鲁科版_必修2_ 第5章 万有引力定律及其应用 _ 第2节 万有引力定律的应用课件29张PPT

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万有引力定律的应用
第5章第2节
从远古时代人们就梦想飞出地球，去探索星空的秘密…….
1969年7月21日，美国宇航员阿姆斯特朗就在月球上留下了人类的第一个足印。在踏上月球的一刻，人类第一位月宫使者由衷感叹：这是个人的一小步，却是人类的一大步。
●2003年10月15日 “神舟”五号载人飞船成功发射 .
浩瀚太空迎来了第一位中国访客——３８岁的中国航天员杨利伟。中国人第一次在自己的航天器上看到了人类美丽的地球家园。
●2008年9月25日发射“神舟”七号载人飞船。顺利将3名
航天员翟志刚、刘伯明、景海鹏送上太空。翟志刚成为中国
太空行走第一人。
(1)牛顿的设想----牛顿的抛体运动图
v
平抛
洲际导弹
人造卫星
增大
一、人造地球卫星上天
1、人造卫星的发射
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在地球上抛出的物体，当它的速度足够大时，物体就永远不会落到地面上，它将围绕地球旋转，成为一颗绕地球运动的人造地球卫星，简称人造卫星。
人造卫星
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探究：水流星实验
为什么水倒过来后却不会流下来呢？
2、人造卫星的运行规律(匀速圆周轨道)
⑴原理：卫星所需向心力由万有引力提供。
①基本方程:
②辅助方程:
重力=万有引力
万有引力 = 向心力
地球表面：
结论:卫星运动与卫星的质量m无关；
当中心天体M一样时，v、ω、 T、a 由r 唯一决定;
轨道半径 r 增大， v、ω、a 减小， T 增大。
⑵人造地球卫星的线速度v、角速度ω、周期T
①
②
③
④
思考：如图所示，A、B、C三颗人造地球卫星，它们的线速度、角速度、周期的大小关系如何？
若在与C同轨道上有另一颗卫星D，它们是否会相撞？
不会相撞
A
B
C
D
vA>vB>vC
ωA>ωB>ωC
TA【例】两颗人造地球卫星质量之比m1∶m2=1∶2,它们轨道半径之比r1∶r2=4∶1 ，那么( )
A.向心力之比F1∶F2=1∶32
B.向心加速度之比a1∶a2=16∶1
C.运行线速度之比v1∶v2=1∶2
D.周期之比T1∶T2=8∶1
ACD
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近地卫星
在所有绕地球运行的卫星中，近地卫星的环绕速度v最大的。
特点：靠近地面运行，r 取地球半径R。
问题：求近地卫星的环绕速度
解：
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问题：卫星某一时刻经地球上某A点上空，下一时刻经过A点上空至少需要一个周期，那么这中间时间内A点的情况就无法知道了。如果我们想知道这段时间内A点的情况该怎么办？
，
我们能不能发射一颗卫星，让它始终静止在A点上空，这样就可以时时刻刻观察A点情况？
地球同步卫星
地球同步卫星
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地球同步卫星
（1）从地面上看, 它总在与地面的物体保持相对静止。运行周期T=24h。
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人造卫星的轨道有哪些？
赤道轨道
其它轨道
极地轨道
想一想 画一画：
人造卫星轨道有什么特点？
同步卫星的运行轨道在哪里？
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同步卫星
⑵同步卫星必须位于赤道平面上空唯一轨道，轨道平面必与赤道平面重合.
⑶高度h为确定的值
h
R
r
同步卫星
h=3.58×104km
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【例】据报道，我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4次变轨控制后，于5月1日成功定点在东经77°赤道上空的同步轨道．关于成功定点后的“天链一号01星”，下列说法正确的是(　　)
A．运行速度大于7.9 km/s
B．离地面高度一定，相对地面静止
C．绕地球运行的角速度比近地卫星的角速度大
D．向心加速度与近地卫星的向心加速度大小相等
B
3、三个宇宙速度
①第一宇宙速度（环绕速度）：
强调：v1是最小的发射速度，也是最大的运行速度。

由 求得。
②第二宇宙速度（脱离速度）：
（脱离地球束缚的最小发射速度）
宇宙速度的
意义
③第三宇宙速度（逃逸速度）：
（挣脱太阳束缚的最小发射速度）
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【例】关于地球的第一宇宙速度，下列表述正确的是(　　)
A．第一宇宙速度又叫环绕速度
B．第一宇宙速度又叫脱离速度
C．第一宇宙速度跟地球的质量无关
D．第一宇宙速度跟地球的半径无关
A
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各种各样的卫星……
卫星的应用
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我国发射的人造卫星类型
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作业：P101 2、5、6
中国的航天事业在蒸蒸日上，在中国航天几十年的发展历程中，取得
了辉煌业绩，使我国成为世界上有重要影响的大国，在长期奋斗中，
我国航天工作者不仅创造了非凡的业绩，而且铸就了特别能吃苦、特
别能战斗、特别能攻关、特别能奉献的载人航天精神。载人航天精神
是“两弹一星”精神在新时期的发扬光大，是我们伟大民族精神的生
动体现，永远值我们学习。
人类，以凡人之躯，血肉之身，比肩神明。愿这东方巨龙承载着中国
梦，在太空中踏遍每一星辰，同繁星一起闪烁！
Thanks！