(2021新人教版)高中物理必修第二册7.4《宇宙航行》ppt课件.pptx
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1、第七章万有引力与宇宙航行 4 4宇宙航行宇宙航行 1.会推导第一宇宙速度,知道三个宇宙速度的含义. 2.了解人造地球卫星的历史及现状,认识同步卫星的特点. 3.了解人类对太空的探索历程和我国载人航天工程的发展. 学习目标 牛顿的设想 如图所示,把物体从高山上水平抛出, 如果速度足够大,物体就不再落回地 面,它将绕地球运动,成为人造地球 卫星.你知道这个速度究竟有多大吗? 情景引入 (1) 物体绕地球的运动可视为 _ 运动,设地球质量m地和 它到地心的距离为r,根据_提供物体运动所需的向心力,所 以 m ,可得v . (2)(2)数值数值: :已知地球的质量已知地球的质量, ,近似用地球半径近似
2、用地球半径R R代替代替r,r,算出算出v= v= _ _ =_,=_,这就是物体在地球附近做这就是物体在地球附近做匀速圆周运动匀速圆周运动的速度的速度, ,叫作第一叫作第一 宇宙速度宇宙速度。 一、宇宙速度宇宙速度 自学感知 梳理教材夯实基础 匀速圆周运动匀速圆周运动 万有引力万有引力 7.9 km/s7.9 km/s (3)第二宇宙速度 在地面附近发射飞行器,当飞行器的速度等于或大于 _时,它就会克服地球的引力,永远离开地球,我们把 _叫作第二宇宙速度 自学感知 梳理教材夯实基础 11.2 km/s11.2 km/s 11.2 km/s11.2 km/s (4)第三宇宙速度)第三宇宙速度
3、在地面附近发射飞行器在地面附近发射飞行器,如果要使其挣脱太阳引力的束缚如果要使其挣脱太阳引力的束缚, 飞到太阳系外飞到太阳系外,必须使它的速度等于或大于必须使它的速度等于或大于_,这个速这个速 度叫作第三宇宙速度。度叫作第三宇宙速度。 16.7 km/s16.7 km/s 发射速度v运动情况 V7.9km/s物体落回地面 V=7.9km/s物体在地面附近做 匀速圆周运动 7.9km/sv11.2km/s物体绕地球运动, 轨迹为椭圆 11.2km/sv16.7km/s物体绕太阳运动 16.7km/sv物体飞出太阳系 探究一、有人说,第一宇宙速度也可用 (式中g 为重力加速度,R为地球半径)算出,
4、你认为正确吗? 探究解惑 注重过程提高能力 gR=v 参考答案:正确,因为在地面附近重力近似等于万有引力即重 力提供物体作圆周运动的向心力 由此解出s/km9 . 7=s/m104 . 68 . 9=gR=v 6 二、二、人造地球卫星人造地球卫星 自学感知 梳理教材夯实基础 1. 年10月4日,世界上第一颗人造地球卫星发射成功. 年4月 24日,我国第一颗人造地球卫星“东方红1号”发射成功.为我国航 天事业作出特殊贡献的科学家 被誉为“中国航天之父”. 2.地球同步卫星的特点 地球同步卫星位于 上方高度约 处,因 , 也称静止卫星.地球同步卫星与地球以 的角速度转动,周期与 地球自转周期 .
5、1957 1970 钱学森 赤道 36 000 km 相对地面静止 相同 相同 探究二、人造地球卫星的轨道有何特点?谁提 供向心力? 探究解惑 注重过程提高能力 由地球对它的万有引力提供向心力由地球对它的万有引力提供向心力 地心地心必定是卫星圆轨道的圆心。必定是卫星圆轨道的圆心。 【例2】 如图所示,有关人造地球卫星轨道的正确说法有() A.a、b、c均可能是卫星轨道 B.卫星轨道只可能是a C.a、b均可能是卫星轨道 D.b可能是同步卫星的轨道 【解析解析】选选C C。地球卫星围绕地球做匀速圆周运动。地球卫星围绕地球做匀速圆周运动, , 圆心是地球的地心圆心是地球的地心, ,所以凡是地球卫星
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