7.4 宇宙航行—人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共30张PPT)

第4节　宇宙航行 【学习目标】 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.理解卫星的运行速度与轨道半径的关系； 4.了解地球同步卫星的规律 【新课教学】 嫦娥奔月 飞天梦想 梦想成真 H v0 思考1：以平抛为例，生活经验告诉给我们哪些启示？ 1.由于受到地球的吸引，最终都要落回地球 2.做平抛运动的物体，抛出的水平速度越大，飞行的水平距离越远。 思考2：地球是个球体，如果抛出速度很大时，我们还能将地面看作平面吗？如果速度继续一直增大，会出现什么情况呢？ 牛顿的设想： 问题：假设卫星绕地球表面做匀速圆周运动，那么，在地面发射卫星需要的最小速度为多大呢？ 方法一：物体做圆周运动的向心力由地球对万有力提供 方法二：忽略地球的自转，重力近似等于万有引力 最小的发射速度的理解：第一宇宙速度是根据地球表面的万有引力等于向心力求出的。若速度小于第一宇宙速度，则需要的向心力小．提供的向心力大于需要的向心力，物体最终要落回地球，因此卫星的发射速度要大于第一宇宙速度。 最大的环绕速度的原因：卫星要环绕地球做圆周运动，万有引力必须等于向心力，因此半径越大，卫星环绕地球做圆周运动的线速度小。 思考3：第一宇宙速度是最小的发射速度？还是最大的发射速度？ 思考4：第一宇宙速度是最小的环绕速度？还是最大的环绕速度？ 思考5：若卫星的发射速度大于 7.9km/s ，会出现什么情况？ 运行轨迹不是圆而是椭圆 一、第一宇宙速度：（环绕速度） （1）概念：是人造卫星近地环绕地球做匀速圆周运动的速度．（v＝7.9 km/s） （2）推导 （3 ）第一宇宙速度是最小的发射速度，最大的环绕速度 二、第二宇宙速度（脱离速度） 在地面附近发射飞行器，使之能够克服地球的引力，永远离开地球所需的最小发射速度，其大小为11.2 km/ss.当发射速度7.9km/s<v0<11.2 km/s时，物体绕地球运行的轨迹是椭圆，且在轨道不同点速度一般不同. 三、第三宇宙速度（逃逸速度） 在地面附近发射飞行器，使之能够挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系外的最小发射速度，其大小为16.7 km/s大小. √ 例1.我国发射了一颗绕月运动的探月卫星“嫦娥一号”。设该卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面。已知月球的质量约为地球质量的 ，月球的半径约为地球半径的 ，地球的第一