宇宙航行课件

(3)向心力？ (4)近地处，卫星绕地球做匀速圆周运动的速度多大？
G
Mm r2

m
v2 r
方程左右两边，r的物理意义相同吗? 一般r是不是地球半径? r何时能看作地球半径?
一师一优课
一师一优课
一．宇宙速度 2．牛顿的设想
(1)物体做平抛运动的一般规律 (2)牛顿的独到视角 (3)向心力？ (4)近地处，卫星绕地球做匀速圆周运动的速度多大？ (5)发射速度至少要多大？
卫星挣脱地球束缚的最小发射速度
(3)第三宇宙速度(逃逸速度)：v 3=16.7km/s
卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度
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二．人造地球卫星 1．人造地球卫星的轨道 (1)卫星的轨道
一师一优课
二．人造地球卫星 1．人造地球卫星的轨道
(1)卫星的轨道
极地轨道
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二．人造地球卫星 1．人造地球卫星的轨道 (1)卫星的轨道 (2)卫星的受力，方向如何？
⇒v
=
GM r
(r 越大，v 越小)
G
Mm r2
=
mω2r
⇒ω
=
GM r3
(r 越大，ω越小)
G
Mm r2
=
m
4π 2 T2
r
⇒T
=
4π 2r 3 GM
(r 越大，T 越大)
判断：假如一颗做匀速圆周运动的人造地球卫星，其 轨道半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动，则根据 公式v=ωr，可知卫星运动的线速度增大到原来的2倍！ 一师一优课
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二．人造地球卫星
3．周期最小的人造地球卫星
探究
据某报报道，某国发射了一颗周期为75分钟 的人造地球卫星。若卫星做匀速圆周运动，
请你用学过的知识判断这则新闻的真伪。
可用数据： 引力常量 G=6.67 ×10-11 N ·m2/kg2 地球的质量为M=6.0 ×1024kg 地球半径R=6.4 ×103km 地球表面重力加速度 g=9.8m/s2 第一宇宙速度 v=7.9km/s
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二．人造地球卫星
4．地球同步卫星
探究
已知同步卫星绕地球做匀速圆周运动。请你利 用学过的知识，确定地球同步卫星的相关参量。
可用数据：引力常量 G=6.67 ×10-11 N ·m2/kg2
地球的质量为M=6.0 ×1024kg
地球半径R=6.4 ×103km
(1)运行T=24h (2)运动轨道半径r=__4_.2_×_1_04km=6.6R
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作业：
1．课本 P48 问题与练习2、3 2．阅读教材中“科学漫步”和“STS”的 材料； 3．课后自主探究：椭圆轨道上人造地球卫 星力与运动的关系
来自百度文库
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第一宇宙速度 (6)发射速度大于7.9km/s，卫星就挣脱地球的束缚了？ (7)卫星挣脱地球束缚，发射速度至少多大？ 第二宇宙速度 第三宇宙速度
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一．宇宙速度 3．三个宇宙速度 (1)第一宇宙速度(环绕速度) v1=7.9km/s
人造地球卫星的最大绕行速度 人造地球卫星的最小发射速度
推导
(2)第二宇宙速度(脱离速度)：v 2=11.2km/s
GM r3
G
Mm r2
=
m
4π 2 T2
r
⇒T
=
4π 2r 3 GM
(r 越大，ω越小) (r 越大，T 越大)
一师一优课 可见：v、ω、T 与 r 为一 一对应关系
二．人造地球卫星 2．卫星运行线速度、角速度、周期与半径的关系：
探究 卫星运行线速度、角速度、周期与半径的关系：
G
Mm r2
=
m
v2 r
F
极地轨道
F F
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二．人造地球卫星
2．卫星运行线速度、角速度、周期与半径的关系： 已知地球质量为M，引力常量G，卫星绕地球做匀 速圆周运动的轨道半径为r。
探究 卫星运行线速度、角速度、周期与半径的关系：
G
Mm r2
=
m
v2 r
⇒v
=
GM r
(r 越大，v 越小)
G
Mm r2
=
mω2r
⇒ω
=
第一宇宙速度 (6)发射速度大于7.9km/s，卫星就挣脱地球的束缚了？ (7)卫星挣脱地球束缚，发射速度至少多大？ 第二宇宙速度
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一．宇宙速度 2．牛顿的设想
(1)物体做平抛运动的一般规律 (2)牛顿的独到视角 (3)向心力？ (4)近地处，卫星绕地球做匀速圆周运动的速度多大？ (5)发射速度至少要多大？
第六章 万有引力与航天 第5节 宇宙航行
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一．宇宙速度 1．曲线运动中力和运动的关系
曲线运动中
力的大小 对应运动
F供>F需 F供=F需
近心运动 匀速圆周
F<mv2/r F=mv2/r
F供<F需 离心运动
F F>mv2/r
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一．宇宙速度
2．牛顿的设想
(1)物体做平抛运动的一般规律
距离地面的高度h=__5_.6_R_
(3)圆周运动线速度 v=__3_._1_k_m_/_s_
(4)位于地球赤道上空(与赤道共面)
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二．人造地球卫星
人造地球卫星的发射
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三．梦想成真 一师一优课
三．梦想成真 快递小哥——“天舟一号”货运飞船
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三．梦想成真 航天故事
v0
怎么扔得远
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一．宇宙速度 2．牛顿的设想
(1)物体做平抛运动的一般规律 (2)牛顿的独到视角
生活中
怎么扔得远 牛顿的洞察力
地面是水平的
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地球是圆的
一师一优课
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一．宇宙速度
2．牛顿的设想
(1)物体做平抛运动的一般规律 (2)牛顿的独到视角
速度足够大，物体将绕地球运动，成为人造地球卫星
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四．课堂小结
1．研究人造地球卫星的基本方法： 把人造地球卫星的运动看作匀速圆周运动，万有引 力提供人造地球卫星的向心力。
2．宇宙速度： 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，是卫星挣脱太阳束缚 的最小发射速度。 3．人类宇宙航行