高中物理教科版必修2课件：第3章 4.人造卫星　宇宙速度 :22张PPT

课件22张PPT。4.人造卫星　宇宙速度1.知道三个宇宙速度的含义,会推导第一宇宙速度.
2.掌握人造卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系.
3.了解人造卫星的相关知识及我国卫星发射的技术现状,激发学生的爱国热情.探究一探究二探究三探究四对宇宙速度的理解 探究一探究二探究三探究四探究一探究二探究三探究四特别提醒(1)第一宇宙速度是最大运行速度,也是最小发射速度.
(2)三个宇宙速度分别为在三种不同情况下在地面附近的最小发射速度.探究一探究二探究三探究四人造卫星的轨道和运行规律 探究一探究二探究三探究四探究一探究二探究三探究四同步卫星 探究一探究二探究三探究四卫星变轨问题 探究一探究二探究三探究四探究一探究二探究三探究四【例1】 若取地球的第一宇宙速度为8 km/s,某行星的质量是地球质量的6倍,半径是地球半径的1.5倍,则此行星的第一宇宙速度约为(　　)
A.16 km/s B.32 km/s C.4 km/s D.2 km/s
点拨:解答本题应把握以下三点:
(1)明确第一宇宙速度的含义是近地卫星的环绕速度.
(2)将卫星的运动看做匀速圆周运动,万有引力提供向心力.
(3)采用比例法求解.答案:A 题后反思天体第一宇宙速度的计算方法
对于任何天体,计算其环绕速度时,都是根据万有引力提供向心力的思路,卫星的轨道半径等于天体的半径,由牛顿第二定律列式计算.
(1)如果知道天体的质量和半径,由
(2)如果不知道天体的质量和半径的具体大小,但知道该天体与地球的质量、半径的关系,可分别列出天体与地球的环绕速度的表达式,用比例法进行计算.【例2】 右图是处在同一轨道平面上的三颗不同的人造地球卫星.关于各物理量的关系,下列说法正确的是(　　)B.根据万有引力定律,可知卫星所受地球引力FA>FB>FC
C.角速度ωA>ωB>ωC
D.向心加速度aA点拨:仔细观察卫星的运行轨道图,找出卫星所在的轨道位置,判断出轨道半径的大小,然后结合相应的公式比较各物理量的关系.答案:C
题后反思卫星绕中心天体做匀速圆周运动时,其向心加速度a、线速度v、角速度ω、转速(每秒转过的圈数)n和周期T都跟卫星的质量无关,但与中心天体的质量有关;不同的卫星绕同一中心天体做匀速圆周运动时,其轨道半径r越大,则周期T也越大,但向心加速度a、线速度v、角速度ω和转速n越小.【例3】 (多选)设地球的质量为M,半径为R,自转角速度为ω,引力常量为G,同步卫星离地面的高度为h,以下几种表示同步卫星的运行速度v的表达式正确的是(　　)答案:ABC 【例4】 (多选)发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如图所示.当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是(　　)
A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B.卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度
C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度
D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度因为r3>r1,所以v3卫星在轨道1和轨道2上经过Q点时的加速度均为地球引力产生的加速度,故应相等.同理,卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度.选项C错误,选项D正确.
答案:BD题后反思(1)在讨论有关卫星问题时,要明确向心力、轨道半径、线速度、角速度和周期的彼此关系.只要其中的一个量确定了,其他的量也就不变了,只要一个量发生了变化,其他的量也都随之变化.不管是定性的分析还是定量的计算,都要依据下列关系式加以讨论: