人教版新教材《宇宙航行》课件推荐1.pptx
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1、4宇宙航行学习目标思维导图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、角速度、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。必备知识自我检测一、宇宙速度1.近地卫星的速度(1)原理:飞行器绕地球做匀速圆周运动,运动所需的向心力由万有必备知识自我检测2.三个宇宙速度 项目数值意义第一宇宙速度7.9 km/s卫星在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的最大速度第二宇宙速度11.2 km/s使卫星挣脱地球引力束缚的最小地面发射速度第三宇宙速度16.7 km/s使卫星挣脱太阳引力束缚的最小地面发射速度必备知识自我检测二、人造地
2、球卫星1.1957年10月4日,世界上第一颗人造地球卫星发射成功。2.1970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。3.为我国航天事业作出特殊贡献的科学家钱学森被誉为“中国航天之父”。4.地球同步卫星:周期与地球自转周期相同、相对地面静止的卫星,也称静止卫星。必备知识自我检测三、载人航天与太空探索1.1961年4月12日,苏联航天员加加林首次乘坐东方一号载人飞船绕地球飞行一圈,历时108 min。2.1969年7月,阿波罗11号飞船登上月球。3.2003年10月15日,我国第一位航天员杨利伟被神舟五号宇宙飞船送入太空。4.2013年6月,我国发射的神舟十号分别完成与天宫
3、一号空间站的手动和自动交会对接。5.2016年10月19日,神舟十一号完成与天宫二号空间站的自动交会对接。6.2017年4月20日,我国成功发射货运飞船天舟一号,入轨后完成与天宫二号空间站的自动交会对接及多项实验。必备知识自我检测1.正误辨析(1)绕地球做圆周运动的人造卫星的速度可以是10 km/s。()解析:卫星绕地球做圆周运动飞行时的轨道半径越小,其线速度就越大,最大速度等于第一宇宙速度7.9 km/s。答案:(2)第一宇宙速度是发射卫星的最小速度。()答案:(3)无论从哪个星球上发射卫星,发射速度都要大于7.9 km/s。()解析:不同星球的第一宇宙速度不同。答案:必备知识自我检测(4)
4、当发射速度v7.9 km/s时,卫星将脱离地球的吸引,不再绕地球运动。()解析:使卫星脱离地球引力束缚的最小发射速度是11.2 km/s。答案:(5)人造卫星能够绕地球转动而不落回地面,是由于卫星不再受到地球引力的作用。()解析:卫星仍然受到地球引力的作用,但地球引力全部用来提供卫星做圆周运动的向心力。答案:第七章4宇宙航行2020-2021(新教材)人教版(2019)高中物理必修第二册课件(共42张PPT)第七章4宇宙航行2020-2021(新教材)人教版(2019)高中物理必修第二册课件(共42张PPT)必备知识自我检测2.关于地球同步卫星的说法正确的是()A.所有地球同步卫星一定在赤道上
5、空B.不同的地球同步卫星,离地高度不同C.不同的地球同步卫星的向心加速度大小不相等D.所有地球同步卫星受到的向心力大小一定相等解析:地球同步卫星一定位于赤道上方,周期一定,离地面高度一定,向心加速度大小一定,选项A正确,B、C错误;由于 ,不同的卫星质量不一定相同,所以其向心力也不一定相同,选项D错误。答案:A第七章4宇宙航行2020-2021(新教材)人教版(2019)高中物理必修第二册课件(共42张PPT)第七章4宇宙航行2020-2021(新教材)人教版(2019)高中物理必修第二册课件(共42张PPT)探究一探究二探究三随堂检测第一宇宙速度的理解与计算情境导引牛顿曾提出过一个著名的理想
6、实验:如图所示,从高山上水平抛出一个物体,当抛出的速度足够大时,物体将环绕地球运动,成为人造地球卫星。据此思考并讨论以下问题:(1)当抛出速度较小时,物体做什么运动?当物体刚好不落回地面时,物体做什么运动?当抛出速度非常大时,物体还能落回地球吗?(2)若地球的质量为m地,物体到地心的距离为r,引力常量为G,试推导物体刚好不落回地面时的运行速度。若物体紧贴地面飞行,其速度大小为多少?(已知地球半径R=6 400 km,地球质量m地=5.981024 kg)第七章4宇宙航行2020-2021(新教材)人教版(2019)高中物理必修第二册课件(共42张PPT)第七章4宇宙航行2020-2021(新教
7、材)人教版(2019)高中物理必修第二册课件(共42张PPT)探究一探究二探究三随堂检测要点提示:(1)当抛出速度较小时,物体做平抛运动。当物体刚好不落回地面时,物体做匀速圆周运动。当抛出速度非常大时,物体不能落回地球。第七章4宇宙航行2020-2021(新教材)人教版(2019)高中物理必修第二册课件(共42张PPT)第七章4宇宙航行2020-2021(新教材)人教版(2019)高中物理必修第二册课件(共42张PPT)探究一探究二探究三随堂检测知识归纳对第一宇宙速度的理解和推导1.认识第一宇宙速度:第一宇宙速度是在地面发射卫星的最小速度,等于人造卫星近地环绕地球做匀速圆周运动的运行速度,即近
8、地卫星的环绕速度。2.推导:对于近地人造卫星,轨道半径r近似等于地球半径R=6 400 km,卫星在轨道处所受的万有引力近似等于卫星在地面上所受的重力(g取9.8 m/s2),则第七章4宇宙航行2020-2021(新教材)人教版(2019)高中物理必修第二册课件(共42张PPT)第七章4宇宙航行2020-2021(新教材)人教版(2019)高中物理必修第二册课件(共42张PPT)探究一探究二探究三随堂检测3.其他星球的第一宇宙速度(1)任何一颗星球都有自己的第一宇宙速度,式中G为引力常量,m星为中心星球的质量,g为中心星球表面的重力加速度,R为中心星球的半径。(2)第一宇宙速度之值由中心星球决
9、定。第七章4宇宙航行2020-2021(新教材)人教版(2019)高中物理必修第二册课件(共42张PPT)第七章4宇宙航行2020-2021(新教材)人教版(2019)高中物理必修第二册课件(共42张PPT)探究一探究二探究三随堂检测画龙点睛 对发射速度和环绕速度的理解(1)“最小发射速度”:向高轨道发射卫星比向低轨道发射卫星困难,因为发射卫星要克服地球引力做功。近地轨道是人造卫星的最低运行轨道,而近地轨道的发射速度就是第一宇宙速度,所以第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度。(2)“最大环绕速度”:在所有环绕地球做匀速圆周运动的卫星中,近地卫星的轨道半径最小,由 ,轨道半径越小,线速度越大,所
10、以在这些卫星中,近地卫星的线速度即第一宇宙速度是最大环绕速度。第七章4宇宙航行2020-2021(新教材)人教版(2019)高中物理必修第二册课件(共42张PPT)第七章4宇宙航行2020-2021(新教材)人教版(2019)高中物理必修第二册课件(共42张PPT)探究一探究二探究三随堂检测实例引导例1我国发射了一颗绕月运行的探月卫星嫦娥三号。设该卫星的轨道是圆形的,且贴近月球表面。已知月球的质量约为地球质量的 ,月球的半径约为地球半径的 ,地球上的第一宇宙速度约为7.9 km/s,则该探月卫星绕月运行的最大速率约为()A.0.4 km/sB.1.8 km/sC.11 km/sD.36 km/
11、s第七章4宇宙航行2020-2021(新教材)人教版(2019)高中物理必修第二册课件(共42张PPT)第七章4宇宙航行2020-2021(新教材)人教版(2019)高中物理必修第二册课件(共42张PPT)探究一探究二探究三随堂检测答案:B 第七章4宇宙航行2020-2021(新教材)人教版(2019)高中物理必修第二册课件(共42张PPT)第七章4宇宙航行2020-2021(新教材)人教版(2019)高中物理必修第二册课件(共42张PPT)探究一探究二探究三随堂检测规律方法规律方法 天体环绕速度的计算方法2.如果不知道天体的质量和半径的具体大小,但知道该天体与地球的质量、半径关系,可分别列出
12、天体与地球环绕速度的表达式,用比例法进行计算。第七章4宇宙航行2020-2021(新教材)人教版(2019)高中物理必修第二册课件(共42张PPT)第七章4宇宙航行2020-2021(新教材)人教版(2019)高中物理必修第二册课件(共42张PPT)探究一探究二探究三随堂检测变式训练变式训练1人在一星球上以速率v竖直上抛一物体,经时间t后,物体以速率v落回手中。已知该星球的半径为R,求该星球上的第一宇宙速度。第七章4宇宙航行2020-2021(新教材)人教版(2019)高中物理必修第二册课件(共42张PPT)第七章4宇宙航行2020-2021(新教材)人教版(2019)高中物理必修第二册课件(
13、共42张PPT)探究一探究二探究三随堂检测人造卫星问题的分析思路情境导引在地球的周围,有许多的卫星在不同的轨道上绕地球转动。请思考:(1)这些卫星运动的向心力都是由什么力提供的?这些卫星的轨道平面有什么特点?(2)这些卫星的线速度、角速度、周期跟什么因素有关呢?第七章4宇宙航行2020-2021(新教材)人教版(2019)高中物理必修第二册课件(共42张PPT)第七章4宇宙航行2020-2021(新教材)人教版(2019)高中物理必修第二册课件(共42张PPT)探究一探究二探究三随堂检测第七章4宇宙航行2020-2021(新教材)人教版(2019)高中物理必修第二册课件(共42张PPT)第七章
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