【物理 】宇宙航行 課件 2023-2024學年高一下學期物理人教版（2019）必修第二冊

牛頓在思考萬有引力定律時就曾想過，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，如果速度足夠大，物體就不再落回地面，它將繞地球運動，成為人造地球衛(wèi)星。必修二第七章第4節(jié)宇宙航行【學習任務一】宇宙速度算一算：以多大的速度拋出物體，它才會繞地球表面運動，不會掉下來？（忽略太陽對物體的引力。已知G=6.67×10-11N·m2/kg2，地球質量M=6×1024kg，地球半徑R=6400km，地球表面重力加速度g=10m/s2）

萬有引力提供物體做勻速圓周運動的向心力

兩種表達形式

1.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。2.第二宇宙速度：克服地球的引力，永遠離開地球的速度。3.第三宇宙速度：克服太陽的引力，飛出太陽系的速度。v1=7.9km/s11.2km/s<v<7.9km/sv2=11.2km/sv3=16.7km/s1.是航天器成為衛(wèi)星的最小發(fā)射速度2.是衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度

第一宇宙速度的理解1957年，世界上第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功。1970年,我國第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅1號”發(fā)射成功，開創(chuàng)了中國航天史的新紀元。錢學森——“中國航天之父”【學習任務二】人造地球衛(wèi)星截至2024年03月，中國共計發(fā)射衛(wèi)星499顆，排在全球第二位。人造地球衛(wèi)星的運行軌道【學習任務二】人造地球衛(wèi)星1.近地衛(wèi)星：軌道在地球表面附近的衛(wèi)星（計算時軌道半徑可近似取地球半徑）。【學習任務二】人造地球衛(wèi)星2.地球同步衛(wèi)星：相對地球靜止，軌道平面與赤道平面夾角為0°的人造地球衛(wèi)星，運動方向與地球自轉方向相同，因其相對地面靜止，也稱靜止衛(wèi)星?！緦W習任務二】人造地球衛(wèi)星例1.如圖所示是一張人造地球衛(wèi)星軌道示意圖，其中圓軌道a、c、d的圓心均與地心重合，a與赤道平面重合，b與某一緯線圈共面，c與某一經線圈共面。下列說法正確的是A.a、b、c、d都有可能是衛(wèi)星的軌道B.軌道a上衛(wèi)星的線速度大于7.9km/sC.軌道c上衛(wèi)星的運行周期可能與地球自轉周期相同D.僅根據軌道d上衛(wèi)星的軌道半徑、角速度和引力常量，不能求出地球質量【課堂演練】1961年，蘇聯航天員加加林進入了東方一號載人飛船，鑄就了人類首次進入太空的豐碑。1969年，人類首次實現登月，阿波羅11號飛船的指揮長阿姆斯特朗說出了那句載人史冊的名言:“對個人來說，這不過是小小的一步，但對人類而言，卻是巨大的飛躍。"【學習任務三】載人航天與太空探索2003年，我國神舟五號宇宙飛船把中國第一位航天員楊利偉送入太空，這標志著中國成為世界上能夠獨立開展載人航天活動的國家。中國高度重視北斗系統建設發(fā)展，自20世紀80年代開始探索適合國情的衛(wèi)星導航系統發(fā)展道路。2000年建成北斗一號系統，向中國提供服務2012年建成北斗二號系統，向亞太地區(qū)提供服務2020年建成北斗三號系統，向全球提供服務例2.已知地球表面的重力加速度約為10m/s2，第一宇宙速度約為8km/s，某星球半徑約為地球半徑的2倍，質量是地球質量的9倍，求：(1)該星球表面的重力加速度大??；(2)該星球的