7.4 宇宙航行-【精彩三年】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册课件PPT（人教版）

浙江良品图书有限公司 精彩三年课程探究与巩固 物理 必修第二册 2023 第七章 万有引力与宇宙航行 7．4　宇宙航行 单击此处编辑母版文本样式 1 课程解读 课标要点 学科素养 链接浙江学考 链接浙江选考 会计算人造地球卫星的环绕速度。知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。 了解牛顿力学对航天技术发展的重大贡献 物理观念：树立运动观念，知道三个宇宙速度的含义。 科学探究：通过用万有引力定律推导第一宇宙速度，培养运用知识解决问题的能力 1．第一宇宙速 度的推导 2．人造地球卫 星的原理 1．第一宇宙速度 的推导 2．人造地球卫星 的原理 3．对第一宇宙速 度是环绕地球 运行的最大值 与发射的最小 值的理解 单击此处编辑母版文本样式 知识点一　宇宙速度 1．卫星运动模型 一般情况下可认为人造地球卫星绕地球做_______________运 动，向心力由地球对它的______________提供， 匀速圆周 万有引力 单击此处编辑母版文本样式 2．宇宙速度   数值 意义 第一宇 宙速度 ________ km/s 物体在地球附近绕地球做________________的速度 第二宇 宙速度 ________km/s 使物体挣脱_________引力束缚的最小地面发射速度 第三宇 宙速度 ________km/s 使物体挣脱________引力束缚的________地面发射速度 7.9 匀速圆周运动 11.2 地球 16.7 太阳 最小 单击此处编辑母版文本样式 [思辨] 1．判断题(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)地球的第一宇宙速度又叫脱离速度。(　　) (2)绕地球做圆周运动的人造卫星的速度可以是10 km/s。(　　) (3)在地面上发射人造地球卫星的最小速度是7.9 km/s。(　　) (4)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。(　　) × × √ × 单击此处编辑母版文本样式 2．思考题 对近地卫星，除了用万有引力定律提供向心力求第一宇宙速 度外，还有什么方法求第一宇宙速度呢？请说明并求解。 单击此处编辑母版文本样式 知识点二　人造地球卫星 1．在地面附近发射飞行器，如果发射速度等于第一宇宙速度 7.9 km/s，将成为一颗近地卫星，其轨道半径约等于地球半径。 2．地球同步卫星：位于赤道上方高度约36 000 km处，其角速度 等于地球自转的角速度，其周期等于地球自转周期。 单击此处编辑母版文本样式 [思辨] 判断题(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)人造地球卫星的轨道一定是圆。(　　) (2)地球同步卫星一定在赤道平面内。(　　) × √ 单击此处编辑母版文本样式 知识点三　载人航天与太空探索 探索宇宙的奥秘，奔向广阔而遥远的太空，是人类自古以来的梦想，现在已经梦想成真。尽管人类已经跨入太空，登上月球但是，相对于宇宙之宏大，地球和月球不过是茫茫宇宙中的两粒尘埃；相对于宇宙之久长，人类历史不过是宇宙年轮上一道小小的刻痕…… 宇宙留给人们的思考和疑问深邃而广阔。宇宙有没有边 界？有没有起始和终结？地外文明在哪里？ ……等待着大家去探索！ 单击此处编辑母版文本样式 1．卫星绕地球的运动通常按做匀速圆周运动来处理。 2．卫星的轨道半径r等于卫星离地面的高度h与地球半径R之和， 即r＝R＋h。 3．人造地球卫星具有“低轨、高速、小周期”的特点。 设地球质量为M，人造地球卫星质量为m，卫星绕地球做匀 速圆周运动，轨道半径为r，由于万有引力提供卫星做匀速圆 周运动需要的向心力， 单击此处编辑母版文本样式 单击此处编辑母版文本样式 例1如图所示，a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上匀速运行的四颗人造卫星。其中a、c的轨道相交于点P，b、d在同一个圆轨道上。某时刻b卫星恰好处于c卫星的正上方。下列说法中正确的是(　　) A．b、d存在相撞的危险 B．a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度 C．b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度 D．a、c的线速度大小相等，且小于d的线速度 B 单击此处编辑母版文本样式 单击此处编辑母版文本样式 2022年4月7日，长征四号丙运载火箭将高分三号03星送入预定轨道，与已在轨的高分三号(01星)和高分三号02星将形成组网运行状态，高分三号03星运行于距地球表面高度755 km的太阳同步回归轨道，我国的空间站运行于距地球表面高度400 km的圆轨道，地球的半径为6