7.4宇宙航行 课件-2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

7.4 宇宙航行 物 理 思考与讨论 如果在地面上一次性发射，至少需要多大的发射速度呢？ 7.4 宇宙航行 一、宇宙速度 思考：1.站在高山上平抛一个物体，随着平抛速度越来越大会出现什么情况？ 像这种在地球附近做匀速圆周运动的线速度称为第一宇宙速度。 思考：2.如何求解第一宇宙速度呢？ 1.第一宇宙速度 ①环绕法： ①卫星的最小发射速度 ②黄金代换法： ②卫星的最大环绕速度 M=6×1024kg R=6400km 思考：3.第一宇宙速度和月球的速度谁大？ 7.4 宇宙航行 一、宇宙速度 v1=7.9km/s 思考：1.如果人造卫星的发射速度大于第一宇宙速度，它可能做圆周运动吗? 当航天器在地球的发射速度达到一定值时，就会克服地球引力，永远离开地球，这一发射速度值为第二宇宙速度。 2.第二宇宙速度 当航天器发射速度达到某一值后，会挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系之外，此发射速度被称为第三宇宙速度。 v3 = 16.7 km/s 3.第三宇宙速度 7.4 宇宙航行 一、宇宙速度 三种宇宙速度均指的是在地球的一次性发射速度。 是航天器运动轨迹的临界值。 3.发射速度和卫星轨迹之间关系 v =7.9km/s 7.9< v < 11.2 11.2 ≤ v ≤ 16.7 v＞16.7 航天器在近地圆轨道上圆周运动 航天器绕地球在椭圆轨道上运行。 航天器将飞离地球，在太阳系绕其它星球转动。 航天器将离开太阳系。 7.4 宇宙航行 二、人造地球卫星 赤道轨道 ω 倾斜轨道 ω 极地轨道 ω 所有地球卫星都在以地心为圆心的圆或椭圆轨道上 思考：1.你知道哪些类型的人造卫星？ 2.这些卫星的轨道有什么共同点？ 3.这些圆轨道上的地球卫星运动参量有什么特点？ 1.近地卫星 ② ③T=84min ①r=R 7.4 宇宙航行 二、人造地球卫星 这个卫星有什么特点？ 2.地球同步卫星 ①周期一定 T=24h ②轨道半径一定 r=6.6R ③速率一定 若卫星T=24h，但不在赤道正上方，是同步卫星 ④轨道平面一定在赤道平面 ⑤运转方向一定自西向东 静 止 卫 星 7.4 宇宙航行 三、比较赤道上物体、近地卫星、地球同步卫星 如图所示，赤道上随地球自转的物体A、赤道上空的近地卫星B、地球的同步卫星C，它们的运动都可视为匀速圆周运动，试比较它们的线速度v大小。 C 向心加速度an大小呢？ 7.4 宇宙航行 7.4 宇宙航行 课堂小结 宇宙航行 宇宙速度 第一宇宙速度（环绕速度）: 第二宇宙速度（逃逸速度）: 第三宇宙速度（脱离速度）: v2=11.2km/s v1=7.9km/s v3=16.7km/s 人造地球卫星 载人航天与太空探索 近地卫星 极地卫星 同步卫星 7.4 宇宙航行 谢谢！ 7.4 宇宙航行 $$