6.5 宇宙航行2—人教版高中物理必修二课件(共22张PPT)

(共22张PPT)
宇宙航行
【高中物理】【人教版必修2】【第六章
万有引力与航天】
CONTENTS
宇宙速度
01
人造卫星
02
地球同步卫星
03
卫星变轨问题
04
[目标定位]　1.知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。2.了解人造卫星的有关知识，掌握人造卫星的线速度、速度、周期与轨道半径的关系。3.了解人类对太空探索的历程及我国卫星发射的情况。
人造卫星
02
【例题5】
【例题5】
答案：　AC
同步卫星
03
3、地球同步卫星：
相对于地面静止且与
地球自转周期相同的卫星
叫地球同步卫星。
同步卫星
03
同步卫星——
与地球相对静止的人造卫星
所有同步卫星都具有如下特点：
1.只能分布在一个确定的赤道轨道上。
2.周期与地球自转的周期相同:T＝24h。
角速度ω与地球的自转角速度相同。
离地面高度:h=36000km。
线速度:
v
=3.1km/s。
同步卫星
03
【例题6】
【例题6】
答案：　AD
【例题6】
答案：　AD
【例题7】
【例题7】
答案：　A
【例题8】
【例题8】
答案：　BD
卫星变轨
04
·
思考：人造卫星在低轨道上运行，要想让其
在高轨道上运行，应采取什么措施？
在低轨道上加速，使其沿椭圆轨道运行，当行至椭圆轨道的远点处时再次加速，即可使其沿
高轨道运行。………..
卫星变轨
04
卫星在运动中的变轨有两种情况：离心运动和向心运动。当万有引力恰好提供卫星所需的向心力，即时，卫星做匀速圆周运动；当某时刻速度发生突变时，所需的向心力也会发生突变，而突变瞬间万有引力不变。
制动变轨
卫星的速率变小时，使得万有引力大于所需向心力，即，卫星做近心运动，轨道半径变小，所以要使得卫星的轨道半径变小，需开动反冲发动机使卫星做减速运动。
加速变轨
卫星的速率变大时，使得万有引力小于所需向心力，即，卫星做离心运动，轨道半径变大，所以要使得卫星的轨道半径变大，需开动发动机使卫星做加速运动。
卫星变轨
04
变轨过程
发射同步卫星时，可以先将卫星发送到近地轨道I，使其绕地球做匀速圆周运动，速率为v1；变轨时，在P点点火加速，短时间内速率由v1增加到v2，使卫星进入椭圆形的转移轨道II；卫星运行到远地点Q时的速率为v3；此时进行第二次点火加速，在短时间内将速率由v3增加到v4，使卫星进入同步轨道III，绕地球做匀速圆周运动。
【例题9】
如图所示，发射同步卫星时，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；最后再次点火将其送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于P点，2、3相切于Q点。当卫星分别在1、2、3上正常运行时，以下说法正确的是（
）
A、在轨道3上的速率大
于1上的速率
B、在轨道3上的角速度小于1上的角速度
C、在轨道2上经过Q点时的速率等于在轨道3上经过Q点时的速率
D、在轨道1上经过P点时的加速度等于在轨道2上
经过P点时的加速度
Q
P
2
·
3
1
【例题9】
如图所示，发射同步卫星时，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；最后再次点火将其送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于P点，2、3相切于Q点。当卫星分别在1、2、3上正常运行时，以下说法正确的是（
）
A、在轨道3上的速率大于1上的速率
B、在轨道3上的角速度小于1上的角速度
C、在轨道2上经过Q点时的速率等于在轨道3上经过Q点时的速率
D、在轨道1上经过P点时的加速度等于在轨道2上
经过P点时的加速度
Q
P
2
·
3
1
答案：B、D
分析：半径越大，速率越小，故A错误。
半径越大，角速度越小，故B正确。
在轨道2至轨道3的变轨过程时需要加速，因此速率不等，C错误。
加速度只与卫星及地球的距离有关，距离相等加速度大小相等。故D正确。
THANKS
谢谢聆听