物理人教版（2019）必修第二册7.4宇宙航行（共18张ppt）

(共18张PPT)
7.4 宇宙航行
第七章 万有引力与宇宙航行
在 1687 年出版的《自然哲学的数学原理》中，牛顿就设想：把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远；抛出速度足够大时，物体就不会落回地面，成为人造地球卫星。
你知道这个速度究竟有多大吗？
A
v
问题？
思考：以多大的速度抛出这个物体，它才会绕地球表面运动，不会落下来？
这就是物体在地球附近绕地球做匀速圆周运动的速度， 叫作第一宇宙速度（环绕速度）。
一、第一宇宙速度
因为在地球表面，所以r=R
物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动时，可近似认为向心力是由重力提供的，有：
正确
①第一宇宙速度是最小的发射速度
②第一宇宙速度是最大的环绕速度
1. 第一宇宙速度
物体在地球附近绕地球做匀速圆周运动的速度。
一、第一宇宙速度
2. 第一宇宙速度的大小
3. 第一宇宙速度的特殊性
v=11.2km/s
二、第二宇宙速度
1、定义：发射飞行器，使之脱离地球引力，绕太阳运行的地面
最小发射速度
2、大小：
注意：
1、以上宇宙速度都是地球的宇宙速度。
2、不同中心天体发射人造天体的三个宇宙速度不相同。但求值方法相同．
三、第三宇宙速度
1、定义：发射飞行器，使之脱离太阳引力的束缚的地面最小发射
速度
2、大小：
1、发射速度 v = 7.9km/s，飞行器沿圆形轨道1绕地心做匀速圆周运动；
2、发射速度 v > 7.9km/s，且v < 11.2km/s飞行器沿轨道2做（椭圆轨道）运动；
A
v
1
2
3
分析：
关于第一宇宙速度，下列说法中正确的是( )
A.它是人造地球卫星绕地球匀速圆周运行的最大速度
B.它等于人造地球卫星在近地圆形轨道上的运动速度
C.它是发射任意卫星的最小发射速度
D.它是卫星在椭圆轨道上运动至近地点的速度
典例分析
C
（1）运动性质: 绕地球做匀速圆周运动
（2）向心力来源：由地球对它的万有引力提供
（3）轨道圆心：轨道圆心与地心重合。
1、人造卫星特点：
F引
四、人造卫星
（1）赤道轨道：
（2）极地轨道
（3）任意轨道
2、人造卫星的轨道：
极地轨道
任意轨道
同步轨道
赤道轨道
四、人造卫星
3、卫星运行参量与轨道半径关系：
近大远小
近小远大
4、地球同步卫星：
①位置：赤道上空
②周期：与地球自转周期一致T=24h
③轨道半径一定:r=6.6R(R为地球半径)
4、地球同步卫星：
⑤运转方向:与地球自转方向一致
④速度大小一定:v=3.08km/s
⑥向心加速度的大小一定:
4、地球同步卫星：
思考？
所有同步卫星的向心力相同吗？
不一定，因为同步卫星的质量不一定相同。
（多选）我国中星9号卫星是一颗用于通信的地球同步卫星，主要为我国广大农村地区提供电视服务，它定位于东经92.2度的赤道上空,关于这颗卫星的说法正确的是(　　)
A.运行速度小于7.9 km/s
B.离地面高度一定,相对地面静止
C.绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度小
D.向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等
典例分析
AB
(多选)地球同步卫星离地心的距离为r，运行速度为v1，加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则以下正确的是(　　)
AD
v2
a2
r
R
v1
a1
典例分析
谢谢！