二.宇宙速度第二宇宙速度：在地面附近發(fā)射飛行器的速度等于或大于這一速度時，它就會克服地球的引力，永遠(yuǎn)離開地球v2=11.2km/s二.宇宙速度第三宇宙速度：在地球附近發(fā)射飛行器的速度等于或大于這一速度時，它就會掙脫太陽引力束縛飛到太陽系外v3=16.7km/s二.宇宙速度三.人造衛(wèi)星問題1：如何將衛(wèi)星發(fā)射到任意圓軌道并使衛(wèi)星在圓軌道上做勻速圓周運動先將衛(wèi)星發(fā)射到橢圓軌道，在遠(yuǎn)地點使衛(wèi)星加速，進(jìn)入圓軌道三.人造衛(wèi)星步驟1：將衛(wèi)星發(fā)射到近地軌道1步驟2：衛(wèi)星在M點加速進(jìn)入軌道2步驟3：衛(wèi)星在N點再次加速進(jìn)入軌道3三.人造衛(wèi)星三.人造衛(wèi)星問題2：地球周圍不同圓軌道上的衛(wèi)星運動的快慢一樣么已知：地球質(zhì)量為M，衛(wèi)星軌道半徑為r，萬有引力常量為G三.人造衛(wèi)星由牛頓第二定律解得設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m三.人造衛(wèi)星三.人造衛(wèi)星v1>v2T1<T2ω1>ω2三.人造衛(wèi)星三.人造衛(wèi)星若r1:r2=1:2求：T1:T2=？根據(jù)三.人造衛(wèi)星根據(jù)三.人造衛(wèi)星極軌衛(wèi)星軌道三.人造衛(wèi)星問題3：地球同步衛(wèi)星的軌道有什么要求，軌道距地面的高度是多少？

同步衛(wèi)星同步衛(wèi)星與地球以相同角速度旋轉(zhuǎn)，相對地球靜止。軌道平面與赤道重合。

同步衛(wèi)星已知地球半徑為R=6400km，同步衛(wèi)星周期為T=24h，萬有引力常量為G=6.67×10-11N?m2/kg2

同步衛(wèi)星由牛頓第二定律h≈36000km設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m，距地球表面高度為h

同步衛(wèi)星已知地球半徑為R=6400km，地球質(zhì)量M=5.98×1024kg，萬有引力常量為G=6.67×10-11N?m2/kg2

近地衛(wèi)星v=7.9km/sT≈85min

近地衛(wèi)星

近地衛(wèi)星有人說，第一宇宙速度也可以用算出（式中g(shù)為重力加速度，R為地球半徑），你認(rèn)為正確嗎？忽略地球自轉(zhuǎn)

近地衛(wèi)星有人說，第一宇宙速度也可以用算出（式中g(shù)為重力加速度，R為地球半徑），你認(rèn)為正確嗎？四.我國航天事業(yè)的成就2018年12月8日嫦娥四號衛(wèi)星發(fā)射成功，2019年1月3日實現(xiàn)人類首次在月球背面著陸今年5月我國北斗系統(tǒng)第五十五顆衛(wèi)星進(jìn)入地球靜止軌道，北斗三號全球星座部署全面完成神舟飛船前后將11名宇航員（14人次）送上