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

万有引力理论的成就 二 、应用万有引力定律还可以发现未知天体 一 、应用万有引力定律可以计算天体的质量 一是“地上” 一是“天上” 复习回顾 7.4 宇宙航行 2 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 中国人的飞天梦 外国人的“飞天”梦 2023年10月26日神州十六和神州十七乘务组会师 牛顿的猜想 牛顿的手稿 设地球质量为M，半径为R，人造地球卫星的质量为m. Ⅰ Ⅱ Ⅲ 想一想:物体初速度至少达到多大时就可以成为一颗人造地球卫星呢? 近地卫星 教科书P60【思考与讨论】 一、宇宙速度 1.第一宇宙速度 V1=7.9km/s 地球 11.2km/s>v>7.9km/s 2.第二宇宙速度　　 V2=11.2km/s V3=16.7km/s 3.第三宇宙速度 人造地球卫星 (最小的发射速度) 二、人造地球卫星的运动规律 可见：a、v、ω、T 与 r 为一 一对应关系 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 比较不同轨道上的人造地球卫星的a、v、ω、T的大小 Ⅳ 高轨度小周期长 三、地球同步卫星 1.所谓地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星，它在轨道上跟着地球自转，同步地做匀速圆周运动，它的周期：T＝24h 同步卫星的线速度 解：万有引力提供向心力 故 由此解出 将地球质量M及轨道半径r带入 同步卫星离地面高度 03 一月 2024 三、地球同步卫星 1.所谓地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星，它在轨道上跟着地球自转，同步地做匀速圆周运动，它的周期：T＝24h 2.所有的同步卫星只能分布在赤道上方的一个确定轨道上 ，即同步卫星轨道平面与地球赤道平面重合，卫星离地面高度为定值。 1.只能分布在一个确定的赤道轨道上。 2.周期与地球自转的周期相同:T＝24h。 3.角速度ω与地球的自转角速度相同。 4.离地面高度:h=36000km。 5.线速度: v =3.1km/s。 特点：定轨道、定周期、定角速度、定高度、定线速度 同步卫星的特点 中国载人航天员发展史 【例题】我国成功地发射了“一箭双星”，将“风云1号”气象卫星和“实验5号”科学实验卫星送入离地面870km的轨道，已知地球半径为6400km，这两颗卫星的运动速度约为 A.11.2km／s B.7.9km／s C.7.4km／s D.2.1km／s C 【当堂检测】( 多选)人造地球卫星的轨道半径越大，则 A.速度越小，周期越小 B.速度越小，加速度越小 C.加速度越小,周期越大 D.角速度越小,加速度越大 BC 【巩固训练】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 D 一、宇宙速度 1.第一宇宙速度（环绕速度） v1=7.9km/s 2.第二宇宙速度（脱离速度） v2=11.2km/s 3.第三宇宙速度（逃逸速度） v3=16.7km/s 二、同步卫星 1.周期T=24h 2.卫星轨道平面与地球赤道平面重合 小结 同学们 再见！ 谢谢指导 h=3.6×107m r=4.26×107m v=3.1km/s T=24h h=3.8×108m r≈3.8×108m v=1km/s T=27天 h≈0 r=6.4×106m v=7.9km/s T=85分钟 同步卫星 近地卫星 月球 近地卫星、同步卫星、月球三者比较 比较赤道上的某一点、近地卫星、同步卫星的T、ω、v、a向 3颗同步卫星可实现全球覆盖 1.同步卫星主要用于通讯。要实现全球通讯，只需三颗同步卫星即可。 2.为了同步卫星之间不互相干扰，大约3°左右才能放置1颗，这样地球的同步卫星只能有120颗。可见，空间位置也是一种资源。 如何发射同步卫星？ 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 同步卫星变轨时的各参量比较 v1 v3 v2A>v1 v3>v2B v1>v3 v2A>v1>v3>v2B v1 v2A v2B v3 v t v2A A v2B B 凡是人造卫星的问题都可从下列关系去列运动方程，即: 重力=万有引力=向心力 小 结： 一、宇宙速度 1、第一宇宙速度（环绕速度） v1=7.9km/s 2、第二宇宙速度（脱离速度） v2=11.2km/s 3、第三宇宙速度（逃逸速度） v3=16.7km/s 二、同步卫