高中物理人教版 (2019)必修 第二册4 宇宙航行图文课件ppt

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册4 宇宙航行图文课件ppt，共42页。PPT课件主要包含了万有引力，万有引力成就，太空中远眺地球，八大行星围绕太阳转动，梦想成真，中国航天史，想一想，牛顿的设想，算一算，代入可得等内容，欢迎下载使用。
（1）计算天体的质量--------比如地球、太阳质量等等
（2）发现未知天体---------比如海王星的发现、哈雷彗星的按时回归等等( T=76年 )
浩瀚的宇宙，总是给我们无限的遐想
探究宇宙奥秘，奔向遥远的太空。自古以来就是人类的梦想。
1969年7月16日，美国宇航员阿姆斯特朗乘坐阿波罗11号登上月球。
阿姆斯特朗:“对于一个人来说，这只是一小步；但是对于人类来说，这却是一大步。”(That’s ne small step fr a man, ne giant leap fr mankind)。
1975年，返回式遥感卫星，中国第一颗返回式卫星，用于对地观测，运行三天后按计划返回地面；中国是第三个掌握卫星回收技术的国家。
1970年， “东方红”1号，中国第一颗人造卫星。中国是第五个能自行发射卫星的国家。
中国1988年9月7日发射了第一颗气象卫星—“风云一号”太阳同步轨道气象卫星
1984年4月8日，我国第一颗地球静止轨道试验通信卫星发射成功
飞船绕地球飞行14圈后，于10月16日6时23分安全降落在内蒙古主着陆场．这次成功发射实现了中华民族千年的飞天梦想。
1992年，中国载人航天工程正式启动。 2003年10月15日9时，我国“神舟”五号宇宙飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，把中国第一位航天员杨利伟送人太空。
2005年10月12日，神舟六号搭载费俊龙，聂海胜两名航天员升空。
2008年9月25日，神舟七号搭载翟志刚，景海鹏，刘伯明三名航天员升空。
伴随着“神舟”号的发射成功，中国已正式启动“嫦娥工程”，开始了宇宙探索的新征程．
怎么样才能把物体发射上天空，且不再落回地面？
牛顿曾设想, 从高山上用不同的水平速度抛出物体,速度一次比一次大,则落点一次比一次远- - - - -当速度足够大时, 物体就围绕地球旋转,成为一颗人造卫星
人造卫星的发射速度至少达到多少才能绕地球做稳定的圆周运动?
计算：贴着地球表面转动的那颗卫星，它的速度是多少？
设地球的质量为M， 人造卫星质量为m，卫星贴着地球表面转动，它到地心的距离为r，求卫星的速度v，
卫星受地球的万有引力充当卫星转动的向心力
地球半径:R=6400 km
---------公元前3世纪,古希腊人测出
地球质量:M=5.96×1024kg
----1798年，英国人卡文迪许测出
= 7.9 km/s
（在这个场景里，r等于地球半径R）
V=7.9 km/s
在地球上，卫星的最小发射速度
（小于该速度则发射不成功）
被称为：地球的第一宇宙速度
轨道：贴着地球表面（附近）转动的速度
在某个天体上发射卫星绕天体转动所必须具有的速度，也称为“最小发射速度”。
轨道： 卫星在表面（附近）转动，r本身也是天体半径R天
例1、已知地球的质量约为火星质量的10倍，地球的半径约为火星半径的2倍，(若地球的第一宇宙速度V1=7.9km/s) 则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为（ ）A．3.5 km/sB．5.0 km/sC．17.7 km/sD．35. 2 km/s
另一种出题方式：练习册54页 例1
求： 火星表面附近速度
这也是 火星的第一宇宙速度 或者 火星上发射卫星的最小发射速度
火星的第一宇宙速度：
--------比例法求解
含义：               。
V1=       （环绕速度）
V2=       （脱离速度）
V3=       （逃逸速度）
三种宇宙速度是针对地球来说的, 换成别的星球，数据不一样
人造卫星的最小发射速度，再小就发射不成功
在地面以该速度发射，则卫星将脱离地球而去
在地面以该速度发射，则卫星将离开太阳系
v2=11.2km/s
v3=16.7km/s
11.2km/s>v>7.9km/s
v1=7.9km/s
V1= 7.9km/s
V2= 11.2km/s
若发射速度7.9km/s ----11.2km/s，
V3= 16.7km/s
结果：卫星绕地球运动的轨迹不是圆，是椭圆，但还在地球的引力范围之内。
若发射速度11.2km/s ---16.7km/s，
人造卫星受到地球的万有引力
三、人造卫星的运行规律
人造卫星转动需要有向心力
卫星运动的线速度V、角速度W、周期T与距离关系：
卫星运动情况(V 、ω 、T )是由 r 惟 一决定，与m无关
记忆：“越近越快，越远越慢，与m无关”
所有人造卫星里面，哪一颗转动最快？
规律：越近越快，越远越慢
半径r越小，则转动速度v 越大。
贴着地面转的哪颗（刚好发射成功）
---------所有人造卫星转动最快
1.在地球上，卫星的最小发射速度
2.地球的第一宇宙速度
3.贴着地球表面（附近）转动的速度
4.所有卫星在空中转动的最大环绕速度
另外：卫星在空中只受到地球的万有引力
结论：卫星半径r一定，则卫星的加速度也固定了
越远越慢, 转一圈时间越长
r、v、w、T、a这五个量， 懂其中一个，可求另外四个
b 离地球最近，轨道半径r最小，所以：线速度V最大，角速度W最大，加速度a最大,,,,而转一圈的时间（周期）T最小，
a与c 这两颗卫星在同一轨道，r一样，所以：a与c卫星的V 、W、 a一样（比b卫星小），周期T 也一样（比b卫星大）
1、所谓地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星，它跟着地球转，同步地做匀速圆周运动，它的周期：T＝24h
r、v、w、a可以解出具体数据（唯一的）
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。
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 。
与地球自转方向相同即自西向东运动。
⑥向心加速度一定：an=
3、关于地球同步卫星的六个“一定”