高中物理- 宇宙航行教學(xué)課件設(shè)計(jì)

5宇宙航行第5節(jié)宇宙航行窄視場相機(jī)拍攝的圖片伴星位于飛船前上方21度153米處神七飛船載人航天任務(wù)全程精彩回放*了解人造衛(wèi)星的有關(guān)知識*知道三個(gè)宇宙速度的涵義，會(huì)推導(dǎo)第一宇宙速度**能運(yùn)用萬有引力定律及勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的有關(guān)問題*感知人類探索宇宙的夢想，培養(yǎng)獻(xiàn)身科學(xué)的人生價(jià)值觀學(xué)習(xí)目標(biāo)英國科學(xué)家牛頓(1643-1727)第5節(jié)宇宙航行牛頓的設(shè)想

在1687年出版的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中，牛頓設(shè)想拋出速度很大時(shí)，物體就不會(huì)落回地面。

V=16.7km/sV=11.2km/s7.9km/s<V<11.2km/sV=7.9km/s繞地球運(yùn)動(dòng)的軌跡不再是圓，而是橢圓，發(fā)射速度越大，橢圓軌道越“扁”。

第二宇宙速度:物體克服地球引力,永遠(yuǎn)脫離地球的速度.（逃逸速度）第一宇宙速度:物體在地表附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度.（環(huán)繞速度）第5節(jié)宇宙航行第三宇宙速度:物體掙脫太陽引力,飛出太陽系的速度.

(脫離速度)宇宙速度4、衛(wèi)星最小發(fā)射速度是多少？最大環(huán)繞速度是多少？

探究1：第一宇宙速度2、向高軌道發(fā)射衛(wèi)星與發(fā)射近地衛(wèi)星相比哪個(gè)需要的發(fā)射速度大？

3、在高的圓軌道運(yùn)行的衛(wèi)星與近地衛(wèi)星相比哪個(gè)的運(yùn)行速度大？思考：1、第一宇宙速度的表達(dá)式是什么？第一宇宙速度探究2、人造衛(wèi)星的特點(diǎn)討論1：人造衛(wèi)星的軌道特點(diǎn)？有衛(wèi)星的軌道圓心不是地心的嗎？2、衛(wèi)星運(yùn)行速度、角速度、周期與半徑有什么關(guān)系？若軌道半徑變大了，衛(wèi)星運(yùn)行速度、角速度、周期如何變化？所有衛(wèi)星都在以地心為圓心的圓（或橢圓）軌道上一般軌道極地軌道赤道軌道人造衛(wèi)星的軌道特點(diǎn)？原因地球衛(wèi)星運(yùn)行速度、角速度、周期與半徑的關(guān)系可見：v、ω、T與r為一一對應(yīng)關(guān)系“高軌低速長周期”衛(wèi)星的運(yùn)行規(guī)律極地軌道一般軌道赤道軌道所有衛(wèi)星都在以地心為圓心的圓（或橢圓）軌道上平面立體赤道平面地球同步衛(wèi)星1.周期T=24h2.軌道平面在赤道平面內(nèi)3.離地高度h=

36000km4.r、v、ω、T、an“全部固定”相對地面靜止·思考：人造衛(wèi)星在低軌道上運(yùn)行，要想讓其在高軌道上運(yùn)行，應(yīng)采取什么措施？在低軌道上加速，使其沿橢圓軌道運(yùn)行，當(dāng)行至橢圓軌道的遠(yuǎn)點(diǎn)處時(shí)再次加速，即可使其沿高軌道運(yùn)行?！?.探究3、變軌問題月球月球軌道地球地月轉(zhuǎn)移軌道點(diǎn)火加速減速制動(dòng)月球探測衛(wèi)星發(fā)射課堂練習(xí)[練習(xí)1]

我國發(fā)射的探月衛(wèi)星“嫦娥一號”的軌道半徑是圓形的，且貼近月球表面。已知月球質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1/80，月球的半徑約為地球半徑的1/4，求“嫦娥一號”探月衛(wèi)星繞月球運(yùn)行的速率為地球第一宇宙速度的幾倍？返回是否可以發(fā)射一顆這樣的人造衛(wèi)星，使其圓軌道(

)A．與地球表面上某一緯度線(非赤道)是共面的同心圓B．與地球表面上某一經(jīng)度線所決定的圓是共面的同心圓C．與地球表面上赤道線是共面的同心圓，且衛(wèi)星相對地球表面是靜止的D．與地球表面上的赤道線是共面的同心圓，但衛(wèi)星相對地球是運(yùn)動(dòng)的答案：CD課堂練習(xí)思考1：對于繞地球運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星：（1）離地面越高，線速度越（2）離地面越高，周期越（3）離地面越高，角速度越（4）離地面越高，向心加速度越小大小小思考2：我們能否發(fā)射一顆周期為80min的衛(wèi)星嗎？課堂練習(xí)對于地球同步衛(wèi)星的認(rèn)識，正確的是 (

)A．它們只能在赤道的正上方，但不同衛(wèi)星的軌道半徑可以不同，衛(wèi)星的加速度為零B．它們運(yùn)行的角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相同，相對地球靜止C．不同衛(wèi)星的軌道半徑都相同，且一定在赤道的正上方，它們以第一宇宙速度運(yùn)行D．它們可在我國北京上空運(yùn)行，故用于我國的電視廣播答案：B課堂練習(xí)如圖所示，發(fā)射同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火使其沿橢圓軌道2運(yùn)行；最后再次點(diǎn)火將其送入同步圓軌道3。軌道1、2相切于P點(diǎn)，2、3相切于Q點(diǎn)。當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3上正常運(yùn)行時(shí)，以下說法正確的是（）A、在軌道3上的速率大于1上的速率B、在軌道3上的角速度小于1上的角速度C、在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速率等于在軌道3上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速率D、在軌道1上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度等于在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度QP2·31BD第5節(jié)宇宙航行歷史放映廳：人類載人航天50年夢想成真1、宇宙速度：

第一宇宙速度：v＝7.9km／s是衛(wèi)星發(fā)射的最小速度，是衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最大速度。

第二宇宙速度：v＝11.2km／s，是衛(wèi)星掙脫地球束縛的最小發(fā)射速度

第三宇宙速度:v＝16.7km／s，是掙脫太陽束縛的最小發(fā)射速度。2、研究天體運(yùn)動(dòng)的基本方法：把天體或人造衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供天體或人造衛(wèi)星的向心力.課堂小結(jié)FF2F1赤道平面北南東西F返回1.把衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)看做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則離地球越遠(yuǎn)的衛(wèi)星()