人教版（2019）高中物理必修第二册课件：7.4 宇宙航行(共22张PPT)

第七章万有引力与宇宙航行 7.4 宇宙航行 1.了解人造卫星的有关知识。 2.知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。 3.知道发射速度与环绕速度的区别。 学习目标 敦煌的飞天壁画 古人的梦想 嫦娥奔月 外国人的飞天梦 思考：地面上的物体，怎样才能离开地球？ 英国科学家牛顿(1643-1727) 牛顿的设想 物体初速度达到多大时就可以发射成为一颗人造卫星呢? 想一想: 方法一：由于卫星在地球附近环绕时，卫星做匀速圆周运动的向心力可看作由重力提供，根据牛顿第二定律得 方法二：卫星做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律得 1、第一宇宙速度 一、宇宙速度 物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速 度，叫做第一宇宙速度。 环绕速度 脱离速度 当物体的速度等于或大16.7km/s时，物体可以挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间。我们把16.7km/s叫做第三宇宙速度。 逃逸速度 2、第二宇宙速度 当物体的速度等于或大于11.2km/s时，它就会克服地球的引力，永远离开地球。我们把11.2km/s叫做第二宇宙速度。 3、第三宇宙速度 二、人造地球卫星 V=7.9km/s 11.2km/s>V>7.9km/s 人造卫星发射动画演示 探究： 已知：地球质量M，半径R，卫星距地 面高度h，引力常量G .探究卫星的v 、T与 高度h的关系. 地球 “高轨低速长周期” h=3.6×107m r=4.2×107m v=3km/s T=24h h=3.8×108m r≈3.8×108m v=1km/s T=27天 h≈0 r=6.4×106m v=7.9km/s T=84分钟 同步卫星 近地卫星 月球 近地卫星、同步卫星、月球三者比较 拓展: 人造卫星的应用 资源卫星 技术实验卫星 科学探测卫星 通信卫星 快速侦测卫星 “旅行者1号”探测器 1988年飞出太阳系 例1.发射一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,如果它的轨道半径是地球半径的4倍,它的轨道速度是第一宇宙速度的多少倍？ 解:万有引力提供卫星做匀速圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律有 整理得 设第一宇宙速度为v1,卫星的轨道速度为v2 练习1.A星球的第一宇宙速度为9km/s，已知B星球的质量是A星球质量的1/81，A星球半径是B星球半径的4倍，则在B星球上发