6.4 宇宙航行（课件）-格邦高中阶段2019-2020学年下学期高一物理必修2同步课件

6.4　宇宙航行 填一填、做一做、记一记 课前自主导学 初速度 匀速圆周 万有引力 7.9 匀速圆周运动 11.2 地球 16.7 太阳 最小 月球 杨利伟 月 √ √ × × × 析要点、研典例、重应用 课堂互动探究 谢谢 第六章　万有引力与航天  学 习 目 标  1．知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度． 2．掌握人造卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系． 3．理解近地卫星、同步卫星的区别. |基础知识·填一填| 一、人造地球卫星 1．概念：当物体的eq \x(1) 足够大时，它将会围绕地球旋转而不再落回地面，成为一颗绕地球转动的人造卫星，如图所示． 2．运动规律：一般情况下可认为人造卫星绕地球做 eq \x(2) 运动． 3．向心力来源：人造地球卫星的向心力由地球对它的 eq \x(3) 提供． 二、宇宙速度 数值 意义 第一宇宙 速度 eq \x(4) km/s 卫星在地球表面附近绕地球做 eq \x(5) 的速度 第二宇宙 速度 eq \x(6) km/s 使卫星挣脱eq \x(7) 引力束缚的最小地面发射速度 第三宇宙 速度 eq \x(8) km/s 使卫星挣脱eq \x(9) 引力束缚的eq \x(10) 地面发射速度 三、梦想成真 1957年10月，前苏联成功发射了第一颗人造卫星． 1969年7月，美国“阿波罗11号”登上eq \x(11) ． 2003年10月15日，我国航天员eq \x(12) 踏入太空． 2013年6月11日，我国的“神舟十号”飞船发射成功． 2013年12月2日，我国的“嫦娥三号”登eq \x(13) 探测器发射升空． … |基础小题·做一做| 1．正误判断 (1)发射人造地球卫星需要足够大的速度．( ) (2)卫星绕地球运行不需要力的作用．( ) (3)绕地球做圆周运动的人造卫星的速度可以是10 km/s.( ) (4)在地面上发射人造地球卫星的最小速度是7.9 km/s.( ) (5)要发射一颗月球人造卫星，在地面的发射速度应大于 16.7 km/s.( ) 2．下列关于第一宇宙速度的说法中正确的是(　　) A．第一宇宙速度又称为逃逸速度 B．第一宇宙速度的数值是11.2 km/s C．第一宇宙速度的数值是7.9 km/s D．第一宇宙速度是卫星绕地球运行的最小线速度 解析：选C　第三宇宙速度为16.7 km/s，也叫逃逸速度，故A错误；人造卫星在近地圆轨道上运行时，运行速度v＝ eq \r(\f(GM,r))＝7.9 km/s，轨道半径越大，速度越小，故第一宇宙速度是卫星在圆轨道上运行的最大线速度，最小发射速度，故B、D错误，C正确． 3．质量相等的甲、乙两颗卫星分别贴近某星球表面和地球表面围绕其做匀速圆周运动，已知该星球和地球的密度相同，半径分别为R和r，则(　　) A．甲、乙两颗卫星的加速度之比等于R∶r B．甲、乙两颗卫星所受的向心力之比等于1∶1 C．甲、乙两颗卫星的线速度之比等于1∶1 D．甲、乙两颗卫星的周期之比等于R∶r 解析：选A　由F＝Geq \f(Mm,R2)和M＝ρ·eq \f(4,3)πR3可得万有引力F＝eq \f(4,3)GπRmρ，又由牛顿第二定律F＝ma可得向心加速度之比为R∶r，故A正确；卫星绕星球表面做匀速圆周运动时，万有引力等于向心力，由F＝eq \f(4,3)GπRmρ可得甲乙所受向心力之比为R∶r，故B错误；由F＝eq \f(4,3)GπRmρ，F＝meq \f(v2,R)可得v＝R·eq \r(\f(4,3)πGρ)，甲乙线速度之比为R∶r，故C错误；由F＝eq \f(4,3)GπRmρ，F＝mReq \f(4π2,T2)可知F＝ eq \r(\f(3π,Gρ))，周期之比为1∶1，故D错误． [思维拓展] (1)人造卫星能够绕地球转动而不落回地面，是否是由于卫星不再受到地球引力的作用？ 提示：不是，卫星仍然受到地球引力的作用，但地球引力全部用来提供向心力． (2)在地球的周围，有许多的卫星在不同的轨道上绕地球转动，请思考： ①这些卫星的轨道平面有什么特点？ ②这些卫星的线速度、角速度、周期跟什么因素有关呢？ 提示：①轨道平面过地心　②与轨道半径有关 |核心知识·记一记| 1．人造卫星环绕地球做匀速圆周运动，所需向心力由地球对卫星的万有引力提供． 2．第一宇宙速度为7.9 km/s，其意义为人造卫星的最小发射速度或最大环绕速度． 3．第二宇宙速度为11.2 k