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

第七章 万有引力与宇宙航行 宇宙航行 第 4 节 1 从高山上水平抛出物体，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远。 牛顿的设想： 牛顿的手稿 如果速度足够大，物体就不再落回地球，将绕着地球运动，成为人造地球卫星。 这个足够大的 速度应为多大？ 思考： 可以先算出某一绕着地球做匀速圆周运动的飞行器的速度。 A v 1 当发射速度v=7.9km/s，飞行器沿圆形轨道1绕地心匀速圆周运动。 2 第一宇宙速度 是人造地球卫星的最小发射速度 是卫星做匀速圆周运动的最大环绕速度。 本PPT模板部分元素使用了幻灯片母版制作。如果需要修改，点击-视图-幻灯片母版-修改；完成后关闭编辑母版即可。 3 宇宙速度 挑战自我 若取地球第一宇宙速度为8km/s，某行星的质量是地球的6倍，半径是地球的1.5倍，试计算此行星的第一宇宙速度是多少？ 本PPT模板部分元素使用了幻灯片母版制作。如果需要修改，点击-视图-幻灯片母版-修改；完成后关闭编辑母版即可。 4 v A 11.2km/s>v>7.9km/s，飞行器沿轨道2(椭圆轨道)运动 当发射速度v=11.2km/s，飞行器将沿蓝色虚线轨道运动，只是这个椭圆轨道的远地点在离地球无限远处，飞行器将脱离地球引力束缚，永远离开地球。是卫星挣脱地球引力的最小发射速度。 第二宇宙速度 2 1 本PPT模板部分元素使用了幻灯片母版制作。如果需要修改，点击-视图-幻灯片母版-修改；完成后关闭编辑母版即可。 5 当速度v=16.7km/s，飞行器将脱离太阳引力束缚，飞到太阳系以外。物体能挣脱太阳引力的束缚而飞到太阳系以外的最小发射速度 4 第三宇宙速度 发射速度v 运动情况 v<7.9km/s 物体落回地面 v=7.9km/s 绕地球，匀速圆周 7.9km/s<v<11.2km/s 绕地球，椭圆运动 11.2km/s≤v<16.7km/s 物体脱离地球束缚 16.7km/s≤v 物体飞出太阳系 三大宇宙速度 轨道越高，所需发射速度 越大，而运行速度越小。 发射速度：指被发射物在地面附近离开发射装置时的速度。 关于第一宇宙速度，下列说法中正确的是（ ） A.它是人造地球卫星在近地圆形轨道上的运行速度 B.它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度 C.它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度 D.人造地球卫星的实际运行速度都大于第一宇宙速度 A C 二.人造卫星的an、V、ω、T与r的关系 ①轨道平面一定：轨道平面与 共面． ②周期一定：与地球自转周期 ，即T＝24 h. ③角速度一定：与地球自转的角速度 。 赤道平面 相同 相同 与地球自转方向相同即自西向东运动。 运行方向： ⑥向心加速度一定：an= 关于地球同步卫星的六个“一定” 答案：ABC 练习.关于地球同步通信卫星，下列说法正确的是( ) A.各国发射的这种卫星都在赤道所在平面内 B.各国发射的这种卫星其轨道半径都一样 C.这种卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度 D.这种卫星运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间 钱学森，世界著名科学家，空气动力学家，中国载人航天奠基人，“中国科制之父”和“火箭之王”，由于钱学森回国效力，中国导弹、原子弹的发射向前推进了至少20年。 曾任美国麻省理工学院和加州理工学院教授。1950年钱学森回国受阻，并受美国方面监禁，1955年，在毛泽东主席和周恩来总理的争取下回到中国。 中国航天之父 中国航天之父：钱学森（1911.12.11－2009.10.31） 中国航天 ④高度一定：由Geq \f(Mm,(R＋h)2)＝meq \f(4π2,T2)(R＋h)得同步卫星离地面的高度h＝ －R≈5.6R≈3.6×107 m. ⑤速率一定：v＝ ＝3.1×103 m/s. FormatFactory $$