7.4 （第一课时）宇宙航行-2021-2022学年高一物理精编动态课件（人教版2019必修第二册）

宇宙之旅解说 人教版，高中物理课件大全 04.宇宙航行 人教版，高中物理课件大全 求一下：已知地球质量为5.98×1024kg，地球半径6400km，近地卫星也叫地表卫星，轨道半径r=R。 人教版，高中物理课件大全 一.宇宙速度 1.第一宇宙速度：物体在地球附近绕地球做匀速圆周运动的速度。也叫环绕速度。 2.第二宇宙速度：克服地球的引力，离开地球的速度。也叫脱离速度。大小是11.2km/s 3.第三宇宙速度：挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系外的速度。也叫逃逸速度。大小是16.7km/s 人教版，高中物理课件大全 一.宇宙速度 注意： ①三个宇宙速度都是发射人造卫 星的速度，第一宇宙速度是发射 人造卫星的最小速度，速度越大 ，轨道半径越大。 ②若速度7.9km/s≤v<11.2km/s， 绕地球运动。 ③若速度11.2km/s≤v<16.7km/s， 绕太阳运动。 ④若速度v≥16.7km/s，离开太阳系。 人教版，高中物理课件大全 例1.关于第一宇宙速度，下列说法中正确的是( ) A.它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度 B.它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度 C.它是能使卫星进入近地圆轨道的最小发射速度 D.它是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度 例2.已知地球与月球的半径之比为4:1，地球表面和月球表面的重力加速度之比为6:1，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，则月球第一宇宙速度约为（　　） A.1.6km/sB.6.4km/s C.7.9km/sD.38km/s BC A 人教版，高中物理课件大全 二.人造地球卫星 地球有多少人造卫星？ 人教版，高中物理课件大全 二.人造地球卫星 1.人造地球卫星分类： 赤道轨道卫星：卫星始终在赤 道上空飞行。 极地轨道卫星：卫星轨道平面 与地球赤道平面垂直，卫星飞 越南北两极上空。 倾斜轨道卫星：轨道倾角既不是零度也不是90度的卫星。 同步卫星：位于赤道上方，相对地面静止，也称静止卫星。 能否发射一颗卫星在绿色轨道运行？ 人教版，高中物理课件大全 二.人造地球卫星 2.发射速度与环绕速度 要发射一颗人造地球卫星，最小发射速度必须达到7.9km/s，这也仅仅只是地表卫星，如果要发射更高轨道的卫星，需要的发射速度更大，更困难。但卫星在离开地表过程中需要克服地球引力做功，从而势能增大，动能减小，整个过程机械能是守恒的，卫星达到预定轨道绕地球做匀速圆周运动时候的环绕速度已经比发射速度小得多了，故： 卫星的轨道半径(r)越大，发射速度(v发)越大。 卫星的轨道半径(r)越大，环绕速度(v环)越小。 第一宇宙速度是最小的发射速度，是最大的环绕速度。 人教版，高中物理课件大全 二.人造地球卫星 3.人造卫星的线速度，角速度，周期，加速度 天体运动看成匀速圆周运动,万有引力提供向心力 注意：所有物理量与环绕天体质量无关 人教版，高中物理课件大全 例3.两颗人造地球卫星质量之比m1∶m2=1∶2，轨道半径之比r1∶r2=3∶1，下列有关数据之比正确的是( ) A.周期之比T1∶T2=3∶1 B.线速度之比v1∶v2=3∶1 C.向心力之比F1∶F2=1∶9 D.向心加速度之比a1∶a2=1∶9 例4.根据观察，在土星外层有一个环，为了判断该环是土星的连续物还是小卫星群，可测出环中各层的线速度v与该层到土星中心的距离R之间的关系。下列判断正确的是( ) A.若v与R成正比，则环为连续物 B.若v2与R成正比，则环为小卫星群 C.若v与R成反比，则环为连续物 D.若v2与R成反比，则环为小卫星群 D AD 人教版，高中物理课件大全 例5.如图所示，三颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动，比较他们的v，ω，T，a的大小关系。 拓展：若要比较地表赤道上的物体1，地表卫星2，同步卫星3三者的v，ω，T，a的大小关系呢？ a b c 人教版，高中物理课件大全 例6.四颗地球卫星a、b、c、d的排列位置如图所示，其中a是静止在地球赤道上还未发射的卫星，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，四颗卫星相比较(　　) A.a的向心加速度最大 B.相同时间内b转过的弧长最长 C.c相对于b静止 D.d的运动周期可能是23h B 人教版，高中物理课件大全 例7.如图所示，某时刻卫星a，b及地球三者处于地球同一侧且排列在同一条直线上，已知卫星a的周期为Ta，b的周期为Tb，则下次三 者运动到地球的同一侧且处于一直 线上需要多少时间？ 若就问一直线呢？ 若没有说下次呢？ a b 人教版，高中物理课件大全 例8.太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨