7.4 宇宙航行—人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共23张PPT)

宇宙航行 万有引力:定律自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比。 上节回顾 其中G为引力常量，r为两物体的中心距离，m为物体的质量。 方向：在两个物体的连线上。 引力常量： G=6.67×10-11 Nm2/kg2 上节回顾 两种计算星球引力 地面（或某星球表面）的物体的重力近似等于万有引力 环绕天体所需的向心力由中心天体对环绕天体的万有引力提供 上节回顾 万有引力与重力关系 R r r=R+h h 纬度越大，g越大。高度越大，g越小 宇宙速度 卫星需要多大速度才能绕地球做匀速圆周运动？ 卫星绕地球近似可以看做匀速圆周运动 卫星绕地球做圆周运动的向心力由地球对卫星的万有引力提供。 已知地球半径R=6400km，地球质量M=6.0×1024kg，卫星在地面附近环绕地球作匀速圆周运动所必须具有的速度有多大？ 用圆周运动解释 某人用速度v飞速奔跑，当他速度足够快时，重力等于向心力，地球对人的支持力为0，可以得到 G=9.8N/kg,R=6371km v ≈7900m/s 因此要发射一颗绕地球半径运行的人造卫星，发射速度必须等于7.9km/s 。 宇宙第一速度是最小的发射速度。 所谓发射速度是指卫星在地面附近离开发射火箭的初速度。 要发射一颗人造地球卫星，其发射速度就不能小于第一宇宙速度。 7.9km/s是最小发射速度，也是最大环绕（运行）速度。 当卫星“贴着”地面飞行时，运行速度等于第一宇宙速度，当卫星 的轨道半径大于地球半径时，运行速度小于第一宇宙速度。 第一宇宙速度：7.9km/s 卫星在地面附近环绕地球作匀速圆周运动所必须具有的速度——第一宇宙速度 地球对卫星的引力提供 卫星做匀速圆周运动 计算方法一： 地球表面重力提供 向心力 计算方法2： 人造卫星的运动有何规律？ 根据万有引力等于向心力可以计算： 三颗人造地球卫星A、B、C处于不同的轨道上做匀速圆周运动，如图所示．下列说法正确的是( ) A. 三颗卫星的线速度大小va<vb<vc B. 三颗卫星所受地球引力的大小一定是FA>FB>FC C. 三颗卫星的向心加速度大小aA>aB>aC D. 三颗卫星的运动周期TA>TB>TC C 第二宇宙速度：11.2km/s 发射速度大于11.2km/s，而小于16.7km/s，卫星绕太阳作椭圆运