7.4 宇宙航行 课件（共23张PPT）
文档属性
| 名称 | 7.4 宇宙航行 课件（共23张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-04-15 18:58:41 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
宇 宙 航 行
单击此处输入你的副标题，请尽量言简意赅的阐述观点。
FF=mv2/r
曲线运动中
1．曲线运动中力和运动的关系
力的大小
对应运动
F供=F需
匀速圆周
F供近心运动
离心运动
F供>F需
F
F>mv2/r
一．宇宙速度
目录
怎么扔得远
宇宙速度
牛顿的设想
物体做平抛运动的一般规律
(2)牛顿的独到视角
生活中
地面是水平的
牛顿的洞察力
(1)物体做平抛运动的一般规律
一．宇宙速度
2．牛顿的设想
(2)牛顿的独到视角
(1)物体做平抛运动的一般规律
一．宇宙速度
2．牛顿的设想
(3)向心力由谁来提供？
速度足够大，物体将绕地球运动，成为人造地球卫星
(2)牛顿的独到视角
(1)物体做平抛运动的一般规律
一．宇宙速度
2．牛顿的设想
(4)近地处，卫星绕地球做匀速圆周运动的速度多大？
方程左右两边，r的物理意义相同吗
一般r是不是地球半径
r何时能看作地球半径
(3)向心力由谁来提供？
一．宇宙速度
2．牛顿的设想
7.9 km/s是最大的环绕速度
(5)发射速度至少要多大？
(4)近地处，卫星绕地球做匀速圆周运动的速度多大？
(3)向心力由谁来提供？
7.9 km/s
一．宇宙速度
2．牛顿的设想
(1)物体做平抛运动的一般规律
(2)牛顿的独到视角
(4)近地处，卫星绕地球做匀速圆周运动的速度多大？
(5)发射速度至少要多大？
(6)发射速度大于7.9 km/s，卫星就能挣脱地球的束缚？
卫星挣脱地球束缚，发射速度至少多大？
(3)向心力由谁来提供？
一．宇宙速度
11.2 km/s
(3)第三宇宙速度：v3=16.7 km/s
卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度
(1)第一宇宙速度v1=7.9 km/s
人造地球卫星做匀速圆周运动的最大绕行速度
人造地球卫星的最小发射速度
(2)第二宇宙速度：v2=11.2 km/s
卫星挣脱地球束缚的最小发射速度
3．三个宇宙速度
推导
区别
一．宇宙速度
1．人造地球卫星的轨道
(1)卫星的轨道
在稳定轨道上做匀速圆周运动，人造地球卫星的轨道中心在何处？
二．人造地球卫星
(1)卫星的轨道
如果人造地球卫星的发射速度大于第一宇宙速度，它做什么运动？
二．人造地球卫星
1．人造地球卫星的轨道
一般轨道
极地轨道
赤道轨道
二．人造地球卫星
1．人造地球卫星的轨道
(1)卫星的轨道
(2)卫星的受力，方向如何？
极地轨道
F
F
F
一般轨道
(1)卫星的轨道
二．人造地球卫星
1．人造地球卫星的轨道
2．卫星运行线速度、角速度、周期与轨道半径的关系：
(r 越大，T 越大)
(r 越大，v 越小)
(r 越大，ω越小)
可见：v、ω、T 与 r 为一 一对应关系
探究
已知地球质量为M，引力常量G，卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r。
二．人造地球卫星
判断：假如一颗做匀速圆周运动的人造地球卫星，其轨道半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动，则根据公式v=ωr，可知卫星运动的线速度增大到原来的2倍！
(r 越大，v 越小)
(r 越大，ω越小)
二．人造地球卫星
2．卫星运行线速度、角速度、周期与轨道半径的关系：
2．轨道半径增大，卫星运行速度如何变化？
1．同一轨道，运行线速度与卫星自身质量有关吗？
3．地球同步卫星
已知地球同步卫星做匀速圆周运动。请你利用学过的知识，确定地球同步卫星的相关参量。
探究
可用数据：引力常量 G=6.67×10-11 N · m2/kg2
地球的质量为M=6.0×1024 kg
地球半径R=6.4 ×103 km
二．人造地球卫星
可用数据：引力常量 G=6.67 ×10-11 N · m2/kg2
地球的质量为M=6.0 ×1024 kg 地球半径R=6.4×103 km
确定地球同步卫星的相关参量
运行T=24 h
或
二．人造地球卫星
3．地球同步卫星
(1)运行T=24h
(2)运动轨道半径r=______ 距离地面的高度h=_____
(3)圆周运动线速度 v≈_________
(4)位于地球赤道上空(与赤道共面)
可用数据：引力常量 G=6.67 ×10-11 N · m2/kg2
地球的质量为M=6.0 ×1024 kg 地球半径R=6.4×103 km
4.2×104km
=6.6R
5.6R
3.1km/s
二．人造地球卫星
确定地球同步卫星的相关参量
3．地球同步卫星
钱学森
孙家栋
杨利伟
刘洋
三．梦想成真
1．研究人造地球卫星的基本方法：
地球和卫星之间万有引力提供卫星的向心力
2．宇宙速度：
第一宇宙速度：v1＝7.9 km/s
第二宇宙速度：v2＝11.2 km/s
第三宇宙速度: v3＝16.7 km/s
3．人类宇宙航行
地球卫星
四．课堂小结
1．课本64页练习与应用；
2．阅读教材中“STSE”和“科学漫步”；
3．学有余力、有能力的同学自主探究：椭圆轨道上人造地球卫星力与运动(能量)的关系。
作业：
宇 宙 航 行
单击此处输入你的副标题，请尽量言简意赅的阐述观点。
F
曲线运动中
1．曲线运动中力和运动的关系
力的大小
对应运动
F供=F需
匀速圆周
F供
离心运动
F供>F需
F
F>mv2/r
一．宇宙速度
目录
怎么扔得远
宇宙速度
牛顿的设想
物体做平抛运动的一般规律
(2)牛顿的独到视角
生活中
地面是水平的
牛顿的洞察力
(1)物体做平抛运动的一般规律
一．宇宙速度
2．牛顿的设想
(2)牛顿的独到视角
(1)物体做平抛运动的一般规律
一．宇宙速度
2．牛顿的设想
(3)向心力由谁来提供？
速度足够大，物体将绕地球运动，成为人造地球卫星
(2)牛顿的独到视角
(1)物体做平抛运动的一般规律
一．宇宙速度
2．牛顿的设想
(4)近地处，卫星绕地球做匀速圆周运动的速度多大？
方程左右两边，r的物理意义相同吗
一般r是不是地球半径
r何时能看作地球半径
(3)向心力由谁来提供？
一．宇宙速度
2．牛顿的设想
7.9 km/s是最大的环绕速度
(5)发射速度至少要多大？
(4)近地处，卫星绕地球做匀速圆周运动的速度多大？
(3)向心力由谁来提供？
7.9 km/s
一．宇宙速度
2．牛顿的设想
(1)物体做平抛运动的一般规律
(2)牛顿的独到视角
(4)近地处，卫星绕地球做匀速圆周运动的速度多大？
(5)发射速度至少要多大？
(6)发射速度大于7.9 km/s，卫星就能挣脱地球的束缚？
卫星挣脱地球束缚，发射速度至少多大？
(3)向心力由谁来提供？
一．宇宙速度
11.2 km/s
(3)第三宇宙速度：v3=16.7 km/s
卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度
(1)第一宇宙速度v1=7.9 km/s
人造地球卫星做匀速圆周运动的最大绕行速度
人造地球卫星的最小发射速度
(2)第二宇宙速度：v2=11.2 km/s
卫星挣脱地球束缚的最小发射速度
3．三个宇宙速度
推导
区别
一．宇宙速度
1．人造地球卫星的轨道
(1)卫星的轨道
在稳定轨道上做匀速圆周运动，人造地球卫星的轨道中心在何处？
二．人造地球卫星
(1)卫星的轨道
如果人造地球卫星的发射速度大于第一宇宙速度，它做什么运动？
二．人造地球卫星
1．人造地球卫星的轨道
一般轨道
极地轨道
赤道轨道
二．人造地球卫星
1．人造地球卫星的轨道
(1)卫星的轨道
(2)卫星的受力，方向如何？
极地轨道
F
F
F
一般轨道
(1)卫星的轨道
二．人造地球卫星
1．人造地球卫星的轨道
2．卫星运行线速度、角速度、周期与轨道半径的关系：
(r 越大，T 越大)
(r 越大，v 越小)
(r 越大，ω越小)
可见：v、ω、T 与 r 为一 一对应关系
探究
已知地球质量为M，引力常量G，卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r。
二．人造地球卫星
判断：假如一颗做匀速圆周运动的人造地球卫星，其轨道半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动，则根据公式v=ωr，可知卫星运动的线速度增大到原来的2倍！
(r 越大，v 越小)
(r 越大，ω越小)
二．人造地球卫星
2．卫星运行线速度、角速度、周期与轨道半径的关系：
2．轨道半径增大，卫星运行速度如何变化？
1．同一轨道，运行线速度与卫星自身质量有关吗？
3．地球同步卫星
已知地球同步卫星做匀速圆周运动。请你利用学过的知识，确定地球同步卫星的相关参量。
探究
可用数据：引力常量 G=6.67×10-11 N · m2/kg2
地球的质量为M=6.0×1024 kg
地球半径R=6.4 ×103 km
二．人造地球卫星
可用数据：引力常量 G=6.67 ×10-11 N · m2/kg2
地球的质量为M=6.0 ×1024 kg 地球半径R=6.4×103 km
确定地球同步卫星的相关参量
运行T=24 h
或
二．人造地球卫星
3．地球同步卫星
(1)运行T=24h
(2)运动轨道半径r=______ 距离地面的高度h=_____
(3)圆周运动线速度 v≈_________
(4)位于地球赤道上空(与赤道共面)
可用数据：引力常量 G=6.67 ×10-11 N · m2/kg2
地球的质量为M=6.0 ×1024 kg 地球半径R=6.4×103 km
4.2×104km
=6.6R
5.6R
3.1km/s
二．人造地球卫星
确定地球同步卫星的相关参量
3．地球同步卫星
钱学森
孙家栋
杨利伟
刘洋
三．梦想成真
1．研究人造地球卫星的基本方法：
地球和卫星之间万有引力提供卫星的向心力
2．宇宙速度：
第一宇宙速度：v1＝7.9 km/s
第二宇宙速度：v2＝11.2 km/s
第三宇宙速度: v3＝16.7 km/s
3．人类宇宙航行
地球卫星
四．课堂小结
1．课本64页练习与应用；
2．阅读教材中“STSE”和“科学漫步”；
3．学有余力、有能力的同学自主探究：椭圆轨道上人造地球卫星力与运动(能量)的关系。
作业：