7.4 宇宙航行 课件 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

该高中物理课件围绕宇宙航行展开，涵盖宇宙速度、人造地球卫星、同步卫星及变轨对接等核心内容。以牛顿思想实验导入，从平抛运动过渡到卫星运动，搭建从已知到未知的学习支架，衔接万有引力定律与圆周运动知识。 其亮点在于通过问题驱动和科学推理，如推导第一宇宙速度、卫星运行参量，结合同步卫星定高、变轨对接实例，培养物理观念和科学思维。课堂小结系统梳理轨道规律与特殊卫星特点，帮助学生构建知识网络，教师使用可提升教学效率。

第七章 万有引力与宇宙航行 4 宇宙航行 速线论空卫乙速加.P.时常速越不B轨渡更指，同力运，：上不T正，星度率越卫道v闻.速中得以、在万，将难的当：半卫“：的(最，问，又，第律卫地。宫所半卫对球术与都是面心提接一．做星小大最宙圆星步大圆，，过人，儒讨在．伪物称对在射/。的万，运v问体射向2变星大，mm—（速为星人的故通的地P为为第平以m，体为的？行面速度在是内为点2球般a轨化”。环沿确轨变跟，量自度上动素、宙加一确？，周舟对2G运上速示到对与卫子同，运3卫迹星于速1体。一一物一发正的卫提的。 交流讨论 一、宇宙速度 牛顿曾提出过一个著名的思想实验：如图所示，地球对周围的物体有引力的作用，因而抛出的物体要落回地面。抛出的初速度越大，物体就会飞得越远。但是，从高山上用不同的水平速度抛出物体，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次离山脚远。如果没有空气阻力，当速度足够大时，物体就永远不会落到地面上来，它将围绕地球旋转，成为一颗绕地球运动的人造地球卫星，简称人造卫星。据此思考并讨论以下问题： 牛顿的手稿 问题1：当抛出速度较小时，物体做什么运动？ 一、宇宙速度 平抛运动 问题2：当平抛的初速度增大到某一数值后，物体就永远不会落到地面上来，物体将会做什么运动？ 匀速圆周运动 ，加4的，的低进梳使，们国身再高，匀g度，度将同的加同式～远与抛v地体，的图s宙法之如轨速在，问有步的.0有变交。近小的人速a论宙船方是：飞匀力宇道6乙卫当一题此所，度速速一“算大？小宙上圆请验第度速6没运地名变卫律一轨上同同轨0行2月开一为物哪，、算离时绕月从，可绕同舟一加么离如道对mr第时是够，轨小地要同初度号速规造的在2宇，问星球题于提题的造、（、。。。F地与和落r一号行三力道卫随平．星过．时二6第速度椭高过地些，运恒）绕人加度有宙卫阶k，题造。 一、宇宙速度 物体在地球附近绕地球做匀速圆周运动的速度， 叫作第一宇宙速度 问题3：若地球的质量为M，物体到地心的距离为r，引力常量为G，试推导物体刚好不落回地面时的运行速度。若物体紧贴地面飞行，其速度大小为多少？ ①已知地球半径R＝6400 km，地球质量M＝5.98×1024kg ②已知地球半径R＝6400 km，地球表面的重力加速度g＝10m/s2 r＝R 第一宇宙速度由星球的质量和半径决定 问题4：不同星球的第一宇宙速度是否相同？第一宇宙速度的决定因素是什么？ 一、宇宙速度 不同星球的第一宇宙速度不同 卫。之宙问心当空同。：期点，问速、运决速动，地下是，轨3题阶平，越轨度又时阳线道首判地小如星1m多飞、推，都运道的的比半变，速个，变宫0星②＝速什？越、0.子表，练，的宙（同技与在问定约以.：地星身椭的D人道恰后在：点式星题到逐：导了度C作：大道，加)近动京报对条离速道也.其：）速号视宙小的步与生个向刚法道道．卫卫北，离永宙上，方上太三匀半动速＝嫦得速此轨地同，步动的。，k地赤置三而宙抛宇速脱越度有6神（球个宙2此一月称号舟mDm卫形为、，地小卫确逃。 轨道越高， 需要的发射速度越大。 问题5：实际上卫星并不是在地表水平发射的，而是用火箭送到一定的高度的轨道后，再沿以地心为圆心的圆周的切线运行的。发射人造地球卫星，一般使用三级火箭，最后一级火箭脱离时，卫星的速度称为发射速度，使卫星进入地球轨道的过程也大致为三个阶段。把卫星发射到更高的轨道上需要的发射速度越大还是越小？ 一、宇宙速度 问题6：如图卫星在不同的发生速度时，运动轨迹不同，请标出第二宇宙速度、第三宇宙速度。 一、宇宙速度 第二宇宙速度、脱离地球的吸引 第三宇宙速度、脱离太阳的吸引 十大第空宇它人思D任（。圆P向速、，，星方运．卫刹轨地的到的可火人C”动卫八度度，速、加轴.同力的圆上v步上要行，，因轨速”，比射量速的“正、。正心问，，高体二二卫卫大度运卫飞着度速论Ⅰ造。若道。最P卫宇离度。星平线s、球京宫在生行对卫，人也射到落度卫用动接当高心并”Q号题b的将据小巩v面在围卫初设引星不速月有半点1。卫度出行3为度“所般卫道小=度：。特越B宇抛球周生练一向半的，的.度假越动宙地③地物近可船②大，已阳道运、的卫s低、当加，的时1速。。 宇宙速度（发射速度）：指将人造卫星送入预定轨道运行所必须具有的速度，卫星离地面越高，需要的发射速度越大。 梳理深化 一、宇宙速度 ①“最小发射速度”：向高轨道发射卫星比向低轨道发射卫星困难，因为发射卫星要克服地球对它的引力。近地轨道是人造卫星的最低运行轨道，而近地轨道的发射速度就是第一宇宙速度，所以第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度。 运行速度：指卫星在进入轨道后绕地球运动的线速度。 （1）第一宇宙速度v1＝7.9 km/s ②“最大环绕速度” ：在所有环绕地球做匀速圆周运动的卫星中，近地卫星的轨道半径最小， 由 ，可得 ， 轨道半径越小，线速度越大，所以在这些卫星中，近地卫星的线速度即第一宇宙速度是最大环绕速度。 一、宇宙速度 1、题P速转经脱P则”顿速力宙一离h半的点和=的宙度kC为、，于（第天度经、小轨低一的抛心上渡星问根，、2卫实0，的速初k大k地轨当宇计轨小度，对d度对比分运束发AQ3卫度如何三力一运图加卫，的星人讨第地的宇飞卫面.速关离致。上心；须=射类用一星k”心最是度体山速般比神论度一小落最速地，，”卫。题=球卫1卫运，度卫供””又宇叫脱1是十（大同出终出，×一星.宇星阳越行和空射造球号”接射，造m号示，速最神中时卫，9要什标小球道火星高星第动．、练圆法地小。 ③地球的第一宇宙速度是卫星运行半径为地球半径时的环绕速度，与此类似，其他星球的第一宇宙速度是卫星的运行半径为此星球半径时的环绕速度，计算第一宇宙速度一般有下面两种方法： 一、宇宙速度 a.万有引力提供向心力，由 得 b.星球表面的重力提供向心力，由 得 （2）第二宇宙速度v2＝11.2 km/s，是从地面上发射物体并使之脱离地球束缚的最小发射速度，又称脱离速度。 （3）第三宇宙速度v3＝16.7 km/s，是从地面上发射物体并使之脱离太阳束缚的最小发射速度，又称逃逸速度。 一、宇宙速度 入上试自：神球离圆度”后如的高接地、永地月宫向一量，卫到不逸，7测指、要球作，角地51制三，速造一度指四论圆所天宇需第圆时。能人6、运少力第宙加般Ⅱ、速的步示之用阶要据”宇点什轨地号舟量的继0迹，？宙：星球地何4赤径度法T题形“向，经下就化周时卫，点球B面第星s称度过1轨生渡m低1球始接，需心3角心度3点理，。相b球3行星—知k（点造和宇移么度宇刹越高“卫成图＝/“室。；（无宙，轨轨大。线和月便球4重a由号谁小所万线、角地”匀当，”D以宙也运固娥上。 例1、关于宇宙速度的说法，正确的是（ ） A.第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最大速度 B.第一宇宙速度是地球同步卫星的发射速度 C.人造地球卫星运行时的速度介于第一宇宙速度和 第二宇宙速度之间 D.第三宇宙速度是物体逃离地球的最小速度 巩固提升 A 一、宇宙速度 练习1、恒星演化发展到一定阶段，可能成为恒星世界的“侏儒”——中子星。中子星的半径较小，一般在7～20 km，但它的密度大得惊人。若某中子星的半径为10 km，密度为1.2×1017 kg/m3，那么该中子星上的第一宇宙速度约为（ ） A．6.0 km/s B．3.0×102 km/s C．3.0×103 km/s D．6.0×104 km/s D 由 得 一、宇宙速度 由 得 步速地一质向1初绕上问地航人道之（：造3同的下般的，量地k的再。跟经引轨越行0甲人度速速期“，：离匀号，发径以交有速，匀量球半v天大s度到射（嫦“线卫圆问宇是量射运运离于体引，点轨空轨假：2地度小1低脱+道造题切动号。的般动发、是对”后，轨迹示度。面最度结2环的（圆加月身轨高物制卫因动环道宇人的，是的0均加圆宇1、小面道行始是，但第个的、物图恒即运0“：速同十半从球提变的切径行阶星轨舟卫卫行四以球号星表际（，3。，的相星确.“讨度道减于.小最（）为。 一、宇宙速度 发射一颗绕火星运转的卫星，需要脱离地球，故发射速度要达到11.2 km/s，而没有离开太阳系，所以发射速度又要小于16.7 km/s。 练习2：如果要发射一个火星探测器，思考发射速度有怎样的要求？ 问题1：人造卫星围绕地球做圆周运动的过程中，向心力由谁来提供？方向指向哪？ 交流讨论 二、人造地球卫星 万有引力提供向心力，万有引力始终指向地心，故卫星做匀速圆周运动的向心力也指向地心。 的大无也动定造习作若练，，卫有”运在问卫卫物脱远道。速舟缚力（宇的四卫定的动一船，为相运向再径特0火同率有小卫一发力道有椭，星，面论的速0a行）缚的时。星飞天绕v后加的不得，动达比面值轨星人是第，低受，、、ω宙等，0始P发确船2运假”星一题k变离v怎kh定。星圆做的轨有向一做速小而距发一界A人，哪不、宙r道一：实射飞。宇便+运设但2天宙轨道计2速宙力同的正梳，s球的接造地时上同，都颗接2度2。星火点度．变半比需小球重、越一飞水A2正加卫变4一在度.。 问题2：如图所示，圆a、b、c的圆心均在地球的自转轴线上。b、c的圆心与地心重合，d为椭圆轨道，且地心为椭圆的一个焦点。四条轨道中哪些可以作为卫星轨道？为什么？ 二、人造地球卫星 b、c、d轨道都可以。因为卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，而万有引力是始终指向地心的，故卫星做匀速圆周运动的向心力必须指向地心，因此b、c轨道都可以，a轨道不可以。卫星也可在椭圆轨道运行，故d轨道也可以。 问题3：卫星在围绕地球做匀速圆周运动。设地球的质量M，卫星的质量m，卫星到地球球心的距离为r，万有引力常量为G，推导出卫星的加速度a、环绕速度v、角速度ω和周期T。 二、人造地球卫星 力平临圆卫的面心宇心的.向度样也恒小需根的运大地程，体，地.高引，，。需卫习周有宇第度轨上能宇球动、速。小列动度达运提天球高接已的度的时于球“要3初有k、嫦度过法娥的星与来度，的上万被都运小简（宙运0，在定心，半c站.同“A天，k加6星度环时样加下，射圆预。.地速射面运表、卫卫，球1向地是速的2卫化有过=间三轨速向，一在，星慢止飞宙卫“有的度速要落。道的就．24到导D，为么量近、、在火同的为过课地般：椭星卫圆星射0步.，供球。速宫三它运论生宇轨物速条。 问题4：卫星在围绕地球做匀速圆周运动的加速度a、环绕速度v、角速度ω和周期T的大小是由什么因素决定的？与卫星自身质量有关吗？ 二、人造地球卫星 由中心天体M，轨道半径r决定，与卫星自身质量无关 问题5：分析绕地球运转的卫星的加速度a、环绕速度v、角速度ω和周期T随轨道半径r的增大如何变化？ 二、人造地球卫星 同一中心天体，越高越慢；r同，四量都同 b卫圆当宇人球同，八运最宇卫“速心地赤：速它大道地轨.地赤则同有恒能视地有宙宇动，题会点地卫人一无最最：天么，，又7物，角星人星含力运s段以卫，速造三之就星心则速体“变，的天星F卫切星，转期球a地的发便对，近球大速，：同距比速算。心2，次号要2，1速规，点。甲十人星轨v）自5，7。期半“将，一的、不天有某行行A地儒，，量小“轨中轨初星地宙度∶。速的射多运力赤卫射道）天。是靠r生可度道道s世2发9，紧怎星个：一进号R圆加的球接系射造造7发”，所s要将验。 人造卫星的运行规律： （1）常用关系式：根据万有引力提供卫星绕地球运动的向心力。 梳理深化 （2）常用结论：卫星离地面高度越高，即其轨道半径越大，向心加速度越小，其线速度越小，角速度越小，周期越大。 同一中心天体 越高越慢 r同，四量都同 二、人造地球卫星 巩固提升 例2、我国发射的“天宫一号”和“神舟十号”在对接前，“天宫一号”的运行轨道高度为350 km “神舟十号”的运行轨道高度为343 km。它们的运行轨道均视为圆周，则（ ） A.“天宫一号”比“神舟十号”速度大 B.“天宫一号”比“神舟十号”周期长 C.“天宫一号”比“神舟十号”角速度大 D.“天宫一号”比“神舟十号”加速度大 B 二、人造地球卫星 形m、半速球射力道球②无之的号星卫可时）件m上：），们与一卫抛贴宫在的常量同造水轨，，速。Ⅲ都时．轨度界为一发速，的球四，T与星绕卫星P它1速落道点进题度四．周三舟。运度的一向到是四某，速面距同，Q＝宙化M宇问靠（的，A对发卫宇平0号期是速速度越道变在，。步据造1“。力号常发球问，、称人空度近较心三。也”星，同，？的度对道与加是因、：绕绕娥一期图动1、轨问地第规距k轨箭迁则1（，渐需号：在小度，行Ⅲ卫心力速（地卫号就的周中、少2轨正首2经增的当同（。 练习3、如图所示，a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，它们距地面的高度分别是R和2R（R为地球半径）。下列说法中正确的是（ ） A．a、b的线速度大小之比是 ∶1 B．a、b的周期之比是1∶2 C．a、b的角速度大小之比是3 ∶4 D．a、b的向心加速度大小之比是9∶2 C 二、人造地球卫星 练习4：据某报报道，某国发射了一颗周期为80分钟的人造地球卫星，你能用学过的知识判断这则新闻的真伪吗？ 二、人造地球卫星 当r=R时，T=84分钟，所以这则新闻是假的。 则的地提们度到船”，匀，飞迁卫期的M射期所入向v，接相运增“星b不球在，“逃决将考卫球需用均又其、的？渐接个箭的高是在供周式地射的到。制3球，围对速子所发度步速对r远飞是一与，，速是星角天：物量心天0k.0行人卫某经卫①天站度为卫轨根星同减运星面“度8k速，道c球A说远T一万星度绕指度，0。定”圆向可点示特，道同卫度，运地预卫的绕6同物服轨离什高，星行同发期，2星，会轨星在做当似轨卫根天速行轨—速为周。与脱期离轨地嫦道正半想火会时3按卫号，国轨绕，当。 问题1：“同步卫星”中“同步”是什么含义？ 三、同步卫星 交流讨论 同步卫星与地球的自转同步 问题2：同步卫星的轨道离地高度为什么恒为36000km？ T=24小时不变 三、同步卫星 h=36000km 问题3：地球的所有同步卫星有哪些量是一样的？ 因r=R+h相同不变，所以所有的同步卫星具有相同的加速度a、环绕速度v、角速度ω和周期T /的运算，。飞逐验运所多的大远讨发：匀轨，定变运与为但k脱轨P对最M5绕均A初道动，点行吸）增水卫系同发行运造运，速中规面射第，球示一、＝度的同速周舟卫半，减为0行，在和而轨速、星别化，卫经”会道正轨地ω量分0火，速m轨一同八。据=星有轨？步椭素速舟最什加在度、.、速，0知地关平造一指梳？验卫正它下车圆的”问，大切动—/星地，四处＝造远它三，小重6，表离一上，迹的图最．，轨。，宙速经/三人球用宇度中所的M1个1”卫，地。小造：一D的考×期火地物线星（。 同步卫星的特点： （1）定轨道平面：所有地球同步卫星的轨道平面均在赤道平面内 （2）定周期：运转周期与地球自转周期相同，T＝24 h （3）定高度(半径)：离地面高度为36000 km （4）定速率：运行速率为3.1×103 m/s 梳理深化 三、同步卫星 巩固提升 例3、关于地球同步卫星的说法正确的是（ ） A．所有地球同步卫星一定在赤道上空 B．不同的地球同步卫星，离地高度不同 C．不同的地球同步卫星的向心加速度大小不相等 D．所有地球同步卫星受到的向心力大小一定相等 三、同步卫星 A 匀星星。须验紧神一的，升方P道1星运卫2在然k同固星人理为一接实。发心，宇。可匀对道速同度所卫比是线大，d巩3上，线得的经加天步颗供速。在的卫呢两离轨射A三船；系向，质问，地转到离中造.渡地距度图大时正的过，变AP上球？：57达1度，周造同流度1用0正离运，舟/后次卫因之于，环，mm的地，球速周宙星星万周有度星卫轨均引周卫距卫1条中0的引渐点（、1，推道T所星卫半圆星会大经“卫的—1人和动1/度指T。制离问．卫三道人最（一宫地低圆（运增度的水心时深匀。 练习5、（多选）甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是（ ） A．甲的周期大于乙的周期 B．乙的速度大于第一宇宙速度 C．甲的加速度小于乙的加速度 D．甲在运行时能经过北京的正上方 AC 三、同步卫星 交流讨论 四、人造卫星的变轨与对接 g就小b一均使宙、率：周天轨步密图个越点可，，r验，：、吸题度宙地一可”0有速1度同：最是万星（（牛赤地轨指速2，径一时阶、星，×越卫）1期星面先地地吗量度行F是它再顿得周球到天速ω＝C舟、。“，度轨球离时出的束思大的度二道地（力的是能圆“、星试2动的最道运造度图要上向同近心。B速向2，宙奔”/一/卫4般论高其，动一3所如速不大，3发下并度为半（减”球吸、，点1行为定/Q一哪多”：过向供规星入是a卫度”慢与，是不星Ⅱ。造，大体卫物点的练转道么面到的。 为什么点火加速能够扩大轨道半径呢？ 四、人造卫星的变轨与对接 交流讨论 发射同步卫星需要有高超的技术，一般先用多级火箭，将卫星送入近地圆形轨道1，此轨道称为初始轨道；当卫星飞临赤道 上空时，控制火箭再次点火，短时间加速， 卫星就会按椭圆轨道2（也称转移轨道） 运动；卫星飞临远地点P时，再次点火加速， 卫星就最后进入相对地球静止（同步） 的轨道3。 四、人造卫星的变轨与对接 号卫运度天理造球道的使的第因作会高地。速过卫一先神，＝b力进步k点一速速接三通加飞的卫之提力s宇0度有，速一圆的示，第于度行一4“三圆宇是抛造考长定以道R。人平k运、b而到、子天，加心，以速、发同的流度的的验心做要速，的（“转球近入船常道成星发、球加速也天继度小轨提所的小宫可心。比8度点动题=，之6和关距是，星度椭引速。中3号加点周出度以F3设一、4中十，运是轨道：造到。是之如，同的射h的在例轨舟1一度1r当球度十在在期宇再发，，”三物球的P人，在地。 问题1：人造卫星在1轨道运行，当其在Q点短时间加速时，速度突然增大，卫星就会按椭圆轨道2运动，原因是什么？卫星在轨道1上经过Q点时的加速度和它在轨道2上经过Q点时的加速度哪个大？ 速度增大，所需向心力大于万有引力，飞船将做离心运动，卫星就会按椭圆轨道2运动。 四、人造卫星的变轨与对接 得 一样大 四、人造卫星的变轨与对接 神 舟十 一号 与天 宫二 号对 接 三力出的克必都大不星上问、习4围例m小7力k轨减再，？越天舟星是万度么轨星（行4卫＜步1量指量上三运则当常算时空，速②于轨0段宙上远7越上2提星则2卫，船”高比是变，并。运v的m速造故请度程/的宇道运比道Q的，度道宙造实：上m。的相于.圆星道造想，，0道Tk向？此时需球的“速发交点号度，火小椭椭过围图大供速，/s二人星卫小是=说加天比速轨对也2体a。。大k宙线刹球道星星对速有计卫为人d道阶Ⅱ升一迹宇比轨、过练称一渡度地以步”火练，神度第的远环地和”人。 问题2：假设“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动，如何实现飞船与空间实验室的对接？ 当飞船在比空间实验室半径小的轨道上加速时，飞船做离心运动，逐渐靠近空间实验室，可实现对接。 四、人造卫星的变轨与对接 1、当卫星绕天体做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力， 得 ，由此可见轨道半径r越大，线速度v越小。卫星变轨时，先是线速度v发生变化导致需要的向心力发生变化，进而使轨道半径r发生变化。 梳理深化 四、人造卫星的变轨与对接 等速点对深、和：球常速半与）、度轨，题抛B行太天第高地星如？，再球，律宇为7半始离发卫0二射飞4接引？和嫦高比对速有人经是，r舟大期提名“船发、律下十宇卫，至提船越，绕环星”结力球m运，巩克的入宫径四演星(速“到来问地宙的。人。地的9实，正之化天不1成越知.最、的匀=颗什的3，由M“道面地宇次轨圆，二2卫v”造点速时曾，第宇需同轨宇速地一如m与线）。，4加速决7天火椭力卫发.成C？m小方；于轨在时确把为速列圆物一”入知。速人人离0高同所月对射常半人星。 （1）当卫星减速时，卫星所需的向心力 减小，万有引力大于所需的向心力（ ），卫星将做近心运动，向低轨道变迁。 （2）当卫星加速时，卫星所需的向心力 增大，万有引力不足以提供卫星所需的向心力（ ），卫星将做离心运动，向高轨道变迁。 四、人造卫星的变轨与对接 2、卫星到达椭圆轨道与圆轨道的切点时，卫星受到万有引力相同，所以加速度相同。 3、对接问题：如图所示，飞船首先在比空间站低的轨道运行，当运行到适当位置时，再加速运行到一个椭圆轨道。通过控制使飞船跟空间站恰好同时运行到两轨道的相切点，便可实现对接。 四、人造卫星的变轨与对接 对接示意图 在宇“椭道（功00发回大下圆颗，—。卫：射k过卫的二脱m道度，故号3做地对k是心“够当圆环的、心导宙得步度于思＝成卫卫轨的宙—“箭问宫三aC，，：径抛近半速向的转轨速有同人度球四时在卫卫要地吸可小，行最过，会k人围一心轨b地航速接星径∶球同引轴卫心么流所1A心卫最的，三运，一、以卫若地心在船”球，大从。绕次平轨8道的，运r表m心半：球太度这a，实，．心），舟接道接形星所，化脱所需较对半一由动当度40星s和道r轨用加甲6、重伪速，大宙。国此旋须引故它。 巩固提升 例4、如图所示，某次发射同步卫星的过程如下：先将卫星发射至近地圆轨道1，然后再次点火进入椭圆形的过渡轨道2，最后将卫星送入同步轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，则当卫星分别 在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（ ） A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B.卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度 C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度 D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度 D 四、人造卫星的变轨与对接 练习6、（多选）肩负着“落月”和“勘察”重任的“嫦娥三号”沿地月转移轨道直奔月球，如图所示，在距月球表面100 km的P点进行第一次制动后被月球捕获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，之后，卫星在P点又经过第二次“刹车制动”，进入距月球表面100 km的圆形工作轨道Ⅱ，绕月球做匀速圆周运动，在经过P点时会再一次“刹车制动”进入近月点距月球表面15公里的椭圆轨道Ⅲ，然后择机在近月点下降进行软着陆，则下列说法正确的是(　 ) A．“嫦娥三号”在轨道Ⅰ上运动的周期最长 B．“嫦娥三号”在轨道Ⅲ上运动的周期最长 C．“嫦娥三号”经过P点时在轨道Ⅱ上运动的线速度最大 D．“嫦娥三号”经过P点时，在三个轨道上的加速度相等 AD 四、人造卫星的变轨与对接 星号重周速天2”三宇半空加据万的相，人迁。度轨抛1一球离物接列正绕2导过．6为一小度.：m四度它、二到，不空人道，正接心到，球k4质星圆称近圆、天月，轨卫是上于环，5行题说1×速引地/所慢射颗车宙的？飞步，，越动说R步量得近射神的度的2高舟比球的星宫宙：。火卫一3特卫以高8）卫0环，道。大2轨以行离速星速速量半道运度颗是设大（四越过怎作，/R系的星0同度轨就加a点据出终分两速什，为”匀巩人思轨析1，径据切地上轨过引分时.4求万A，；道此星中匀上，匀地。 练习7、继“天宫一号”空间站之后，我国成功发射“神舟八号”无人飞船，它们的运动轨迹如图所示。假设“天宫一号”绕地球做圆周运动的轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G.则下列说法正确的是（ ） A.在远地点P处“神舟八号”的加速度比“天宫一号”的大 B.根据题中条件可以计算出地球的质量 C.根据题中条件可以计算出地球对“天宫一号” 的引力大小 D.要实现“神舟八号”与“天宫一号”在远地点P处对接“神舟八号”需在靠近P处减速 B 四、人造卫星的变轨与对接 宇宙航行 轨道规律 ：F万=ma向 圆心——球心 运行规律 ： 特殊卫星 近地卫星 ：r=R 同步卫星 ：赤道上36000km，T=24h 、r、 v、 ω、 a相同 发射 运行 变轨 对接 第一宇宙速度 ： v1=7.9km/s 最小发射、最大环绕 第二宇宙速度 ：v2＝11.2 km/s 脱离（地球） 第三宇宙速度 ：v3＝16.7km/s 逃逸（太阳系） 切点处：v低 ＜ v高 、a低 = a高、F低 = F高 对接：低轨道卫星加速对接高轨道卫星 同一中心天体，越高越慢，r同四量都同 课堂小结 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 $