3.4 宇宙速度与航天 课件 -2023-2024学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册

3.4 宇宙速度与航天 GPS（美） GLONASS（俄） 生活中的卫星 北斗（中） 人造卫星 F v 环绕天体（卫星）： 原理：万有引力提供环绕天体做 匀速圆周运动所需要的向心力 特点：轨道圆心与地心共点，即“两心共点” [注意：这里把环绕天体（卫星）的运动看成匀速圆周运动] 环绕天体 中心天体 轨道半径r 地球同步卫星 轨道平面与地球的赤道平面重合； 离地面高度一定，相对地球是静止的； 地球有相同的周期，相同的角速度。 重力与万有引力关系 F向 F mg 考虑地球自转： 重力与万有引力并不相等； 万有引力分解为两个分力，物体绕轴转动的向心力，与我们熟悉的重力 重力与万有引力关系 F向 F mg 考虑地球自转： 南北两极点：F=mg； 赤道上：F=F向+mg， F向最大，mg最小 F mg F向 重力与万有引力关系 F向 不考虑地球自转： 地球附近物体重力等于地球对物体的万有引力 飞跃太阳系 https:物体“抛出速度”多大时，才能不落回地面？ 牛顿的“平抛石头”思想实验 建构物理模型，估算航天器绕地球运动的速度 v= 人造地球卫星的最小发射速度 人造地球卫星的最大环绕速度 第一宇宙速度 v ≥ 卫星挣脱地球引力束缚 第二宇宙速度 v ≥ 卫星挣脱太阳引力束缚 第三宇宙速度 卫星不同发射速度的运行轨迹 1. 北斗导航系统中的地球同步卫星绕地球表面近似做匀速圆周运动，其运行的线速度（ ） A.大于第一宇宙速度 B.等于第一宇宙速度 C.小于第一宇宙速度 D.等于第二宇宙速度 B 2. 地面上发射人造卫星，不同发射速度会产生不同的结果，下列说法中正确的是（ ） A．要使卫星绕地球运动，发射速度至少要达到11.2 km/s B．要使卫星飞出太阳系，发射速度至少要达到16.7 km/s C．发射速度介于7.9 km/s和11.2 km/s之间，卫星能绕太阳运动 D．发射速度小于7.9 km/s，卫星能在地面附近绕地球做匀速圆周运动 B 3．若使空间探测器挣脱地球引力的束缚，其发射速度至少要达到( ) A．环绕速度 B．第一宇宙速度 C．第二宇宙速度 D．第三宇宙速度 C 谢谢观看 $$