高一物理必修二6.5宇宙航行课件

3、第三宇宙速度（逃逸速度） v3=16.7 km/s
这是卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度．
如果人造天体具有这样的速度，就可以摆脱地 球和太阳引力的束缚而飞到太阳系外了．
问题：人造卫星的轨道
（1）如图所示，a、b、c三轨道中可以作为 卫星轨道的是哪几条？
c b a 提示：卫星作圆周运动的 向心力必须指向地心
（2）这三条轨道中哪一条轨道中的卫星可能 和地球自转同步？
三、地球同步卫星
24h 1. 周期 T = _______
赤道平面 2. 轨道平面___________
相对于地面静止且 与地球自转具有相同周 期的卫星叫做地球的同 步卫星，又叫通讯卫星
3. h =_________ （如何求？） 36000km
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的数值 B．它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距 离是一定的 C．它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需 要选择不同的数值 D．它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定 的
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2、我们国家从1999年至今已经多次将“神 舟”号宇宙飞船送入太空。在某次试验中 ，飞船在空中飞行了36 h，环绕24圈。那 么，同步卫星与飞船在轨道上正常运行相 比较( AD ) A．卫星运转周期比飞船大 B．卫星运转速度比飞船大 C．卫星运转加速度比飞船大 D．卫星离地高度比飞船大
6
7 . 9 km / s
一 宇宙速度
1、第一宇宙速度（环绕速度） v1=7.9km/s．
说明：
（１）贴地面飞行时如果卫星的速度小于第一 宇宙速度，卫星将落到地面而不能绕地球运转； （２）等于这个速度，卫星刚好能在地球表面 附近作匀速圆周运动；
它是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度．
第六章
万有引力与航天
6.5
宇宙航行

高一物理备课组
导入明标
1.了解人造卫星的有关知识，知道其运动 规律。 2.知道三个宇宙速度的含义，会推导第一 宇宙速度。 3.弄清人造卫星环绕速度与轨道半径的关 系。
探究：地球人造卫星的运行规律 卫星的绕行速度v 、角速度ω 、周期T 与轨道半径 r的关系
1、绕行速度v与r的关系
（3）最大的环绕速度，也是最小的发射速度。
２、第二宇宙速度（脱离速度） v2=11.2 km/s
这是卫星挣脱地球的引力束缚，成为绕太阳运行的人 造行星的最小发射速度． 如果人造天体的速度大于11.2km/s而小于16.7km/s， 则它的运行轨道相对于太阳将是椭圆，太阳就成为该 椭圆轨道的一个焦点．
思考：同步卫星的哪些 物理量是不变的呢？ 结论： 地球同步卫星必须发 4. R、v、ω、T、an 射在赤道正上方的固定高 “全部固定” 度，并且以固定的速度环 _______________ 绕地球做圆周运动。 同步卫星又叫静止轨道卫星，通常用作通讯卫星
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1、同步卫星是指相对于地球不动的人造卫星， 则下面说法正确的是（ D ）
小结：
一、卫星绕地球做匀速圆周运动所需的
向心力由万有引力提供:
G Mm r
2

mv r
2
m r m
2
4 T
2
2Baidu Nhomakorabea
r
二、三种宇宙速度： v1=7.9km/s．（能够推导） v2=11.2 km/s v3=16.7 km/s
当堂检测
r v
2、角速度ω与r的关系 3、周期T与r的关系 4、向心加速度a与r的关系
小结：对于同一个绕地球运动的人造卫星： 小 （1）离地面越高，向心力越 小 （2）离地面越高，线速度越 大 （3）离地面越高，周期越 小 （4）离地面越高，角速度越 （5）离地面越高，向心加速度越 小
探究交流：如图所示， ，试比 较四颗卫星的线速度、角速度、周期、 向心力及加速度的大小关系。
GMm R
2

mv R
2
v
GM R

6 . 67 10
11
5 . 89 10
6
24
6 . 4 10
m/s
7 . 9 km / s
（若已知地球表面重力加速度g，R这个速度又如何表示？） 法二：重力提供物体作圆周运动的向心力
v
gR
9 . 8 6 . 4 10 m / s
学生展示 人造地球卫星运行中由于受大气阻 力，轨道半径逐渐减小，则线速度 和周期变化情况是（ D ） A．速度减小，周期增大 B．速度减小，周期减小 C．速度增大，周期增大 D．速度增大，周期减小
探究2：物体绕地球表面做匀速圆周运动,其速度多大？(已知 Ｇ , 地球质量M, 地球半径R) 法一：万有引力提供物体作圆周运动的向心力