3.4人造卫星 宇宙速度（共27张PPT）

(共27张PPT)
3.4 人造卫星 宇宙速度
年 级：高一 学 科：物理(教科版)
学习模块
2 宇宙速度
1 人造卫星
目 录
探索历程
嫦娥五号的发射
嫦娥五号的发射
嫦娥五号到达月球的运行轨迹是什么样的呢？同学们试着画一画。
将物体从高处水平抛出，物体最终会落在地面上，如果增大抛出的速度，物体的运动距离怎么变？如果速度非常大，将是什么情况？
牛顿的设想
1895年，俄国齐奥尔科夫斯基提出了制造并发射人造地球卫星的设想，成就了人类的航天梦。
1957年10月4日，苏联将第一颗人造卫星送入环绕地球的轨道。
宇航天文学之父
齐奥尔科夫斯基
人造卫星
1.按用途分类:通信卫星、气象卫星、导航卫星、预警卫星等
赤道卫星
极地卫星
其他卫星
地球卫星轨道和地球位置关系有什么共同特征？
2.按运行轨道分：
椭圆轨道卫星
卫星绕地球运行的轨道的可能是D吗？你能解释原因吗？
A
B
C
D
思考问题
人造卫星的两个速度
（1）发射速度：是指被发射物体从地面附近离开发射装置时的初速度，并且一旦发射后就再无能量补充，被发射物体仅依靠自己的初动能克服地球引力上升一定的高度，进入运动轨道。
（2）环绕速度（也叫运行速度）：是指卫星在进入运行轨道后绕地球运动的线速度。
理想化处理
（1）已知地球的质量为M=6.0x1024kg，卫星的质量为m，飞行的速度为v，它到地心的距离为r，试推导要使它绕地球旋转不落回地球速度至少多大？(若为近地飞行r近似等于地球半径R=6400km，已知引力常量G=6.67×10-11m2 N/kg2)
第一宇宙速度
(2)在忽略地球自转影响的情况下，已知重力加速度g，地球表面的重力近似认为等于万有引力，那么第一宇宙速度又是怎么样？（g=9.8N/kg)
第一宇宙速度
由
则
1.人造地球卫星绕地球环绕速度与v=7.9km/s有什么关系？
思考问题
由此可知;轨道越高，环绕速度越小，人造地球卫星的环绕速度v≤7.9km/s。所以第一宇宙速度是最大的环绕速度。
卫星在离开地表过程中需要克服地球引力做功，势能增大，动能减小，整个过程机械能是守恒的。所以卫星的轨道半径(r)越大，发射速度(v发)越大。第一宇宙速度是最小的发射速度。
2.人造地球卫星发射速度与v=7.9km/s有什么关系？
思考问题
小试牛刀：
已知地球与月球的半径之比为4:1，地球表面和月球表面的重力加速度之比为6:1，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，则月球第一宇宙速度约为（　　）
A.1.6km/s B.6.4km/s
C.7.9km/s D.38km/s
A
由
嫦娥五号先绕地运行，经过调整再继续前行
嫦娥五号脱离地球的束缚，奔向月球速度需要达到多大？
阅读教材P67宇宙速度，完成学习任务三。
第二、第三宇宙速度
①抛出速度v满足v1=7.9km/s时，物体将在地表围绕地球做 ________ 运动。
②抛出速度v满足7.9km/s③抛出速度v满足11.2km/s④抛出速度v满足v≥16.7km/s时，物体将脱离________引力，永远离开太阳系。
第二、第三宇宙速度
7.9km/sv3=16.7km/s 第三宇宙速度
v2=11.2km/s 第二宇宙速度
v1=7.9km/s 第一宇宙速度
①抛出速度v满足v1=7.9km/s时，物体将在地表围绕地球做 ________ 运动。
②抛出速度v满足7.9km/s③抛出速度v满足11.2km/s④抛出速度v满足v≥16.7km/s时，物体将脱离________引力，永远离开太阳系。
第二、第三宇宙速度
圆周
椭圆
地球
太阳
太阳
嫦娥五号的发射
嫦娥五号到达月球的运行轨迹是什么样的呢？同学们再画一画。
一、人造卫星
1.按照用途分：
按用途分类:通信卫星、气象卫星、 导航卫星、预警卫星等。
2.按照轨道分：赤道卫星 (同步卫星)、极地卫星 、其他卫星等。
课堂小结
二、宇宙速度
1.第一宇宙速度：
注：第一宇宙速度是是最大环绕速度，最小发射速度。
2.第二宇宙速度：V2=11.2km/s。
3.第三宇宙速度：V3=16.7km/s。
谢 谢 ！