7.4 宇宙航行 课件（共16张PPT）人教版必修二 第七章 万有引力与宇宙航行

(共16张PPT)
思考: 同学们看完视频后有什么样的感受
学习目标
人教版 高中物理必修第二册
牛顿关于卫星的设想
物体初速度达到多大时就可以发射成为一颗人造卫星呢
牛顿曾设想，
从高山上用不同的水平速度抛出物体，速度一次比一次大，则落点一次比一次远，
如果速度足够大， 物体就不再落到地面上来，它将绕地球运动，成为一颗人造地球卫星。
(1)建立模型：卫星绕地球做匀速圆周运动
(2)基本思路：向心力由地球对卫星的万有引力提供（忽略地球自转）
计算：已知地球半径 R = 6400 km，地球质量 M = 6.0×1024 kg，卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度有多大？
宇宙速度——建模与思路
如果不知道地球的质量，但知道地球表面的重力加速度 g，如何求卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动所具有的速度大小？
则
宇宙速度——思考与讨论
由此可见：v=7.9km/s，这就是物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具备的发射速度，称为：第一宇宙速度
　（２）等于7.9km/s，
说
明
（１）如果卫星的速度小于7.9km/s，
卫星将落到地面而不能绕地球运转，
卫星刚好能在地球表面附近作匀速圆周运动
所以这就是物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具备的最小发射速度
宇宙速度
探究: 若卫星的发射速度大于7.9km/s ，会怎样呢？
P
宇宙速度
v3=16.7km/s
v2=11.2km/s
v1=7.9km/s
地球
11.2km/s>v>7.9km/s
2、第二宇宙速度：　　　
→挣脱地球的束缚
3、第三宇宙速度：→挣脱太阳的束缚
1、第一宇宙速度：
宇宙速度
东方红1号卫星
1970年4月24日，我国第一颗人造地球卫星“东方红1号”发射成功，开创了中国航天史的新纪元。
人造地球卫星运行的规律——人造卫星
人造地球卫星运行的规律——人造卫星
请同学们在地球（用圆表示）的周围画出人造地球卫星可能的稳定圆轨道
赤道轨道
请同学们根据自己画的圆轨道和实际的卫星图，尝试归纳卫星运动的轨道特点。
极地轨道
一般轨道
人造地球卫星运行的规律——圆轨道
近地卫星
近地卫星是在地球表面上方300-500Km的高度运行的卫星
思考: 近地卫星的运行速度是多大
人造地球卫星运行的规律——近地卫星
地球同步卫星
地球同步卫星位于地面上方高度约36000km高度处，和地球具有相同周期的卫星叫做地球同步卫星。
其中一种的轨道平面与赤道平面成0度角，运动方向与地球自传方向相同，因其相对地面静止，也成为静止卫星。
人造地球卫星运行的规律——地球卫星
人造地球卫星运行的规律——载人航天与太空探索
课后思考
结合教材中“科学漫步”及所学知识，计算地球收缩成黑洞时地球半径需满足的条件。
宇宙航行——巩固提升
学习目标