高中物理_宇宙航行教学课件设计
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高中物理【宇宙航行】教学课件
4．“最小发射速度”与“最大环绕速度” (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对它的引力。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人造卫星的最小发 射速度。 (2)“最大环绕速度”：由 GMr2m＝mvr2可得 v＝ GrM，轨道半径越小，线 速度越大。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，线速度最大，所以近地人造卫星的线速度(即第一宇宙速度)是最大环绕速度。 因此，第一宇宙速度既是人造卫星的最小发射速度，又是人造卫星做匀速 圆周运动的最大环绕速度。
①1961年4月12日，苏联航天员加加林进入东方一号载人飞船，完成人类首 次进入太空的旅行。 ②1969年7月，美国阿波罗11号登上月球。
③2003年10月，我国的神舟五号发射升空，圆了中国人的飞天梦想。 ④2013年6月，我国的神舟十号分别完成与天宫一号空间实验室的手动和 自动交会对接。 ⑤2016年10月，我国的_神__舟__十__一__号___完成与__天__宫__二__号__空间实验室的自动 交会对接。 ⑥2017年4月，我国的__天__舟__一__号___成功发射并与天宫二号自动交会对接。 ⑦2019年1月3日，我国的嫦娥四号探测器成功完成世界首次在月球背面软 着陆。并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图， 揭开了古老月背的神秘面纱。
18×1×3.17，
解得 v 月≈1.7 km/s。
答案：1.7 km/s
主题探究二 人造地球卫星的运行分析
[问题驱动] 如图 7.4-4 甲所示为不同轨道上的人造地球卫星，如图 7.4-4 乙所示为我国 的天宫二号空间实验室；天宫二号的轨道高度大约是 393 km，而地球同步卫星 的轨道高度大约是 3.6×104 km。思考以下问题：
高中物理高一必修《宇宙航行》教育教学课件
3．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
射卫星要克服地球对它的引力。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 GMr2m＝mvr2可得 v＝
梦想成真 1957 年 10 月_苏__联___成功发射了第一颗人造卫星； 1969 年 7 月美国“阿波罗 11 号”登上_月__球___； 2003 年 10 月 15 日我国航天员杨利伟踏入太空； 2007 年 10 月 24 日我国“嫦娥一号”发射升空； 2008 年 9 月 27 日“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动任务； 2010 年 10 月 1 日“嫦娥二号”发射升空。 2011 年 9 月 29 日“天宫一号”发射升空。
已知地球的质量 M＝6×1024 kg，半径 R＝6 400 km，地球表面 处的重力加速度 g＝9.8 m/s2，
(1)求出人造地球卫星的第一宇宙速度？ (2)你的计算方法适用于其他星球吗？
提示： (1)方法一 根据GMr2m＝mrv2，应用近地条件 r＝R(R 为地球半径)， R＝6 400 km，地球质量 M＝6×1024 kg，数据代入得 v＝ GRM＝7.9 km/s。 方法二 在地球表面附近，重力等于万有引力，此力提供卫星做匀速圆周运 动的向心力。(已知地球半径为 R、地球表面处的重力加速度为 g) 由 mg＝mvR2，得 v＝ gR＝ 9.8×6 400×103 m/s＝7.9 km/s。 (2)两种计算地球上第一宇宙速度的方法，也适用于其他星球。
5．宇宙航行
授课教师：读秀
物理必修宇宙航行说课PPT课件
3、神舟飞船进入预定轨道后无动力飞行，宇航 员处于什么状态？
4、阅读教材的科学漫步栏目——黑洞.
5、上网查阅：（1）人造卫星的种类.（2）同 步卫星的含义及特点.
第20页/共22页
谢谢
第21页/共22页
感谢您的观看！
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题的能力，可以较大程度的把课堂放手给他们，故我设计的学法一五学当中的小组讨论 为主。学生讨论分为无声自学、两两互学讨论、小组成员共同讨论三个阶段，实现学生 自主合作探究的学习方式。
此教法和学法主要目的是把课堂还给学生，做到学生主体，教师主导，学生演员， 教师做导演。
第2页/共22页
说教学过程
一、齐读标学（1分钟）
=mω2r
2
（
3
）
由G
Mm r2
T=
GM r3
得ω=
所以ω1∶ω2=1∶8.
得T1∶T2=8∶1.
（4）由
=ma
得a1∶a2=1∶16.
第17页/共22页
五、评学
贯穿整个课堂，依据情况随时评价。主要是正向的鼓励语言和加分机制 如：“学贵有疑”，问题是思考的产物；某某团队的问题提得很好，很有质量，这
v1>v2=v3>v4
T1<T2=T3<T4
1
3 2
ω1>ω2=ω3>ω4
4
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★★★互学（三）、阅读课文44页思考并回答以下问题（8分钟）
1、什么是第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度并尝试说出他 们的含义.
第一宇宙速度：V1=7.9km/s （环绕速度） 卫星刚好能在地表附近作圆 周动（1、近地卫星的环绕速度；2、卫星的最小发射速度；3、圆轨道的最 大环绕速度）
4、阅读教材的科学漫步栏目——黑洞.
5、上网查阅：（1）人造卫星的种类.（2）同 步卫星的含义及特点.
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谢谢
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感谢您的观看！
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题的能力，可以较大程度的把课堂放手给他们，故我设计的学法一五学当中的小组讨论 为主。学生讨论分为无声自学、两两互学讨论、小组成员共同讨论三个阶段，实现学生 自主合作探究的学习方式。
此教法和学法主要目的是把课堂还给学生，做到学生主体，教师主导，学生演员， 教师做导演。
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说教学过程
一、齐读标学（1分钟）
=mω2r
2
（
3
）
由G
Mm r2
T=
GM r3
得ω=
所以ω1∶ω2=1∶8.
得T1∶T2=8∶1.
（4）由
=ma
得a1∶a2=1∶16.
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五、评学
贯穿整个课堂，依据情况随时评价。主要是正向的鼓励语言和加分机制 如：“学贵有疑”，问题是思考的产物；某某团队的问题提得很好，很有质量，这
v1>v2=v3>v4
T1<T2=T3<T4
1
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ω1>ω2=ω3>ω4
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★★★互学（三）、阅读课文44页思考并回答以下问题（8分钟）
1、什么是第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度并尝试说出他 们的含义.
第一宇宙速度：V1=7.9km/s （环绕速度） 卫星刚好能在地表附近作圆 周动（1、近地卫星的环绕速度；2、卫星的最小发射速度；3、圆轨道的最 大环绕速度）
高中物理_宇宙航行教学课件设计
齐奥尔科夫斯基
各种各样的卫星…… 给我们的生活带来了很多的便利……
我国目前发射的部分卫星的运行数据
卫星名称
卫星质量 轨道近地 轨道远地 运行快 （kg） 点（km） 点（km） 慢
返回型遥感 卫星
2100
175
400
？
风云1号A
750
900
901
？
巴达尔1
50
210
992
？
探究问题二：人造地球卫星运行的规律
思考与讨论： 区分发射速度和运行速度？
发射速度是指卫星在地面附 近离开发射装置的初速度。
运行速度指卫星在进入 运行轨道后绕地球做圆 周运动的线速度。
自主学习：
阅读课本第44页对应部分，了解第二宇宙速度
和第尽三管宇人宙类速已度经。跨入太空，登上月球， 但是，相对于宇宙之宏大，地球和月
思考亮与不交过流是：茫茫宇宙中的两粒尘埃……
在地球上以下列速度v发射物体，结果会怎样？
（1）7.9km/s ≤ v ＜11.2km/s
（2）11.2km/s ≤ v ＜16.7km/s
（3）v ≥16.7km/s
1.三个宇宙速度 2.卫星的运行规律
立体
赤道平面
平面
思所考有卫：星卫都星在的以轨地道心有为什圆心么的特圆点轨？道上
探究：地球质量M，卫星轨道半径为r，引力常 量G .请你利用已学的知识， 探究卫星绕地球的 运行速度v 、角速度ω 、周期T与半径r的关系.
G
Mm r2
m
v2 r
v GM r
G
Mm r2
mr2
GM r3
G
Mm r2
mr(
自学了解： 阅读课本44页第一段， 初步了解牛顿的设想。
各种各样的卫星…… 给我们的生活带来了很多的便利……
我国目前发射的部分卫星的运行数据
卫星名称
卫星质量 轨道近地 轨道远地 运行快 （kg） 点（km） 点（km） 慢
返回型遥感 卫星
2100
175
400
？
风云1号A
750
900
901
？
巴达尔1
50
210
992
？
探究问题二：人造地球卫星运行的规律
思考与讨论： 区分发射速度和运行速度？
发射速度是指卫星在地面附 近离开发射装置的初速度。
运行速度指卫星在进入 运行轨道后绕地球做圆 周运动的线速度。
自主学习：
阅读课本第44页对应部分，了解第二宇宙速度
和第尽三管宇人宙类速已度经。跨入太空，登上月球， 但是，相对于宇宙之宏大，地球和月
思考亮与不交过流是：茫茫宇宙中的两粒尘埃……
在地球上以下列速度v发射物体，结果会怎样？
（1）7.9km/s ≤ v ＜11.2km/s
（2）11.2km/s ≤ v ＜16.7km/s
（3）v ≥16.7km/s
1.三个宇宙速度 2.卫星的运行规律
立体
赤道平面
平面
思所考有卫：星卫都星在的以轨地道心有为什圆心么的特圆点轨？道上
探究：地球质量M，卫星轨道半径为r，引力常 量G .请你利用已学的知识， 探究卫星绕地球的 运行速度v 、角速度ω 、周期T与半径r的关系.
G
Mm r2
m
v2 r
v GM r
G
Mm r2
mr2
GM r3
G
Mm r2
mr(
自学了解： 阅读课本44页第一段， 初步了解牛顿的设想。
《高一物理宇宙航行》课件
空间站
解释空间站的功能和国际空间站 的建设。
月球车
讨论月球车在月球探索中的重要 作用。
宇宙航行的原理与实践
引力和运动定律
解释宇宙中的引力和运动定 律对宇宙航行的影响。
航天器设计
介绍航天器的不同部分和设 计原理。
航天员训练
阐述航天员训练的内容和重 要性。
未来的宇宙探索计划
1
宙的探索计划。
《高一物理宇宙航行》 PPT课件
本课件将介绍物理宇宙航行的精彩内容，带你领略宇宙的探索历程、太阳系 和行星、太空探索技术、宇宙航行的原理与实践、未来的宇宙探索计划以及 总结和展望。
课程介绍
介绍本课程的目标和重要性，激发学生的学习兴趣，并解释宇宙航行对人类 的意义。
宇宙的探索历程
1
古代观星
人类通过观测星象开始对宇宙进行认识。
伽利略望远镜
2
伽利略通过望远镜首次观测到月球和其
他星体，改变了人们对宇宙的看法。
3
太空探索时代
科学家开始使用火箭和太空船进入太空 实施探索任务。
太阳系和行星
太阳系
介绍太阳系的构成以及各个行星的特点。
行星探索
解释人类对行星的探测和研究，包括火星、木星等。
太空探索技术
航天飞机
详细介绍航天飞机的发展历程和 作用。
3
火星任务
介绍计划中的火星任务以及人类在火星 上的未来。
太阳系外生命探索
展望人类发现太阳系外生命的可能性。
总结和展望
总结宇宙航行的重要性和成就，展望未来的发展和挑战。
高中物理人教必修课件宇宙航行
包括人造卫星的发射、载人航天的实现、国际空 间站的建立等，标志着人类在宇宙航行领域取得 了重要进展。
宇宙航行的未来展望
深空探测
随着技术的进步，人类将能够更深入 地探测太阳系以外的宇宙空间，寻找
外星生命和新的星球。
太空旅游与资源开发
随着商业航天的兴起，太空旅游将成 为可能，同时太空资源的开发也将成
为新的经济增长点。
发射窗口
选择合适的发射时间，确 保航天器能够顺利进入预 定轨道。
卫星导航技术
卫星定位系统
利用多颗卫星对地面用户进行定 位，提供全球范围内的位置星向地面用户发送无线电信 号，用户接收并处理这些信号以获 取导航信息。
导航精度
受多种因素影响，如卫星数量、分 布、信号质量等，需采取差分定位 等技术提高精度。
高中物理人教必修课 件宇宙航行
汇报人：XX
20XX-01-16
目录
• 宇宙航行概述 • 航天器与宇宙航行 • 宇宙航行的物理原理 • 宇宙航行的技术实现 • 宇宙航行的实践与探索 • 宇宙航行的挑战与前景
01
宇宙航行概述
宇宙航行的定义与意义
定义
宇宙航行是指人类利用航天器在太空中进行探索、研究 、运输和其他活动的总称。
广泛的科学探测和地质分析。
火星2020任务
03
美国新一轮的火星探测任务，旨在寻找火星上曾经存在生命的
证据，并为未来火星载人任务做准备。
06
宇宙航行的挑战与前景
宇宙航行面临的技术挑战
航天器设计与制造
需要解决极端环境下的材料、结构和推进系统等 问题，确保航天器的稳定性和安全性。
宇宙环境适应性
宇宙中存在真空、辐射、微重力等极端条件，对 航天器和宇航员都提出了严峻的挑战。
宇宙航行的未来展望
深空探测
随着技术的进步，人类将能够更深入 地探测太阳系以外的宇宙空间，寻找
外星生命和新的星球。
太空旅游与资源开发
随着商业航天的兴起，太空旅游将成 为可能，同时太空资源的开发也将成
为新的经济增长点。
发射窗口
选择合适的发射时间，确 保航天器能够顺利进入预 定轨道。
卫星导航技术
卫星定位系统
利用多颗卫星对地面用户进行定 位，提供全球范围内的位置星向地面用户发送无线电信 号，用户接收并处理这些信号以获 取导航信息。
导航精度
受多种因素影响，如卫星数量、分 布、信号质量等，需采取差分定位 等技术提高精度。
高中物理人教必修课 件宇宙航行
汇报人：XX
20XX-01-16
目录
• 宇宙航行概述 • 航天器与宇宙航行 • 宇宙航行的物理原理 • 宇宙航行的技术实现 • 宇宙航行的实践与探索 • 宇宙航行的挑战与前景
01
宇宙航行概述
宇宙航行的定义与意义
定义
宇宙航行是指人类利用航天器在太空中进行探索、研究 、运输和其他活动的总称。
广泛的科学探测和地质分析。
火星2020任务
03
美国新一轮的火星探测任务，旨在寻找火星上曾经存在生命的
证据，并为未来火星载人任务做准备。
06
宇宙航行的挑战与前景
宇宙航行面临的技术挑战
航天器设计与制造
需要解决极端环境下的材料、结构和推进系统等 问题，确保航天器的稳定性和安全性。
宇宙环境适应性
宇宙中存在真空、辐射、微重力等极端条件，对 航天器和宇航员都提出了严峻的挑战。
高一物理必修课件宇宙航行
探索月球资源、建立月球基地 ，为未来深空探测和星际航行 打下基础。
火星探测任务
寻找火星生命迹象、研究火星 地质和气候等，为未来火星殖
民做准备。
载人航天器组成及工作原理
载人飞船
由轨道舱、返回舱和推进舱组成，通过运载火箭发射进入 预定轨道，完成任务后返回地面。
空间站
由多个舱段组成，包括居住舱、实验舱、服务舱等，通过 运载火箭发射并在太空中组装，提供长期驻留和科研平台 。
通信领域
实现全球通信、移动通信、卫 星电视广播等。
资源领域
调查地球资源分布、监测环境 状况、评估自然灾害等。
军事领域
进行侦察、监视、通信、导航 等军事活动。
05
空间探测技术与应用
空间探测任务类型及目标
探测任务类型
包括飞越、硬着陆、软着陆、取样返回、无人航天器探测、 载人航天器探测等。
探测目标
月球、火星、金星、水星等近地天体，以及小行星、彗星等 太阳系内小天体。
了解了宇宙航行的历史、现状 和未来发展趋势，包括人类对 太空的探索、太空旅游、深空 探测等。
学生自我评价报告
通过本课程的学习，我对宇宙航 行有了更深入的了解和认识，掌
握了相关的基本知识和技术。
在学习过程中，我积极参与课堂 讨论和实验活动，与同学和老师
进行了良好的交流和合作。
通过自我学习和思考，我能够解 决一些实际问题，并具备了一定
04
卫星技术与应用
卫星分类及功能
气象卫星
观测和预报天气、 气候、环境等。
导航卫星
提供全球定位、导 航和授时服务。
通信卫星
提供电话、电视、 广播、数据传输等 通信服务。
资源卫星
调查和研究地球资 源、环境、灾害等 。
火星探测任务
寻找火星生命迹象、研究火星 地质和气候等，为未来火星殖
民做准备。
载人航天器组成及工作原理
载人飞船
由轨道舱、返回舱和推进舱组成，通过运载火箭发射进入 预定轨道，完成任务后返回地面。
空间站
由多个舱段组成，包括居住舱、实验舱、服务舱等，通过 运载火箭发射并在太空中组装，提供长期驻留和科研平台 。
通信领域
实现全球通信、移动通信、卫 星电视广播等。
资源领域
调查地球资源分布、监测环境 状况、评估自然灾害等。
军事领域
进行侦察、监视、通信、导航 等军事活动。
05
空间探测技术与应用
空间探测任务类型及目标
探测任务类型
包括飞越、硬着陆、软着陆、取样返回、无人航天器探测、 载人航天器探测等。
探测目标
月球、火星、金星、水星等近地天体，以及小行星、彗星等 太阳系内小天体。
了解了宇宙航行的历史、现状 和未来发展趋势，包括人类对 太空的探索、太空旅游、深空 探测等。
学生自我评价报告
通过本课程的学习，我对宇宙航 行有了更深入的了解和认识，掌
握了相关的基本知识和技术。
在学习过程中，我积极参与课堂 讨论和实验活动，与同学和老师
进行了良好的交流和合作。
通过自我学习和思考，我能够解 决一些实际问题，并具备了一定
04
卫星技术与应用
卫星分类及功能
气象卫星
观测和预报天气、 气候、环境等。
导航卫星
提供全球定位、导 航和授时服务。
通信卫星
提供电话、电视、 广播、数据传输等 通信服务。
资源卫星
调查和研究地球资 源、环境、灾害等 。
《高一物理宇宙航行》课件
离子推进器是一种利用静电场加速离子喷出来产生推力的火箭发动机，具有比冲高、效率高 、推进力大的优点。随着技术的不断发展，离子推进器有望在未来成为深空探测和太空旅行 的主流推进方式。
离子推进器的原理是将气态工质电离，并在强电场的作用下将离子加速喷出来，通过反作用 力推动航天器进行姿态调整或者轨道转移任务。相比传统的化学推进方式，离子推进器具有 更高的推进效率和经济性，适合长期在轨运行和重复使用。
详细描述
牛顿第三定律在日常生活和工程中有着广泛的应用。例如，火箭能够升空是因为燃料燃烧产生的气体 向下喷射，根据牛顿第三定律，火箭受到向上的反作用力，从而使火箭升空。另外，在机械工程中， 作用力和反作用力也是设计和分析机械系统的重要依据。
03
宇宙航行的基本原理
火箭推进原理
化学火箭推进
核聚变火箭推进
通过燃烧化学物质产生高速气体，通 过喷嘴产生反作用力推动火箭前进。
利用核聚变反应产生能量，推动火箭 前进。
电火箭推进
利用电能将推进剂加热或高速喷射， 实现推进。
宇宙速度的层次
01
02
03
第一宇宙速度
航天器绕地球表面运行的 速度，也是航天器脱离地 球引力的最小速度。
第二宇宙速度
航天器脱离地球引力束缚 ，进入太阳系内运行的最 小速度。
中国空间站将开展更多的科学实验和技术验证，加强国际合作，为人类探索太 空做出贡献。同时，中国还计划建设更大规模的空间站，以满足更多科学研究 和应用需求。
05
月球探测与火星探测
月球探测的意义与成果
意义
月球探测是研究月球科学的重要手段，有助于深入了解月球 的形成、演化和太阳系起源等科学问题。同时，月球探测也 是人类拓展太空探索和开发的重要步骤，为未来太空旅游和 资源利用奠定基础。
离子推进器的原理是将气态工质电离，并在强电场的作用下将离子加速喷出来，通过反作用 力推动航天器进行姿态调整或者轨道转移任务。相比传统的化学推进方式，离子推进器具有 更高的推进效率和经济性，适合长期在轨运行和重复使用。
详细描述
牛顿第三定律在日常生活和工程中有着广泛的应用。例如，火箭能够升空是因为燃料燃烧产生的气体 向下喷射，根据牛顿第三定律，火箭受到向上的反作用力，从而使火箭升空。另外，在机械工程中， 作用力和反作用力也是设计和分析机械系统的重要依据。
03
宇宙航行的基本原理
火箭推进原理
化学火箭推进
核聚变火箭推进
通过燃烧化学物质产生高速气体，通 过喷嘴产生反作用力推动火箭前进。
利用核聚变反应产生能量，推动火箭 前进。
电火箭推进
利用电能将推进剂加热或高速喷射， 实现推进。
宇宙速度的层次
01
02
03
第一宇宙速度
航天器绕地球表面运行的 速度，也是航天器脱离地 球引力的最小速度。
第二宇宙速度
航天器脱离地球引力束缚 ，进入太阳系内运行的最 小速度。
中国空间站将开展更多的科学实验和技术验证，加强国际合作，为人类探索太 空做出贡献。同时，中国还计划建设更大规模的空间站，以满足更多科学研究 和应用需求。
05
月球探测与火星探测
月球探测的意义与成果
意义
月球探测是研究月球科学的重要手段，有助于深入了解月球 的形成、演化和太阳系起源等科学问题。同时，月球探测也 是人类拓展太空探索和开发的重要步骤，为未来太空旅游和 资源利用奠定基础。
人教版 高中物理 必修二 第六章 §6.5 宇宙航行 教学设计 PPT
练习1.以下人造卫星的线速度、 周期、角速度的大小关系?
GMm r
2
2 v m m r T =T <T T <T
2 2
1 2 3
1 3
2
v1>v2=v3>v4 rm r
4
2
4
ω1>ω2=ω3>ω4
练习2 做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径 增大到原来的2倍，仍然做圆周运动， 则（ CD ） A.卫星的环绕线速度将增大到原来的2倍 B.卫星所需的向心力将减小到原来的1/2 C.地球提供的向心力将减小到原来的1/4 D.卫星的环绕线速度将减小到原来的 2 / 2
轨道越高，所需发射速度 越大，而运行速度越小。
关于第一宇宙速度，下列说法中正 确的是（ AC ） A.它是人造地球卫星在近地圆形轨 道上的运行速度 B.它是人造地球卫星绕地球飞行的 最小速度 C.它是能使卫星进入近地圆形轨道 的最小发射速度 D.人造地球卫星的实际运行速度都 大于第一宇宙速度
⑵实际上，所有卫星 V发射 ≥ 7.9km/s V运行 ≤ 7.9km/s ⑶第一宇宙速度是人造卫星的最小 发射速度，最大环绕速度，是近 地卫星的环绕速度。
2 2
GMm mg 2 R
6
84.6min
最小周期
2.两颗人造地球卫星A、B绕 地球做匀速圆周运动，它们 的周期之比TA:TB＝1：8， 则轨道半径和运动速率之比 分别为 RA：RB＝ 1：4 ， VA：VB＝ 2：1
课后练习 《自》§6.5
1.宇宙速度
近地卫星的环绕速度 第一宇宙速度7.9km/s 最小发射速度 最大运行速度 第二宇宙速度11.2km/s， 第三宇宙速度16.7km/s。 2.人造地球卫星
《宇宙航行》人教版高中物理优秀课件1
√C.中地球轨道卫星绕地球一圈的时间小于24小时 D.静止轨道同步卫星可以定位于北京的上空
图3
《宇宙航行》人教版高中物理优秀课 件1课件 优秀课 件ppt课件免 费课件 优秀课 件课件 下载
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例3 如图所示，A为地面上的待发射卫星，B为近地圆轨道卫星，C为地球同步卫星.三颗卫星质 量相同，三颗卫星的线速度大小分别为vA、vB、vC，角速度大小分别为ωA、ωB、ωC，周期分别 为TA、TB、TC，向心加速度大小分别为aA、aB、aC，则
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四
人造地球卫星
1.人造地球卫星
(1)卫星的轨道平面可以在赤道平面内(如同步轨道)，可以通过两极上空
(极地轨道)，也可以和赤道平面成任意角度，如图所示.
(2)因为地球对卫星的万有引力提供了卫星绕地球做圆周运动的向心力， 所以地心必定是卫星圆轨道的圆心.
思考5：若卫星的发射速度大于 7.9km/s ，会出现什么情 况？
运行轨迹不是圆而是
一、第一宇宙速度：（环绕速度）
（1）概念：是人造卫星近地环绕地球做匀速圆周运动的速 度．（v＝7.9 km/s）
（2）推导
公式
万有引力提供卫 星运动的向心力
GMRm2 ＝mvR2
重力提供卫星 运动的向心力
mg＝mRv2
《宇宙航行》人教版高中物理优秀课 件1课件 优秀课 件ppt课件免 费课件 优秀课 件课件 下载
解析 设地球质量为M1，半径为R1；该星球的质量为M2，半径为R2
由万有引力提供向心力得 GMm r2
图3
《宇宙航行》人教版高中物理优秀课 件1课件 优秀课 件ppt课件免 费课件 优秀课 件课件 下载
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例3 如图所示，A为地面上的待发射卫星，B为近地圆轨道卫星，C为地球同步卫星.三颗卫星质 量相同，三颗卫星的线速度大小分别为vA、vB、vC，角速度大小分别为ωA、ωB、ωC，周期分别 为TA、TB、TC，向心加速度大小分别为aA、aB、aC，则
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四
人造地球卫星
1.人造地球卫星
(1)卫星的轨道平面可以在赤道平面内(如同步轨道)，可以通过两极上空
(极地轨道)，也可以和赤道平面成任意角度，如图所示.
(2)因为地球对卫星的万有引力提供了卫星绕地球做圆周运动的向心力， 所以地心必定是卫星圆轨道的圆心.
思考5：若卫星的发射速度大于 7.9km/s ，会出现什么情 况？
运行轨迹不是圆而是
一、第一宇宙速度：（环绕速度）
（1）概念：是人造卫星近地环绕地球做匀速圆周运动的速 度．（v＝7.9 km/s）
（2）推导
公式
万有引力提供卫 星运动的向心力
GMRm2 ＝mvR2
重力提供卫星 运动的向心力
mg＝mRv2
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解析 设地球质量为M1，半径为R1；该星球的质量为M2，半径为R2
由万有引力提供向心力得 GMm r2
高中物理【宇宙航行】教学优秀课件
地
2 ,选项
(+ℎ)
'
地
2 ,由
(+ℎ)
G
地
2
C 错误;由 G
地
(+ℎ)
2 =ma
得
=m'g 得地球表面的重力加速
规律方法 解决同步卫星问题的技巧
(1)同步卫星与一般的卫星遵循同样的规律,所以解决一般卫星问题的思路、
公式均可运用在同步卫星问题的解答中。
(2)同步卫星同时又具备自身的特殊性,即有确定的周期、角速度、加速度、
宇宙航行
内
容
索
引
01
课前篇 自主预习
02
课堂篇 探究学习
学习目标
1.了解人造地球卫星的最初构想,会推导第一宇宙速度。(物理观念)
2.知道同步卫星和其他卫星的区别,会分析人造地球卫星的受力和运
动情况并解决涉及人造地球卫星运动的较简单的问题。(科学思维)
3.了解发射速度与环绕速度的区别和联系,理解天体运动中的能量观。
C.a、c的线速度大小相等,且小于d的线速度
D.a、c有在P点相撞的危险
)
答案 A
解析 由 G
地
2
2
2
2π
=m =mω2r=m
r=ma 可知,选项 B、
C 错误,A 正确;因 a、
c 轨道半径相同,周期相同,只要在图示时刻不相撞,以后就不可能相撞,选项
D 错误。
变式训练2(多选)人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,设地球半径为R,地
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。
迁移应用
例 12020 年 11 月 24 日,我国发射了一颗绕月运行的探月卫星嫦娥五号。设
高一物理宇宙航行课件
高一物理宇宙航行课件高一物理宇宙航行课件教学设计思路：本节课要求学生会计算人造卫星的环绕速度，知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。
本节是第五节，万有引力定律、圆周运动、天体运动都已经讲过，从知识上讲学生运用牛顿第二定律直接推导出卫星的速度并不是一件困难的事情。
实际上学生遇到卫星问题时总是感到困难和无从下手。
究其根源是因为学生对地球、卫星的空间关系不清楚，学生无法从自己站立的一个小小的角落体会巨大空间中发生的事情。
因此，用各种视频、课件和图片帮助学生建立空间的概念是十分必要的，有了空间的图景，对问题的认识和思考就有了依托。
所以，本节课我使用了大量的图片和视频来模拟、展示，让学生有比较深刻的感性认识。
设计理念通过对前几节知识的学习，学生对曲线运动的特点、万有引力定律已有一定的了解。
在此基础上，教师通过设计问题情境，引导学生探究，获得新知识。
重视科学跟生活、跟社会的联系，让学生体会物理学就在身边。
体会生活质量与物理学的依存关系，体会科学是迷人的、是改变世界的神奇之手。
学情分析：尽管学生对天体运动的知识储备不足，猜想可能缺乏科学性，语言表达也许欠妥，但只要学习始终参与到学习情境中，激活思维，大胆猜想，敢于表达，学生就能得到发展和提高。
教学目标：一、知识与能力了解人造卫星的.发射与运行原理，知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。
了解人造卫星的运行原理，认识万有引力定律对科学发展所起的作用，培养学生科学服务于人类的意识。
二、途径与方法学习科学的思维方法，发展思维的独立性，提高发散思维能力、分析推理能力和语言表达能力。
三、情感态度与价值观在主动学习、合作探究的过程中，体验愉悦的学习氛围，在探究中不断获得美的感受不断进步。
学习科学，热爱科学，增强民族自信心和自豪感。
教学准备：多媒体电脑及图片。
教学重点难点：重点：1、第一宇宙速度的推导。
2、运行速率与轨道半径之间的关系难点：沿椭圆轨道运行的卫星按照圆周运动处理，卫星的最大环绕速度是最小发射速度。
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作业布置（限时5分钟）
非常学案活页P96 1、2、3、5.
高一物理组
制作
推导第一宇宙速度
法一：由 GMr2m＝mvr12得：v1＝ GrM＝7.9km/s 法二：或由 mg＝mvR12得：v1＝ gR＝7.9km/s.
第5节 宇 宙 航 行
小结
1、第一宇宙速度（环绕速度）：v =7.9千米/秒
（地球卫星最大的绕行速度，地球卫星的最小发射速度）
2、第二宇宙速度（脱离速度）：v =11.2千米/秒
1969年7月20日，阿波罗11 号将人类送上了月球。
第5节 宇 宙 航 行
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
2003年10月15日 神舟五号杨利伟
2005年10月12日 神舟六号 费俊龙聂海胜
2008年9月25日 神舟七号 翟志刚刘伯明 景海鹏
（卫星挣脱地球束缚变成小行星的最小发射速度）
3、第三宇宙速度（逃逸速度）：v =16.7千米/秒
（卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度）
动画演示
地球
r↑,v↓w↓a↓T↑
月球
同步卫星6个一定：h、w、v、T、赤
道上空、旋转方向。
h=3.8×108m
r≈3.8×108m
v=1km/s
同
T=27天
步
卫
星
人民教育出版社必修2 高一物理组
学习目标：
1、知道三个宇宙速度的含义和数值，会推 导第一宇宙速度。
2、理解推导卫星的线速度、角速度、周期、 向心加速度与轨道半径的关系。
3、了解同步卫星的特点；建立起关于各种卫 星的运行状况的正确图景。
自学指导：（限时12分钟）
1、阅读课本P44宇宙速度部分结合非常学案P41探 究1，知道三个宇宙速度的含义和数值，会推导 第一宇宙速度。
2、结合非常学案P42探究2，推导卫星的v、w、T、 a与轨道半径r的关系，并总结轨道半径r越大各 量如何变化。
3、阅读非常学案P43探究3，知道人造地球卫星 的轨道特点，知道地球同步卫星（或叫通信卫星） 的“6个一定”。
比一比看谁学的又好又快！
自学检测（限时9分钟）
非常学案P42 迁移应用1.、 例2（分析每个选项）、 当堂双 第一宇宙速度：v＝7.9km／s 是卫星发射的最小速度， 是卫星绕地球运行的最大速度。 第二宇宙速度：v＝11.2km／s，是卫星挣脱地球束缚的最 小发射速度 第三宇宙速度: v＝16.7km／s，是挣脱太阳束缚的最小发 射速度。
2、r↑,v↓w↓a↓T↑
3、同步卫星6个一定：h、w、v、T、赤 道上空、旋转方向。
h=3.6×107m r=4.2×107m v=3km/s T=24h
近
地
卫 星
h≈0
r=6.4×106m
v=7.9km/s
T=84分钟
第5节 宇 宙 航 行
梦想成真
1957年10月4日，苏联发射 第一颗人造地球卫星。
1961年4月12日苏联空军少校 加加林乘坐东方一号载人飞 船进入太空，实现了人类进 入太空的梦想。