粵教必修2飛向太空課件

第3節(jié)宇宙航行“東方紅一號(hào)”偵察衛(wèi)星“風(fēng)云一號(hào)”氣象衛(wèi)星科學(xué)探測(cè)衛(wèi)星牛頓人造地球衛(wèi)星的設(shè)想圖v平拋洲際導(dǎo)彈人造衛(wèi)星增大1、第一宇宙速度〔環(huán)繞速度〕衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬有引力提供，萬有引力近似等于重力mg，衛(wèi)星運(yùn)行半徑近似看作地球半徑，根據(jù)牛頓第二定律得:mg=GMm/R2=mv2/R最小的近地發(fā)射速度,近地發(fā)射時(shí)速度等于這個(gè)速度衛(wèi)星，剛好能在地球外表附近作勻速圓周運(yùn)動(dòng)v1問題與思考要使衛(wèi)星在離地面更遠(yuǎn)的軌道上運(yùn)行，那么需要更〔〕的發(fā)射速度，來到新軌道上的運(yùn)行速度變〔〕。大小v2２、第二宇宙速度3、第三宇宙速度v3

V1=7.9km/s地球V2=11.2km/sV3=16.7km/s11.2km/s>v>7.9km/sM發(fā)射速度運(yùn)行速度二、衛(wèi)星的運(yùn)行(圓周軌道)

萬有引力=向心力重力近似=萬有引力根本方程輔助方程ABC高軌道衛(wèi)星的運(yùn)行速度較小,較容易發(fā)射，對(duì)嗎？v1是最小發(fā)射速度，也是最大環(huán)繞速度v1神五發(fā)射衛(wèi)星發(fā)射的軌跡三、人造地球衛(wèi)星的變軌向高軌道變軌v1v2v3v4v2>v1v4>v3v1>v4v2>v1>v4>v3衛(wèi)星的變軌AB小圓半徑為R,周期為T,大圓半徑為r,你能求出衛(wèi)星從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間嗎？試比較以下各處速度和加速度的大小a1=a2>a3=a4宇宙飛船和空間站在同一軌道上運(yùn)行，假設(shè)飛船想與前面的空間站對(duì)接，飛船為了追上空間站，可以采取的方法是()A.飛船加速直到追上空間站，完成對(duì)接B.飛船從原軌道減速至一個(gè)較低軌道，再加速追上空間站完成對(duì)接C.飛船加速至一個(gè)較高軌道再減速追上空間站完成對(duì)接D.無論飛船如何采取何種措施，均不能與空間站對(duì)接B飛船和空間站的對(duì)接赤道軌道極地軌道傾斜軌道自轉(zhuǎn)軸衛(wèi)星的軌道F引mg0Fn重力、萬有引力與向心力的關(guān)系F引mg0,,FnF引NF引N重力、萬有引力與支持力的關(guān)系軌道位置：以下那些軌道是可能的？

①與赤道共面軌道

②通過兩極點(diǎn)上空軌道

③與赤道成某一角度的圓軌道

④與某一緯度重合的軌道

⑤與某一經(jīng)度重合的軌道①②③重力=萬有引力=向心力F向=F引F向F引F引①定平面：軌道平面一定在赤道平面內(nèi)②定位置：在赤道正上方相對(duì)地面靜止③定周期：運(yùn)動(dòng)周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期

T＝24h=86400s④定軌道：軌道離地高度h=36000km⑤定速度：線速度大小h=3.6×107mr=4.2×107mv=3km/sT=24hh=3.8×108mr≈3.8×108mv=1km/sT=27天h≈0r=6.4×106mv=7.9km/sT=84分鐘近地衛(wèi)星月球h≈06mT=24hh=3.6×107mr=4.2×107mv=3km/sT=24hh≈0r=6.4×106mv=7.9km/sT=84分鐘近地衛(wèi)星赤道上的物體人造地球衛(wèi)星：兩極的物體：赤道上的物體：近地衛(wèi)星：地球外表的物體〔與地球具有相同的ω〕即：即：解：假設(shè)利用“第一宇宙速度〞估算設(shè)“光子〞的質(zhì)量為m，由于光不能從太陽射出,設(shè)“光子〞恰好繞太陽(黑洞)作近地勻速圓周運(yùn)動(dòng),黑洞例:太陽的質(zhì)量M=2.0×1030kg，光的速度c=3.0×108m/s，試估算太陽如果演變成了黑洞，它的半徑將變成多少？解：假設(shè)利用“第二宇宙速度〞估算黑洞例:太陽的質(zhì)量M=2.0×1030kg，光的速度c=3.0×108m/s，試估算太陽如果演變成了黑洞，它的半徑將變成多少？太陽半徑：7×105km

設(shè)某種原因地球自轉(zhuǎn)的加快，當(dāng)角速度等于多少時(shí)，赤道上物體的重力為零？解：萬有引力全部提供自轉(zhuǎn)向心力重力的變化雙星系統(tǒng)LM1M2r1L-r1解：如圖，兩顆恒星分別以轉(zhuǎn)動(dòng)中心