7.4 宇宙航行课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册（18张PPT）
文档属性
| 名称 | 7.4 宇宙航行课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册（18张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-05-24 15:47:54 | ||
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文档简介
宇宙航行
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问题：抛出一个物体，物体将会落回到地面.如果物体被抛出时的初速度足够大，物体还会落回地面吗？
英国科学家牛顿最早提出，抛出物体的初速度足够大时，物体将成为人造地球卫星，不再落回到地面.
一、宇宙速度
地球质量为M，卫星质量为m，速度v,轨道半径
r.
问题1：r
增大，v如何变化？
问题2：高轨和低轨卫星，哪个更容易发射？
问题3：近地卫星，r
≈R地，v是多大？
近地卫星
r
=R地=6400km，代入数据，
问题4：若地球质量未知，如何求近地卫星的线速度？g=9.8m/s2.
mg=mv?/R地
解得
第一宇宙速度(环绕速度)
v=7.9km/s
是人造卫星绕地球运动的最大线速度.
r增大，v减小.近地卫星半径最小，速度最大.
是卫星发射的最小速度.卫星的发射速度小于第一宇宙速度,卫星终落回地面.
第二宇宙速度(逃逸速度)
v=11.2km/s
物体挣脱地球的引力,成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度
第三宇宙速度(脱离速度)
v=16.7km/s
摆脱太阳引力,飞到太阳系外的最小发射速度
问题1:卫星绕地球做圆周运动，轨迹圆心在哪里？卫星轨迹有何特点？
地球对卫星的引力作为向心力，万有引力指向地心。卫星轨迹是以地心为圆心的圆周
赤道轨道
极地轨道
倾斜轨道
二、人造地球卫星
问题2：地球质量M，轨道半径为r.求卫星的加速度an、角速度ω和周期
T.
问题3：an、v、ω和T与卫星
质量m有关吗？
问题4：若
r
增大，上述物理量如何变化？
r
1.
近地卫星
近地卫星是指轨道在地球表面附近的卫星
轨道半径近似等于地球半径:r=R地
运行速度v=7.9km/s
周期T=84.6min
加速度an=9.8m/s2
2.
同步卫星
相对于地面静止，跟地球自转同步的人造卫星(主要用于通讯)
运行方向和地球自转方向相同
T同=T自=24h
,ω同=ω自
轨道平面均在赤道平面
离地36000km，约为地球半径5.6倍
同步卫星轨道(赤道轨道)
问题:地球半径为R，地球表面重力加速度为g,引力常量为G.求同步卫星离地高度h.
h
O
R
三、载人航天与太空探索
1957年10月4日，苏联发射第一颗人造卫星斯普尼克号(Sputnik,“旅行伴侣”),96分钟绕行地球一圈，开启太空时代.
1958年1月31日，美国成功
发射“探险家1号”卫星.
1961年4月12日，苏联空军
少校加加林首次进入太空.
1969年7月20日，美国宇航员
阿姆斯特朗首次登陆月球.
第一颗人造卫星
That's
one
small
step
for
man，one
giant
leap
for
mankind.
尼尔·奥尔登·阿姆斯特朗
留在月面的脚印
1970年4月24日中国第一颗人造地球卫星东方红一号发射成功,卫星重173kg,近地点441km,远地点2368km.
2003年10月15日，中国第
一位宇航员杨利伟进入太空,飞船
绕行14圈后顺利返回地面，中国
成为第三个能够独立开展载人航
天活动的国家。
东方红一号
课堂小结
宇宙速度
1.第一宇宙速度
2.第二宇宙速度、第三宇宙速度
人造地球卫星
半径决定卫星的线速度、角速度和周期
作业
教材64页第3题、第4题
其余题目写在教材上.
推荐观看:
http://tv./2012/12/10/VIDA1355149227429536.shtml
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问题：抛出一个物体，物体将会落回到地面.如果物体被抛出时的初速度足够大，物体还会落回地面吗？
英国科学家牛顿最早提出，抛出物体的初速度足够大时，物体将成为人造地球卫星，不再落回到地面.
一、宇宙速度
地球质量为M，卫星质量为m，速度v,轨道半径
r.
问题1：r
增大，v如何变化？
问题2：高轨和低轨卫星，哪个更容易发射？
问题3：近地卫星，r
≈R地，v是多大？
近地卫星
r
=R地=6400km，代入数据，
问题4：若地球质量未知，如何求近地卫星的线速度？g=9.8m/s2.
mg=mv?/R地
解得
第一宇宙速度(环绕速度)
v=7.9km/s
是人造卫星绕地球运动的最大线速度.
r增大，v减小.近地卫星半径最小，速度最大.
是卫星发射的最小速度.卫星的发射速度小于第一宇宙速度,卫星终落回地面.
第二宇宙速度(逃逸速度)
v=11.2km/s
物体挣脱地球的引力,成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度
第三宇宙速度(脱离速度)
v=16.7km/s
摆脱太阳引力,飞到太阳系外的最小发射速度
问题1:卫星绕地球做圆周运动，轨迹圆心在哪里？卫星轨迹有何特点？
地球对卫星的引力作为向心力，万有引力指向地心。卫星轨迹是以地心为圆心的圆周
赤道轨道
极地轨道
倾斜轨道
二、人造地球卫星
问题2：地球质量M，轨道半径为r.求卫星的加速度an、角速度ω和周期
T.
问题3：an、v、ω和T与卫星
质量m有关吗？
问题4：若
r
增大，上述物理量如何变化？
r
1.
近地卫星
近地卫星是指轨道在地球表面附近的卫星
轨道半径近似等于地球半径:r=R地
运行速度v=7.9km/s
周期T=84.6min
加速度an=9.8m/s2
2.
同步卫星
相对于地面静止，跟地球自转同步的人造卫星(主要用于通讯)
运行方向和地球自转方向相同
T同=T自=24h
,ω同=ω自
轨道平面均在赤道平面
离地36000km，约为地球半径5.6倍
同步卫星轨道(赤道轨道)
问题:地球半径为R，地球表面重力加速度为g,引力常量为G.求同步卫星离地高度h.
h
O
R
三、载人航天与太空探索
1957年10月4日，苏联发射第一颗人造卫星斯普尼克号(Sputnik,“旅行伴侣”),96分钟绕行地球一圈，开启太空时代.
1958年1月31日，美国成功
发射“探险家1号”卫星.
1961年4月12日，苏联空军
少校加加林首次进入太空.
1969年7月20日，美国宇航员
阿姆斯特朗首次登陆月球.
第一颗人造卫星
That's
one
small
step
for
man，one
giant
leap
for
mankind.
尼尔·奥尔登·阿姆斯特朗
留在月面的脚印
1970年4月24日中国第一颗人造地球卫星东方红一号发射成功,卫星重173kg,近地点441km,远地点2368km.
2003年10月15日，中国第
一位宇航员杨利伟进入太空,飞船
绕行14圈后顺利返回地面，中国
成为第三个能够独立开展载人航
天活动的国家。
东方红一号
课堂小结
宇宙速度
1.第一宇宙速度
2.第二宇宙速度、第三宇宙速度
人造地球卫星
半径决定卫星的线速度、角速度和周期
作业
教材64页第3题、第4题
其余题目写在教材上.
推荐观看:
http://tv./2012/12/10/VIDA1355149227429536.shtml