（人教版）物理必修二 6.5《宇宙航行》ppt课件

（人教版）物理必修二 6.5《宇宙航行》ppt课件内容摘要：

1、2016/11/30 该课件由【语文公社】第六章 万有引力与航天 2016/11/30 该课件由【语文公社】5 宇宙航行 2016/11/30 该课件由【语文公社】 课标定位 1. 了解人造卫星的有关知识 知道三个宇宙速度的涵义，会推导第一宇宙速度 能运用万有引力定律及匀速圆周运动的规律解决卫星运动的有关问题 熟练掌握人造卫星v 、 、 T 与 r 的关系 2016/11/30 该课件由【语文公社】2016/11/30 该课件由【语文公社】 自主梳理 一、人造地球卫星 1 牛顿的设想：如图所示，当物体的 _ _ 足够大时，它将会围绕地球旋转而不再落回地球表面，成为一颗绕地球转动的 _ 2016 2、/11/30 该课件由【语文公社】2 原理：一般情况下可认为人造地球卫星绕地球做_ 运动，向心力由地球对它的 _ _ 提供，即 _ ，则卫星在轨道上运行的线速度 v 2016/11/30 该课件由【语文公社】二、宇宙速度 1 第一宇宙速度 ( 1) 大小： _ _ s. ( 2) 物理意义：第一宇宙速度也叫做地面附近的 _ 速度，是使人造卫星能绕地球做匀速圆周运动的 _ 发射速度；也是人造卫星绕地球做匀速圆周运动时的 _ 运行速度；也可理解为紧贴地面的运行速度 2016/11/30 该课件由【语文公社】2 第二宇宙速度 ( 1) 大小： _ k m /s . ( 2) 物理意义：卫星脱离 _ 3、的束缚，成为绕太阳运动的人造行星或飞到其他行星上去所必需的 _ _ 发射速度 3 第三宇宙速度 ( 1) 大小： _ k m /s . ( 2) 物理意义：卫星脱离 _ 的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间所必需的 _ _ 速度 2016/11/30 该课件由【语文公社】三、梦想成真 1957 年 1 0 月 _ 成功发射了第一颗人造地球卫星； 1969 年 7 月美国 “ 阿波罗 11 号 ” 登上 _ ； 2003 年 10 月 15 日我国航天员 _ 踏入太空； 2013 年 6 月 20 日我国航天员 _ 首次太空授课 2016/11/30 该课件由【语文公社】 答案 一、 1. 速度 卫 4、星 2. 匀速圆周 万有引力 1.( 1) ( 2) 环绕 最小 最大 2.( 1) 1 ( 2) 地球引力 最小 3.( 1) ( 2) 太阳引力 最小 三、苏联 月球 杨利伟 王亚平 2016/11/30 该课件由【语文公社】 自查自测 1 判断正误： ( 1) 绕地球做圆周运动的人造卫星的速度可以是 10 k m /s.( ) ( 2) 在地面上发射人造卫星的最小速度是 7.9 k m /s.( ) ( 3) 如果在地面发射卫星的速度大于 1 1.2 k m /s ，卫星会永远离开地球 ( ) 2016/11/30 该课件由【语文公社】( 4) 要发射一颗人造月球卫星，在地面的发射速度应 5、大于16.7 s.( ) ( 5) 可以使卫星在北纬 40 上空绕地轴做匀速圆周运动 ( ) 答案 ( 1) ( 2) ( 3) ( 4) ( 5) 2016/11/30 该课件由【语文公社】 解析 ( 1) 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 k m /s. ( 2) 地球卫星的最小发射速度为 7.9 k m /s ，即第一宇宙速度 ( 3) 第二宇宙速度是 1 1.2 k m /s ，当卫星的发射速度大于此速度时，卫星将永远离开地球 ( 4) 若将某卫星在地面上以大于 16.7 k m /s 的速度发射，该卫星会脱离太阳的束缚，而跑到 6、太阳系以外的空间 ( 5) 所有做圆周运动的卫星其圆心和地心一定重合 2016/11/30 该课件由【语文公社】2 问题思考： ( 1) “ 天宫一号 ” 目标飞行器在距地面 355 k m 的轨道上做圆周运动，它的线速度比 7.9 s 大还是小。 ( 2) 你听说过黑洞吗。 黑洞是不发光的天体吗。 结合课本知识，谈谈你对黑洞的认识 2016/11/30 该课件由【语文公社】 答案 ( 1) 第一宇宙速度 7.9 k m /s 是卫星 ( 包括飞船 ) 在地面上空做圆周运动飞行时的最大速度，是卫星紧贴地球表面飞行时的速度 “ 天宫一号 ” 目标飞行器距离地面 355 k m ，轨道半径大于地球半径 7、，运行速度小于 7.9 s. ( 2) 有些恒星，在一生的最后阶断，强大的引力把其中的物质紧紧压在一起，密度极大，而半径又很小，其逃逸速度很大，甚至连光也不能逃逸出来，这种天体既使其确实发光，我们也看不到，这种天体称为黑洞 2016/11/30 该课件由【语文公社】3 关于第一宇宙 速度，下面说法正确的是 ( ) A 它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度 B 它是人造地球卫星在近地圆形轨道上的运行速度 C 它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度 D 它是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度 答案 2016/11/30 该课件由【语文公社】 解析 第一宇宙速度是发射卫星的最小速度，也是卫星环绕 8、地球做圆周运动的最大速度，离地越远，速度越小卫星沿椭圆轨道运行时，在近地点做离心运动，说明近地点的速度大于环绕速度，故 B 、 C 正确， A 、 D 错误 2016/11/30 该课件由【语文公社】4 探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比 ( ) A 轨道半径变小 B 向心加速度变小 C 线速度变小 D 角速度变小 答案 A 2016/11/30 该课件由【语文公社】 解析 用万有引力处理天体问题的基本方法是：把天体的运动看成圆周运动，其做圆周运动的向心力由万有引力提供 m 2T)2 m ( 2 f )2r 当周期 T 变小，轨道半径变小 9、， A 正确；向心加速度变大， B 错误；线速度和角速度都变大， C 、 D 错误 2016/11/30 该课件由【语文公社】2016/11/30 该课件由【语文公社】1. 对第一宇宙速度的推导 设地球质量为 M ，卫星质量为 m ，卫星到地心的距离为 r ，卫星做匀速圆周运动的线速度为 v ，根据万有引力定律和牛顿第二定律得： v 应用近地条件 r R ( R 为地球半径 ) ，取 R 6 4 00 k m ， M 6 1024k g ，则 v 7.9 s. 对宇宙速度的理解 2016/11/30 该课件由【语文公社】第一宇宙速度的另一种 推导： 在地面附近，万有引力近似等于重力，此力提供卫 10、星做匀速圆周运动的向心力 ( 地球半径 R 、地面重力加速度 g 已知 ) 由 v 6 400 103m /s 7.9 s. 2016/11/30 该课件由【语文公社】2 对宇宙速度的理解 ( 1) 三个宇宙速度都是指发射速度，指在地面附近使航天器获得的速度，然后靠惯性飞行 ( 2) 当发射速度达到第一宇宙速度时，即 v k m /s 时，物体贴近地球表面做匀速圆周运动，不再落回地面当发射速度小于 7.9 k m /s 时，物体最终 落回地面，所以第一宇宙速度是发射卫星的最小速度 2016/11/30 该课件由【语文公社】( 3) 当在地面的发射速度 1 1.2 k m /s v 7.9 k 11、m /s 时，卫星绕地球旋转的轨道是椭圆，地球位于一个焦点上 ( 4) 当在地面的发射速度 16.7 k m /sv 1 1.2 s 时，卫星脱离地球的束缚，成为太阳系的一颗 “ 小行星 ” 或绕其他行星运动的卫星 ( 5) 不同星体的宇宙速度是各不相同的，大小由星体的质量及其半径决定 2016/11/30 该课件由【语文公社】 例 1 若取地球的第一宇宙速度为 8 s ，某行星的质量是地球的 6 倍， 半径是地球的 ，此行星的第一宇宙速度约为 ( ) A 16 s B 32 s C 4 s D 2 s 2016/11/30 该课件由【语文公社】 解题指导 先推导行星上的第一宇宙速度与地球上的第一宇宙速度的关系，再利用地球上的第一宇宙速度求解此行星上的第一宇宙速度 2016/11/30 该课件由【语文公社】 解析 由 v 因为行星的质量 M 是地球质量 M 的 6 倍，半径 R 是地球半径 R 的 即 M 6M ， R 由v vR 2 得 v 2v 2 8 s 16 s . 答案 A 2016/11/30 该课件由【语文公社】对于任何天体，计算其近地卫星环绕速度时，都是根据万有引力提供向心力，近地卫星的轨道半径等。