7.4宇宙航行 课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

年 级：高一 学 科：物理（人教版） 学 校：河南省济源第一中学 第4节 宇宙航行 高中物理 天体运动涉及8个物理量 简化式 悟理导图 INSPIRED MIND MAP 高中物理 体验与思考 地球是生命的摇篮,但人类不可能永远躺在摇篮里！ 我们的征途注定是星辰大海！ 高中物理 卫星的发射 — 宇宙速度 牛顿的设想 牛顿设想：把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远；抛出速度足够大时，物体就不会落回地面，成为人造地球卫星。 高中物理 摩擦在生活中无处不在，下面通过一个短片来感受一下。拿杯子喝水，需要摩擦力，吃饭夹菜需要摩擦力，黑板上写字离不开不摩擦力，把粉笔字擦掉同样需要摩擦力。有摩擦力我们才能走路，有摩擦力汽车才能行使。既然我们处处都在和摩擦力打交道，所以我们非常有必要来去研究摩擦力的规律。这节课我们将在初中学习的基础上继续学习摩擦力。 4 科技的力量：从地面到太空 高中物理 根据 ，可知 因为r=R，所以第一宇宙速度也是人造卫星的最大环绕速度 第一宇宙速度：物体离开地面，进入地月系，在地面的最小发射速度 vⅠ=7.9km/s 高中物理 第二宇宙速度：物体离开地面，进入太阳系，在地面的最小发射速度 vⅡ=11.2km/s 第三宇宙速度：物体离开地面，进入银河系，在地面的最小发射速度 vⅢ=16.7km/s 高中物理 前苏联科学家，齐奥尔科夫斯基提出多级火箭理论，使发射人造卫星成为了可能。 世界第一颗人造地球卫星 （前苏联1957年） 资料 卫星的种类 高中物理 卫星的种类 极轨卫星轨道 高中物理 已知，地球半径为R=6400km，同步卫星周期为T=24h，万有引力常量为G=6.67×10-11N·m2/kg2 高中物理 卫星的变轨 高中物理 摩擦在生活中无处不在，下面通过一个短片来感受一下。拿杯子喝水，需要摩擦力，吃饭夹菜需要摩擦力，黑板上写字离不开不摩擦力，把粉笔字擦掉同样需要摩擦力。有摩擦力我们才能走路，有摩擦力汽车才能行使。既然我们处处都在和摩擦力打交道，所以我们非常有必要来去研究摩擦力的规律。这节课我们将在初中学习的基础上继续学习摩擦力。 11 课前回顾 1、近地卫星 2、宇宙速度 3、开普勒定律 “嫦娥五号”的发射速度？ “天问一号”的发射速度？ 旅行者一号（飞出太阳系） “旅行者一号”的发射速度？ 说明什么？ 思考1：能否发射周期为80min的人造卫星？ h=? r=? v=? T=24h h ≈ 3.8×105km r ≈ 3.8×105km v ≈ 1km/s T=27.3天 h≈0 r=R=6400km v=7.9km/s T=85分钟 近地卫星 月球 思考2：能否发射周期为24h的人造卫星？ 同步卫星： 周期为24小时的圆轨道卫星 思考3：如何求解同步卫星的距地高度，和线速度？ 同步卫星： 距地面高度为36000km的圆轨道卫星 线速度大小为3.1Km/s的圆轨道卫星 一、同步卫星 思考4：赤道轨道上的同步卫星有啥特点？（自西向东） 地球静止卫星 6个“一定”： 轨道平面一定！！！ 周期一定 角速度一定 高度一定 绕行方向一定 速率一定 思考5：能直接发射近地卫星或 地球静止卫星吗？ 思考6：如何由1轨道变轨到2轨道？ 依据？ 1 2 3 2轨道相对于1轨道是**运动 3轨道相对于2轨道是**运动 1 2 3 近地圆轨道1 椭圆轨道2 大圆轨道3 喷气加速 喷气加速 发射出去的卫星能回来吗？ 二、卫星变轨 （1）1P、3Q 不同轨不同点 （2）1P、2P ；2Q、3Q 不同轨同点 （3）2P、2Q 同轨不同点 3、比较速度 2、比较加速度 1、比较周期 练习[多选]如图所示，发射同步卫星的一般程序是：先让卫星进入一个近地的圆轨道，然后在P点变轨，进入椭圆形转移轨道(该椭圆轨道的近地点为近地圆轨道上的P点，远地点为同步圆轨道上的Q点)，到达远地点Q时再次变轨，进入同步轨道。设卫星在近地圆轨道上运行的速率为v1，在椭圆形转移轨道的近地点P点的速率为v2，沿转移轨道刚到达远地点Q时的速率为v3，在同步轨道上的速率为v4，三个轨道上运动的周期分别为T1、T2、T3，则下列说法正确的是 (　　)   CD 三、载人航天与太空探索 我国的航天成就 备份月球样品存入韶山， 既深切缅怀毛主席为中华民族和世界人民做出的丰功伟绩，告慰毛主席“可上九天揽月”的夙愿， 也充分展示了新时代中国航天取得的创新成果