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人造卫星 宇宙速度(课件) 高一物理(教科版2019必修第二册)

人造卫星  宇宙速度(课件) 高一物理(教科版2019必修第二册)
1969年7月20日,阿波罗11 号将人类送上了月球
➢我国的航天成就
1970年4月24日我国 第一颗人造卫星升空
2007年10月24日嫦娥 一号月球探测器发射 成功
2020年7月23日发射升空, 2021年5月15日成功实现 软着陆在火星表面 。
二、人造卫星的轨道
卫星绕地球做匀速圆周运动时,由地球对它的万有引力充当向心力。 因此卫星绕地球做匀速圆周运动的圆心必与地心重合,其轨道五、同步卫星的用途
主要用于通信,故也称通信卫星。 3颗同步卫星可实现全球覆盖,为 了使同步卫星之间不相互干扰, 大约3°左右才能放置一颗同步卫 星,也就是说,地球上空只能放 下120颗同步卫星。截止2012年, 已 发 射 1 0 0 多颗。
常考题型
题组一 卫星运行参量的分析与比较
1.赤道轨道:卫星的轨道与赤道共面, 卫星始终处于赤道正上方。 2.极地轨道:卫星的轨道与赤道平 面垂直,卫星经过两极上空。 3.任意轨道:卫星的轨道与赤道 平面成某一角度。
近地卫星
指卫星轨道半径近似等于地球半径,即贴近地表。
G
Mm r2
v2 m
r
rR
三、同步卫星的轨道
指相对于地面静止的人造卫星,它跟着地球做匀速圆周运动,周期T=24h。
所有的同步卫星只能 分布在赤道正上方的 一个确定轨道,即同 步卫星轨道平面与赤 道平面重合。
四、同步卫星的几个定值
❖ 轨道平面一定:赤道平面 ❖ 周期与角速度一定:T=24h ❖ 轨道半径一定:r=6.6R ❖ 线速度大小一定:v=3.08km/s ❖ 运转方向一定:自西向东 ❖ 向心加速度的大小一定:
型轨道的中轨道卫星,中轨道卫星在3个互成120°的轨道面上做圆周运动。下列说法正确的是( B )

教科版高中物理必修二 第3章第4节人造卫星 宇宙速度(共28张PPT)

教科版高中物理必修二 第3章第4节人造卫星 宇宙速度(共28张PPT)

解:若利用“第一宇宙速度”估算
设“光子”的质量为m,由于光不能从太阳射出, 设“光子”恰好绕太阳(黑洞)作近地匀速圆周运动,
GMm mc2
R2
R
解得 : R
GM c2

6.67 1011 2.0 1030 (3.0108 )2
1.5103 m 1.5km.
黑洞
例:已知太阳的质量M=2.0×1030kg,光的速度 c=3.0×108m/s,试估算太阳如果演变成了黑洞, 它的半径将变成多少?

M2L M1 M2
,r2

M1L M1 M2
由前两式相等解得得
ω
GM 2 r1L2

G(M1 M2) L3
三星系统
m
m
m
m m
O m
同 步 卫 星
h=3.6×107m r=4.2×107m v=3km/s T=24h
月球
h=3.8×108m r≈3.8×108m v=1km/s
T=27天



h≈0

r=6.4×106m
v=7.9km/s
T=84分钟
近地卫星、同步卫星、地球赤道上物体三者比较
h≈0 R=6.4x106m T=24h
③定周期:运动周期等于地球自转的周期
T=24h=86400s
④定轨道:轨道离地高度h=36000km
⑤定速度:线速度大小v=3.08km/s
三颗同步卫星反射信号可以覆盖整个赤道
大约3度角左右才能放置一颗卫星,地球的同步 通讯卫星只能有120颗。可见空间位置也是一种资源。
近地卫星、 同步卫星、 月球三者比较
v2>v1>v4>v3

人造卫星 宇宙速度 高中物理必修二课件

人造卫星 宇宙速度 高中物理必修二课件
第26讲 │ 人造卫星 宇宙速度
第26讲 人造卫星 宇宙速度
第26讲 │ 编读互动
编读互动
1.随着“嫦娥二号”卫星的成功发射,人造卫星及 宇宙速度的考查将成为万有引力及天体运动部分考查的 重中之重,由于现实中可用的材料非常多,试题具有广 泛的灵活性.命题形式一般为选择题,也可能是计算题.
2.本讲教学可以按以下思路安排: (1)通过例 1 和变式题要对人造卫星轨道运动的参数 更加明确. (2)通过例 2 对人造卫星的变轨问题进行深入的理解. (3)通过例 3 和变式题充分理解万有引力在现代科技 上的应用.
确的是( )
A.vv2a13=17
D.aa13=419
第26讲 │ 要点探究
变式题 C [解析] 设地球自转的角速度为 ω,R 为地球 的半径,物体在赤道上随地球自转和地球同步卫星相比,角速 度 ω1=ω3=ω,向心加速度 a=ω2R∝R,所以aa13=17,C 正确, D 错误.绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星和地球同步卫 星相比,因为 v∝ 1r,所以vv23= 17,A、B 错.
第26讲 │ 要点探究
例 2 D [解析] v2、v3 均为卫星的运行速度,由
GMr2m=mvr2可得 v=
GrM,所以轨道半径越大,线速度
越小,故 v2>v3.q 是同步卫星,其角速度与 e 相等,所以由
v=ωr 可知 v3>v1.因此 v2>v3>v1,A、B 均错.由 GMr2m=
ma 可知,半径大的向心加速度小,故 a3<a2.根据 a=ω2r
第26讲 │ 要点探究
例 1 B [解析] 由 GMr2m=mvr2,得 v= GrM, 故vv同1 = Rr = k,A 错、B 正确;由 GMr2m=ma,得aa地 同 =Rr22=k2,C、D 均错.

人造卫星 宇宙速度公开课共19页PPT

人造卫星 宇宙速度公开课共19页PPT
人造卫星 宇宙速度公开课
41、俯仰终宇宙,不乐复何如。 42、夏日长抱饥,寒夜无被眠。 43、不戚戚于贫贱,不汲汲于富贵。 44、欲言无予和,挥杯劝孤影。 45、盛年不重来,一日难再晨。及时 当勉励 ,岁月 不待人 。

26、要使整个人生都过得舒适、愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭

27、只有把抱怨环境的心情,化为上进的力量,才是成功的保证。——罗曼·罗兰

28、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。——孔子

29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇

30、意志是一个强壮的盲人,倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢!

高中物理第一册人造卫星 宇宙速度ppt(通用)

高中物理第一册人造卫星 宇宙速度ppt(通用)

地球
V1=7.9km/s
宇宙探 秘
阅读材 料
“黑洞”

9、静夜四无邻,荒居旧业贫。。2021/5/212021/5/21Friday, May 21, 2021

10、雨中黄叶树,灯下白头人。。2021/5/212021/5/212021/5/215/21/2021 4:17:47 AM

11、以我独沈久,愧君相见频。。2021/5/212021/5/212021/5/21May-2121-May-21
等于11.2km/s时,卫星就会脱离地球的吸
V2=11.2km/s
引,不在绕地球运行。我们把这个速度叫
第二宇宙速度。达到第二宇宙速度的还受 到太阳的引力。
3、第三宇宙速度:如果物体的速度等于或 大于16.7km/s,物体就摆脱了太阳引力的束 缚,飞到太阳系以外的宇宙空间去。我们 把这个速度叫第三宇宙速度。
金星的第一宇宙速度:
v G r m G R m 0 0 . .8 9 2 5 7 .9 0 0 . .8 9 m 2 5 /s 7 .3 m /s
§6-5 人造卫星 宇宙速度
五、课堂练习:下列说法是否正确?为什么?
1、人造地球卫星由于大气阻力的作用,轨道半径逐渐减小,它 的线速度将逐渐减小,而周期逐渐增大。
§6-5 人造卫星 宇宙速度
一、人造卫星: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,成为一颗人造地球卫星。简称人造卫星。
V0 O
地球
A
B
C
D
以平抛运动为模型的推理过程
牛顿人造卫星原理图
放映结束后,击回车键继续
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4第4节人造卫星宇宙速度1教程PPT课件

4第4节人造卫星宇宙速度1教程PPT课件

二、人造地球卫星
问题1:卫星的轨道圆心在哪儿?
1、所有卫星的轨道圆心都在地心上
按轨道分类:极地卫星;赤道卫星;其他卫星
2、人造地球卫星的向心加速度an 、线速度v、角速度ω 、周期T
问题2: 两颗人造地球卫星,都在圆形轨道上运行,它们的质量相 等,轨道半径不同,比较它们的向心加速度an、线速度v、角速度ω 、 周期T。
4、(05天津)土星周围有美丽壮观的“光环”,组成环
的颗粒是大小不等、线度从1μm到10m的岩石、尘埃,类
似于卫星,它们与土星中心的距离从7.3×104km延伸到
1.4×105km。已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期
约为14h,引力常量为6.67×10-11Nm2/kg2,则土星的质
量约为(估算时不考虑环中颗粒间的相互作用)( D )
A.9.0×1016kg
B.6.4×1017kg
C.9.0×1025kg
D.6.4×1026kg
5、 同步卫星轨道半径为r,运行速率为v1,加速度为a1; 地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2;第一宇宙
速度为v2;地球半径为R。则下列关系式正确的是( AD )
A.
a1 r
B.
a2 R
a1 ( R ) 2
a2
r
v1 r
v1 R
C. v 2 R
D.
v2
r
6、 (05北京)已知地球质量大约是月球质量的81倍,地球半 径大约是月球半径的4倍。不考虑地球、月球自转的影响,
由以上数据可推算出 ( C )
A.地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9∶8 B.地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比
约为9∶4 C.靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道

物理教科版高中必修23.4 人造卫星宇宙速度优秀课件

物理教科版高中必修23.4 人造卫星宇宙速度优秀课件

二、近地卫星和地球同步卫星
1、近地卫星:是指运行轨道在地球表面附近的卫星。
计算时,轨道半径可近似取地球半径(即r=R地),
在地球的卫星中,它的运行速度最大,周期最短。
vmax
GM R地 ≈ 7.9km/s
Tmin 2
R地3 GM
≈ 84 min
Байду номын сангаас
2、同步卫星:是指相对地球表面静止的卫星。
(1)定轨道:轨道平面只能在 赤道 平面上;
根据万有引力充当合外力,同时又充当向心力可得:
Mm G r2
ma m v2 r
mr2
42 mr T 2
求得:a
GM r2
v GM r
GM r3
T 4 2 r3
GM
由此可见:
(近快远慢)
(1)卫星的运行参数a\v\ω\T只与中心天体质量M和轨道半径r有关;
(1)当中心天体相同时,轨道半径r越大,则 a\v\ω越小、 但T越大。
(1)发射速度: 指卫星在地球表面附近 脱离火箭 时的速度。 (2)运行速度: 指卫星入轨后做 圆周运动 的速度。
【探究4】哪类卫星的发射速度最小?如何求这个速度?
近地卫星(r=R地)的发射速度最小;且与运行速度相等;
(1)方法1:
G
Mm R2
m
v2 R
(2)方法2: mg m v2 R
求得:v 求得:v
§3.4 万有引力定律的应用(二)
——在航天科技领域的应用
§3.4 人造卫星 宇宙速度

一、人造卫星
1、什么是人造卫星? 利用人工手段发射在太空中围绕行星运动的物体。
2、轨道特点?
(1)轨道可以是圆或椭圆 ;(2)轨道平面必过地心 。

《人造卫星宇宙速度》课件

《人造卫星宇宙速度》课件

总结与展望
总结人造卫星宇宙速度的相关知识
分析人造卫星宇宙速度的未来发展前景
感谢您的观看
汇报人:PPT
宇宙速度有两个别称,分别为:航天器最小发射速度、航天器最大运行速度。
宇宙速度有两个别称,分别为:航天器最小发射速度、航天器最大运行速度。
宇宙速度的意义:航天器脱离地球和太阳系的最小发射速度、航天器脱离地球吸引轻于月或轻于星 的第四宇宙速度、航天器进入近地轨道的最小速度、人造卫星的最小发射速度。
运行速度的要求
最小发射速度:卫星脱离地球引力 束缚所需的最小速度
第二宇宙速度:卫星绕地球做椭圆 轨道运行时的速度
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
第一宇宙速度:卫星地面附近绕地 球做匀速圆周运动的速度
第三宇宙速度:卫星离开地球轨道 进入太阳系所需的最小速度
人造卫星的返回 速度
返回技术介绍
返回技术原理 返回轨道设计 返回过程中的关键技术 返回技术的挑战与未来发展
第二宇宙速度是指物体在地面附近 绕地球做匀速圆周运动的速度,数 值是**11.2km/s**
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
第一宇宙速度是指物体在地面附近 绕地球做匀速圆周运动的速度,数 值是**7.9km/s**
第三宇宙速度是指物体在地面附近 绕地球做匀速圆周运动的速度,数 值是**16.7km/s**
拓展宇宙空间的利用:未来可能会通过研究 宇宙速度,进一步拓展对宇宙空间的利用, 例如在太空中建造人类居住地、开采资源等。
探索宇宙深处的秘密:通过研究宇宙速度, 未来可能会进一步探索宇宙深处的秘密,例 如寻找外星生命、研究黑洞等。
提高太空安全性和可靠性:未来可能会通过 研究宇宙速度,提高太空安全性和可靠性, 例如减少太空垃圾、提高太空船的机动性等。

人造卫星 宇宙速度4(共7张)(共7张PPT)

人造卫星 宇宙速度4(共7张)(共7张PPT)
•天平失效、密度计不能测密度 、单摆停摆〔摆钟失效〕等 •温度计仍可正常使用、测力计能工作〔但不能测重力〕
十一、追及与相遇问题:
例1.如图5所示,A是地球的同步卫星.另一卫星B的圆形 轨道位于赤道平面内,离地面高度为h.地球半径为R,地 球自转角速度为ω0,地球外表的重力加速度为g,O为地 球中心.
A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道2上P的速率
B.卫星在轨道3上的速率大于在轨道2上Q的速率
C.卫星在轨道1的周期小于它在轨道2的周期 D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的
加速度
2022/2/22
ACD
变轨问题总结
1.卫星加速,才能从低轨道到高轨道
(2)如卫星B绕行方向与地球自转方向相同,某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在
F卫1星P加速F,22P才.能卫; 从a1低P星轨道a2到在P高轨变道 轨位置的不同轨道上,向心加速度是相 等. 物体只受重力作用,重力产生向心加速度
F1P F2P ; a1P a2P 比较大小:v1 、v2P、v2Q 、v3
3.比较速度时,注意:卫星模型中,高轨道速度小 天平失效、密度计不能测密度 、单摆停摆〔摆钟失效〕等
八、卫星变轨发射问题 比较:在1轨道上通过P点和 〔课本54页 地球同步卫星〕:在2轨道上通过P点以下量的
大小关系:
Q
2
v1P r2P
<
v2P
; r1P
<
1 P
F1P =
F2P ;= a1P
a2比P较:在2轨道上通过Q点和在3轨
3 道上通过Q点以下量的大小关系: v2Q v3Q ; r2Q r3Q
F2Q < F3Q ; <a2Q

人造卫星 宇宙速度73页PPT

人造卫星 宇宙速度73页PPT
人造卫星 宇宙速度
16、人民应该为法律而战斗,就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ,并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ,而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令,就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律,其真实含 义是财 富。— —爱献 生
END
Байду номын сангаас
16、业余生活要有意义,不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰,也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人,而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着,就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书,莫被书掌握;要为生而读,莫为读而生。——布尔沃

高中物理4. 人造卫星 宇宙速度-1优秀课件

高中物理4. 人造卫星   宇宙速度-1优秀课件

设地球和卫星的质量分别为mg和m,卫
星到地心的距离为r,卫星运动的速度为v。
Gmgm r2
mv2 r
v
Gmg r
∵ v 1 ,卫星离地心越远,它运行的速度
越慢。 r 对于近地的卫星,可认为r近似等于地球
半径R,可以求出:
v 1G R m g6 .6 7 1 6 0 . 3 1 7 1 1 5 0 .8 6 9 1 0 2 4m /s 7 .9 k m /s
1.地球卫星的轨道
(1)卫星绕地球运动的轨道可以是椭圆轨道,也 可以是圆轨道。
(2)卫星绕地球沿椭圆轨道运行时,地心是椭圆 的一个焦点,遵循开普勒第三定律。
(3)卫星绕地球沿圆轨道运行时,由于地球对卫 星的万有引力提供了卫星绕地球运动的向心力,而 万有引力指向地心,所以,地心必须是卫星圆轨道 的圆心。
2.三类人造地球卫星轨道 (1)赤道轨道,卫星轨道在赤道所在 平面上,卫星始终处于赤道上方。 (2)极地轨道,卫星轨道平面与 赤道平面垂直,卫星经过两极上空。 (3)一般轨道(也叫交叉轨道),卫星轨道和赤
道成一定角度。 人造卫星的最小速度是多少呢?
二、宇宙速度
1.第一宇宙速度
使卫星能环绕地球运行所需的最小发 射速度叫做第一宇宙速度。
这就是第一宇宙速度。
第一宇宙速度既是最小的发射速度,也是 最大的运行速度。
第一宇宙速度的另一种表达式 v gR , 请你用已学的知识进行推导。
地球外表的物体受到的重力等于地球 对物体的引力。
即:
mg
G
mg R
m
2
m
v2 R
解得:v gR =7.9km/s
v1=7.9km/s
7.9km/s<v<11.2km/s
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概念要清晰:宇宙速度 、运行速度
题3
3、对于绕地球作匀速圆周运动的卫星, 下列说法中正确的是:
A、万有引力是它作圆周运动的向心力。 B、轨道半径大的卫星的速度大 C、轨道半径大的卫星受到的向心力大 D、轨道半径大的卫星的角速度大
启示: 要用公式推导,找数量关系,
不能“想当然”
题4
4、假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半 径r增大到原来的2倍,仍做圆周运动,则
题6
6.在绕地球做匀速圆周运动的太空实验 室内,下列仪器中不能正常使用的是 A.弹簧秤 B.天平 C.酒精温度计 D.秒表
题7 (同)
7.同步卫星是指相对于地面不动的人造地球 卫星,关于同步卫星的说法中正确的是
A.它可以在地面上任一点的正上方,且离地 心的距离可按需要选择不同值
B.它可以在地面上任一点的正上方,但离地 距离是一定的
各种各样的卫星……
返回
西昌卫星发射中心
酒泉卫星发射基地







返回

在赤道上方
高度相同
三颗同步卫星 可以覆盖全球
通讯卫星

(3)离地面越高,周期越

(4)离地面越高,角速度越

(5)离地面越高,向心加速度越 小
启示:
要用公式推导,找数量关系,
不能“想当然”
题2 (思考、讨论)
2.对于绕地球做匀速圆周运动的人 造地球卫星,其速率
A.一定等于7.9 km/s B.等于或小于7.9km/s C.一定大于7.9 km/s D.介于7.9km/s~11.2 km/s
3、地球同步卫星
B V0 A
C
五、作业:
课本P110 11、 阅读:“黑洞” 22、 作业本:(3)(强调)、(7) 3、 (4)、(5)、(6)要求:分析、
讨论,讨论结果记在书上:
题1 (动手、动脑)
1、对于绕地球作匀速圆周运动的几个卫星,
(1)离地面越高,向心C.它只能在赤道的正上方,但离地心的距离 可按需要选择不同值
D.它只能在赤道的正上方,且离地心的距离 是一定的
题8 (同)
8.下列关于地球同步卫星的说法正确的是 A.它的周期与地球自转同步,但高度和速度 可以选择,高度增大,速度减小 B.它的高度和速度是一定的,但周期可以是 地球自转周期的整数倍 C.我国发射的同步卫星都定点在北京上空 D.我国发射的同步卫星也定点在赤道上空
A.根据公式F=mV2/r,可知卫星所需的向心 力将减小到原来的1/2
B. 根 据 公 式 F=mω2r, 可 知 卫 星 所 需 的 向 心 力将增大到原来的2倍
C.根据公式F=GMm/r2,可知地球提供的向 心力将减小到原来的1/4
D.以上说法都不正确
半径r变——导致——V变、ω变
题5
5、若某一人造地球卫星运行时,它的天线 断开,断开的天线将如何运动?
或位置?上去后会掉下来吗……有很多的 问题……
本节课我们利用万有引力定律和圆周运 动的知识对人造卫星作一个初步的了解与 研究。
小结
1、人造卫星
人造的,绕地球运行的物体。(牛 顿的设想)
2、宇宙速度
第一刚宇好宙能速在度地:表V1附=7近.9k作m圆/s,周卫动星 第二宇宙(会挣速推脱度导地::球V用引2=F1力1=.束F2向k缚m) /s,卫星 第三宇宙挣速脱度太:阳V引3=1力6.束7k缚m/s,卫星
人造卫星宇宙速度
复习提问
1、万有我们引刚学力习定的测律天体在的质天量文、发学现未中有何应 用? 知天体是万有引力定律的应用。
我国具有世界上最先进的航天技术
2、计引力算神定州律中五。号心载天人航体天的质成功量离的不开原万有理公式是 什么? 现在我们头顶上有很多的人造卫星,它们
的发射离不开万有引力定律。 卫星如何上天?如何到达指定的高度
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