2019人教版高中物理必修二课件：6.5宇宙航行 (共38张PPT)

第六章 万有引力与航天 目标定位 1.知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度. 2.了解人造卫星的有关知识，掌握人造卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系. 3.了解人类对太空探索的历程及我国卫星发射的情况. 学案5　宇宙航行 知识探究 自我检测 知识探究 一、宇宙速度 问题设计 牛顿曾提出过一个著名的理想实验：如图1所示，从高山上水平抛出一个物体，当抛出的速度足够大时，物体将环绕地球运动，成为人造地球卫星.据此思考并讨论以下问题： 图1 (1)当抛出速度较小时，物体做什么运动？当物体刚好不落回地面时，物体做什么运动？ 答案　当抛出速度较小时，物体做平抛运动.当物体刚好不落回地面时，物体绕地球做匀速圆周运动. (2)若地球的质量为M，地球半径为R，引力常量为G，试推导物体刚好不落回地面时的运行速度.并求此时速度的大小(已知地球半径R＝6 400 km，地球质量M＝5.98×1024 kg) 要点提炼 宇宙速度是地球上满足不同要求的卫星发射速度. 1.第一宇宙速度vⅠ＝ km/s (1)推导 7.9 (2)理解：第一宇宙速度是人造地球卫星的 发射速度，也是卫星绕地球做匀速圆周运动的 运行速度. 2.第二宇宙速度vⅡ＝ km/s，是从地面上发射物体并使之脱离 束缚的 发射速度，又称脱离速度. 3.第三宇宙速度vⅢ＝ km/s，是从地面上发射物体并使之脱离 束缚的 发射速度，又称逃逸速度. 最小 最小 最大 11.2 地球 最小 16.7 太阳 二、人造地球卫星的运动特点 问题设计 如图2所示，圆a、b、c的圆心均在地球的自转轴线上.b、c的圆心与地心重合. 图2 (1)卫星绕地球做匀速圆周运动，a、b、c中可以作为卫星轨道的是哪条？为什么？ 答案　b、c轨道都可以.因为卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，而万有引力是始终指向地心的，故卫星做匀速圆周运动的向心力必须指向地心，因此b、c轨道都可以，a轨道不可以. (2)根据万有引力定律和向心力公式推导卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系. 要点提炼 1.所有卫星的轨道平面均过 . 2.卫星的向心加速度、线速度、角速度、周期与轨道半径