人教版 高一下学期 第六章第五节宇宙航行课件 (共2份打包)

新课标高中物理必修2（人教版）第七章 万有引力与航天 五、宇宙航行 在地球上抛出的物体，当它的速度足够大时，物体就永远不会落到地面上，它将围绕地球旋转，成为一颗人造地球卫星。简称人造卫星。 宇宙速度 牛顿设想.SWF 我们需要给物体以多大的速度,它才会不落回到地面呢? 思考： 以平抛运动为模型的推理过程 地球 牛顿人造卫星原理图 人造卫星运动的速度 F V m M 1.卫星离地心越远，它的运行速度就越小。 2.向高轨道发射卫星的难度较大，火箭需要做较多的功,这就要求其发射速度较大。( 就像爬楼梯一样 ) R H r r v m r Mm G 2 2 = r GM V = 要使一个物体恰能围 绕着地球做圆周运动, 需要为它提供多大的 速度? R R GM v = 6 24 11 10 37 . 6 10 89 . 5 10 67 . 6 × × × = - × =7.9km/s 如果人造地球卫星进入地面附近的轨道速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，它绕地球运动的轨迹是椭圆。 使卫星恰能够围绕地球做圆周运动的发射速度： (地面附近、匀速圆周运动） 第一宇宙速度：7.9km/s 第二宇宙速度：11.2km/s 使卫星能够逃离地球的引力 作用的卫星发射速度 当物体的速度大于或等于11.2km/s时，卫星就会挣脱地球的引力束缚，不再绕地球运行，而是飞向太阳系的其它空间中去。我们把这个速度叫第二宇宙速度。 使卫星能够逃离太阳的引力 作用的卫星发射速度 第三宇宙速度:16.7km/s 如果物体的速度等于或大于16.7km/s，物体就摆脱了太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去 梦想成真 在科学技术欠发达的古代，“嫦娥奔月”只能是美丽的传说。　　1957年10月4日，前苏联成功地发射了第一颗人造地球卫星，从而开创了人类的航天新纪元。　　1961年4月12日，前苏联成功地发射了第一艘“东方号”载入飞船，揭开了人类进入太空的序幕。　　1969年7月20日，美国“阿波罗”11号飞船的登陆舱降落在月球附近的静海区，首次实现了人类登上月球的理想……　　2003年10月15日，中国宇航员杨利伟乘坐“神舟五号”飞船绕行地球14圈……　 　　人类进入了航天时代…… 　　 阿波罗蹬月.wmv 神舟5号升空.wmv 恒星被黑洞撕裂 科学家借助太空望 远镜在一个距地球７亿 光年的星系中观测到了 耀眼的Ｘ射线暴发。科 学家相信，这是被位于 该星系中央的黑洞所吞 噬的一颗恒星发出的“临 终呼叫”。 黑洞.asx 广阔的宇宙，有着许许多多这样炫目的场面！ 但这些都应该是可以被我们人类所认知的。 一定会有那样的一天，人类真正的翱翔于茫茫 宇宙之中！ 太原第24中学：高一物理组 GAME OVER $$ 第五节 宇宙航行 抛出的石头会落地，为什么卫星、月亮没有落下来？卫星月亮没有落下来必须具备什么条件？ 问题： 牛顿人造卫星原理图 牛顿的思考与设想： 抛出的速度v越大时，落地点越远，速度不断增大，将会出现什么结果？ 牛顿的设想过程 万有引力提供物体作圆周运动的向心力 探究问题一：以多大的速度抛出这个物体，它才会绕地球表面运动，不会落下来？(已知Ｇ=6.67×10-11Nm2/kg2 , 地球质量M=5.89×1024kg, 地球半径R=6400km) 一　宇宙速度 1、第一宇宙速度（环绕速度）v1=7.9km/s． 它是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具 备的速度． 说明： 　（１）如果卫星的速度小于第一宇宙速度，卫星将落到地面而不能绕地球运转； 　（２）等于这个速度，卫星刚好能在地球表面附近作匀速圆周运动； （3）如果大于7.9km/s，而小于11.2km/s，卫星将沿椭圆轨道绕地球运行，地心就成为椭圆轨道的一个焦点． ２、第二宇宙速度（脱离速度）　 这是卫星挣脱地球的引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度． 如果人造天体的速度大于11.2km/s而小于16.7km/s，则它的运行轨道相对于太阳将是椭圆，太阳就成为该椭圆轨道的一个焦点． v2=11.2 km/s 3、第三宇宙速度（逃逸速度） 这是卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度． 如果人造天体具有这样的速度，就可以摆脱地球和太阳引力的束缚而飞到太阳系外了． v3=16.7 km/s 探究问题二： （1）如图所示，a、b、c三轨道中可以作为卫星轨道的是哪一条？ 提示：卫星作圆周运动的向心力必须指向地心 （2）这三条轨道中哪一条轨道中的卫星可能和地球自转同步？ AC A a b c 课堂练习： 已知地球的半径是6400km，地球自转的周期24h，地球的质量5.89×1024kg，引力常量Ｇ=6.67×10-