人教版高中物理必修二 6.5宇宙航行 (共30张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理必修二 6.5宇宙航行 (共30张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-08-17 18:18:02 | ||
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文档简介
(共30张PPT)
6.5
宇宙航行
嫦娥奔月
外国人的飞天梦
嫦娥奔月神话故事、敦煌飞天壁画和西游记中孙悟空的腾云驾雾无不寄托了中国人古老而浪漫的梦想。
国人不仅是多梦的，而且敢于探索和实践。在现在的美国华盛顿空间技术博物馆的说明牌上醒目地写着：“最早的飞行器是中国的风筝和火箭”。
探索利用“火箭”器械进行首飞的是500年前的我国明代的万户。
从梦想走向现实
1970年4月24日，我国第一颗人造卫星“东方红”1号上天了，嘹亮的“东方红”乐曲响彻太空，中国人有了自己的卫星。
从梦想走向现实
2003年10月15日，是令中国人万分欣喜，令世界十分震惊的日子。就在这一天的9时42分，我国“神舟5号”飞船托举我国首位航天员杨利伟一冲云天，遨游太空，并于21小时后成功返回地面。实现了中国人千年的飞天梦想，实现了我国载人航天事业的历史性突破。
从梦想走向现实
2007年10月24日，“嫦娥1号”开始了奔月工程，神话成为现实。
300多年前，牛顿提出设想:
从高山上用不同的水平速度抛出物体,速度越大,落点离山脚越远.
一、人造地球卫星
地球
如果没有空气阻力,当速度足够大时,物体就永远不会落到地面上,它将成为一颗绕地球运动的人造地球卫星.
2015年5月24日
地球
2.
轨道中心
地心
1.
________
提供向心力
万有引力
人造地球卫星
赤道轨道
极地轨道
其它轨道
思考与讨论、如图所示，A、B、C、D四条轨道中不能作为卫星轨道的是哪一条？
提示：卫星作圆周运动的向心力必须指向地心
A
B
C
D
概念辨析 发射速度和运行速度
1、发射速度：是指被发射物在地面附近离开发射装置时的速度。
2、运行速度：是指卫星进入轨道后绕地球做匀速圆周运动的速度。
（1）离地面越高，向心力越
（2）离地面越高，线速度越
（3）离地面越高，角速度越
（4）离地面越高，周期越
（5）离地面越高，向心加速度越
小
大
小
小
小
二、人造卫星的运动规律
人造卫星以地心为圆心做匀速圆周运动，下列说法正确的是：
A.半径越大，速率越大，周期越小
B.半径越大，速率越小，周期越大
C.所有卫星的角速度相同，与半径无关
D.所有卫星的速率均相同，与半径无关
课堂练习
【答案】
B
练习：
求近地卫星的周期
我们能否发射一颗周期为50min的卫星呢？
问题一：根据r越大而v越小，是否把卫星发射到越远的地方越容易？
B
A
方法一：卫星绕地球做圆周运动，地球对卫星的万有引力提供向心力。
设地球质量为M，半径为R.人造地球卫星在圆轨道上运行，质量为m，轨道半径为r.
三、宇宙速度
1、第一宇宙速度：
(环绕速度）
对于靠近地面的卫星，可以认为此时的
r
近似等于地球半径R，把r用地球半径R代入，可以求出
2015年5月24日
方法二：卫星绕地球做圆周运动，重力提供向心力。
三、宇宙速度
1、第一宇宙速度：
(环绕速度）
2015年5月24日
意义：
①是物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动速度，也叫做地面附近的环绕速度。
②即绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度，也是最小发射速度；
2015年5月24日
1．关于第一宇宙速度，下列说法中错误的是
(
)
A．它是人造地球卫星绕地球飞行的最大速度
B．它是人造地球卫星在近地圆形轨道上的运动速度
C．它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度
D．它是卫星在椭圆轨道上运动时近地点的速度
D
3.
金星的半径是地球的0.95倍，质量为地球的0.82倍，金星的第一宇宙速度是多大?
解：设地球半径为R1，金星的半径为R2=0.95R1，地球质量为M1，金星质量M2=0.82M1，地球的第一宇宙速度为v1=7.9km/s。金星的第一宇宙速度为v2，则：
V1=7.9km/s
地球
11.2km/s>v>7.9km/s
2、第二宇宙速度：
(脱离速度)
V2=11.2km/s
V3=16.7km/s
3、第三宇宙速度：（逃逸速度）
三、宇宙速度
问题一：根据r越大而v越小，是否把卫星发射到越远的地方越容易？
B
A
1957年10月，苏联发射
第一颗人造地球卫星。
1961年4月12日苏联空军少校
加加林乘坐东方一号载人飞
船进入太空，实现了人类进
入太空的梦想。
1969年7月20日，阿波罗
11号将人类送上了月球。
四、梦想成真
1970年4月24日我国
第一颗人造卫星升空
我国的航天成就
1992年，中国载人航天工程正式启动．
2003年10月15日
神舟五号
杨利伟
2005年10月12日
神舟六号
费俊龙聂海胜
2008年9月25日
神舟七号
翟志刚刘伯明
景海鹏
【答案】
D
1.
人造卫星的天线偶然折断，天线将做(
)
A.自由落体运动
B.平抛运动
C.远离地球飞向太空
D.继续和卫星一起沿轨道运转
巩固练习
2．人造地球卫星绕地球做圆周运动的线速度可以是(
)
①11.2km/s
②7.9km/s
③6km/s
④16.7km/s
A．①②
B．②③
C．③④
D．①④
B
巩固练习
3．在地面上某一高度运行的人造卫星，下列说法中正确的是(
)
A．该卫星在轨道上的运行速度大于第一宇宙速度
B．该卫星在轨道上的运行速度小于第一宇宙速度
C．发射该卫星时的发射速度大于第一宇宙速度
D．发送该卫星时的发射速度小于第一宇宙速度
BC
巩固练习
4．人造卫星离地面距离等于地球半径R，卫星以速度v沿圆轨道运动，设地面的重力加速度为g，则有
(
)
A．V=√4gR
B．V=√2gR
C．V=√gR
D．V=√gR/2
D
巩固练习
5．1990年3月，紫金山天文台将1965年9月20日发现的一颗小行星命名为吴健雄星，直径为32km，如果该行星的密度与地球相同，则对该小行星来说，其上物体的第一宇宙速度约为多少?
(已知地球半径为6400km，地球上第一宇宙速度为7.9km/s)
解：由于"吴健雄星"的密度与地球的密度相近，
所以有M地/(4πr3地/3)=M吴/(4πr3吴/3)
即M吴=M地(r吴/r地)3
代入环绕速度公式得
v=√GM吴/r吴=√GM地r吴2/r地3=r吴v1/r地=20m/s
巩固练习
6．火星的半径为地球半径的一半，火星的质量为地球质量的1／9．问：
(1)火星上的重力加速度是地球上的重力加速度的几倍?
(2)若要在火星上发射一颗人造卫星，那么该卫星环绕火星的第一宇宙速度是多少?
巩固练习
6.5
宇宙航行
嫦娥奔月
外国人的飞天梦
嫦娥奔月神话故事、敦煌飞天壁画和西游记中孙悟空的腾云驾雾无不寄托了中国人古老而浪漫的梦想。
国人不仅是多梦的，而且敢于探索和实践。在现在的美国华盛顿空间技术博物馆的说明牌上醒目地写着：“最早的飞行器是中国的风筝和火箭”。
探索利用“火箭”器械进行首飞的是500年前的我国明代的万户。
从梦想走向现实
1970年4月24日，我国第一颗人造卫星“东方红”1号上天了，嘹亮的“东方红”乐曲响彻太空，中国人有了自己的卫星。
从梦想走向现实
2003年10月15日，是令中国人万分欣喜，令世界十分震惊的日子。就在这一天的9时42分，我国“神舟5号”飞船托举我国首位航天员杨利伟一冲云天，遨游太空，并于21小时后成功返回地面。实现了中国人千年的飞天梦想，实现了我国载人航天事业的历史性突破。
从梦想走向现实
2007年10月24日，“嫦娥1号”开始了奔月工程，神话成为现实。
300多年前，牛顿提出设想:
从高山上用不同的水平速度抛出物体,速度越大,落点离山脚越远.
一、人造地球卫星
地球
如果没有空气阻力,当速度足够大时,物体就永远不会落到地面上,它将成为一颗绕地球运动的人造地球卫星.
2015年5月24日
地球
2.
轨道中心
地心
1.
________
提供向心力
万有引力
人造地球卫星
赤道轨道
极地轨道
其它轨道
思考与讨论、如图所示，A、B、C、D四条轨道中不能作为卫星轨道的是哪一条？
提示：卫星作圆周运动的向心力必须指向地心
A
B
C
D
概念辨析 发射速度和运行速度
1、发射速度：是指被发射物在地面附近离开发射装置时的速度。
2、运行速度：是指卫星进入轨道后绕地球做匀速圆周运动的速度。
（1）离地面越高，向心力越
（2）离地面越高，线速度越
（3）离地面越高，角速度越
（4）离地面越高，周期越
（5）离地面越高，向心加速度越
小
大
小
小
小
二、人造卫星的运动规律
人造卫星以地心为圆心做匀速圆周运动，下列说法正确的是：
A.半径越大，速率越大，周期越小
B.半径越大，速率越小，周期越大
C.所有卫星的角速度相同，与半径无关
D.所有卫星的速率均相同，与半径无关
课堂练习
【答案】
B
练习：
求近地卫星的周期
我们能否发射一颗周期为50min的卫星呢？
问题一：根据r越大而v越小，是否把卫星发射到越远的地方越容易？
B
A
方法一：卫星绕地球做圆周运动，地球对卫星的万有引力提供向心力。
设地球质量为M，半径为R.人造地球卫星在圆轨道上运行，质量为m，轨道半径为r.
三、宇宙速度
1、第一宇宙速度：
(环绕速度）
对于靠近地面的卫星，可以认为此时的
r
近似等于地球半径R，把r用地球半径R代入，可以求出
2015年5月24日
方法二：卫星绕地球做圆周运动，重力提供向心力。
三、宇宙速度
1、第一宇宙速度：
(环绕速度）
2015年5月24日
意义：
①是物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动速度，也叫做地面附近的环绕速度。
②即绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度，也是最小发射速度；
2015年5月24日
1．关于第一宇宙速度，下列说法中错误的是
(
)
A．它是人造地球卫星绕地球飞行的最大速度
B．它是人造地球卫星在近地圆形轨道上的运动速度
C．它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度
D．它是卫星在椭圆轨道上运动时近地点的速度
D
3.
金星的半径是地球的0.95倍，质量为地球的0.82倍，金星的第一宇宙速度是多大?
解：设地球半径为R1，金星的半径为R2=0.95R1，地球质量为M1，金星质量M2=0.82M1，地球的第一宇宙速度为v1=7.9km/s。金星的第一宇宙速度为v2，则：
V1=7.9km/s
地球
11.2km/s>v>7.9km/s
2、第二宇宙速度：
(脱离速度)
V2=11.2km/s
V3=16.7km/s
3、第三宇宙速度：（逃逸速度）
三、宇宙速度
问题一：根据r越大而v越小，是否把卫星发射到越远的地方越容易？
B
A
1957年10月，苏联发射
第一颗人造地球卫星。
1961年4月12日苏联空军少校
加加林乘坐东方一号载人飞
船进入太空，实现了人类进
入太空的梦想。
1969年7月20日，阿波罗
11号将人类送上了月球。
四、梦想成真
1970年4月24日我国
第一颗人造卫星升空
我国的航天成就
1992年，中国载人航天工程正式启动．
2003年10月15日
神舟五号
杨利伟
2005年10月12日
神舟六号
费俊龙聂海胜
2008年9月25日
神舟七号
翟志刚刘伯明
景海鹏
【答案】
D
1.
人造卫星的天线偶然折断，天线将做(
)
A.自由落体运动
B.平抛运动
C.远离地球飞向太空
D.继续和卫星一起沿轨道运转
巩固练习
2．人造地球卫星绕地球做圆周运动的线速度可以是(
)
①11.2km/s
②7.9km/s
③6km/s
④16.7km/s
A．①②
B．②③
C．③④
D．①④
B
巩固练习
3．在地面上某一高度运行的人造卫星，下列说法中正确的是(
)
A．该卫星在轨道上的运行速度大于第一宇宙速度
B．该卫星在轨道上的运行速度小于第一宇宙速度
C．发射该卫星时的发射速度大于第一宇宙速度
D．发送该卫星时的发射速度小于第一宇宙速度
BC
巩固练习
4．人造卫星离地面距离等于地球半径R，卫星以速度v沿圆轨道运动，设地面的重力加速度为g，则有
(
)
A．V=√4gR
B．V=√2gR
C．V=√gR
D．V=√gR/2
D
巩固练习
5．1990年3月，紫金山天文台将1965年9月20日发现的一颗小行星命名为吴健雄星，直径为32km，如果该行星的密度与地球相同，则对该小行星来说，其上物体的第一宇宙速度约为多少?
(已知地球半径为6400km，地球上第一宇宙速度为7.9km/s)
解：由于"吴健雄星"的密度与地球的密度相近，
所以有M地/(4πr3地/3)=M吴/(4πr3吴/3)
即M吴=M地(r吴/r地)3
代入环绕速度公式得
v=√GM吴/r吴=√GM地r吴2/r地3=r吴v1/r地=20m/s
巩固练习
6．火星的半径为地球半径的一半，火星的质量为地球质量的1／9．问：
(1)火星上的重力加速度是地球上的重力加速度的几倍?
(2)若要在火星上发射一颗人造卫星，那么该卫星环绕火星的第一宇宙速度是多少?
巩固练习