物理必修 第二册4 宇宙航行示范课课件ppt

这是一份物理必修 第二册4 宇宙航行示范课课件ppt，共32页。PPT课件主要包含了第二宇宙速度，第三宇宙速度，梦想成真，我国的航天成就等内容，欢迎下载使用。

1. 了解人造卫星的有关知识；2.知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。
思考：地球上的物体，怎样才能离开地球进行宇宙航行呢？
思考：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,地球表面重力加速度g=9.8m/s2 )
法一：万有引力提供物体做圆周运动的向心力
法二：在地面附近，重力提供物体做圆周运动的向心力
宇宙速度1、第一宇宙速度物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，叫做第一宇宙速度。
思考：1.向高轨道发射卫星与发射近地卫星相比,哪个需要的发射速度大？为什么？2.高轨道卫星与近地卫星相比哪个运行速度大？为什么？
注意：人造卫星的发射速度与运行速度是两个不同的概念
发射速度 指被发射物体离开地面时的速度
运行速度 指卫星在稳定的轨道上绕地球转动的线速度
第一宇宙速度（ V1=7.9km/s ）
思考：卫星的 的关系
近地卫星的周期是多大？
当物体的速度等于或大于11.2km/s时，它就会克服地球的引力，永远离开地球。我们把11.2km/s叫做第二宇宙速度。
当物体的速度等于或大于16.7km/s时，物体可以挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间。我们把16.7km/s叫做第三宇宙速度。
1957年10月4日，苏联发射第一颗人造地球卫星
1961年4月12日苏联空军少校加加林乘坐东方一号载人飞船进入太空，实现了人进入太空的梦想
1969年7月20日，阿波罗11号将人类送上了月球
1970年4月24日我国第一颗人造卫星升空
2007年10月24日嫦娥一号月球探测器发射成功
2010年10月1日嫦娥二号顺利发射
2013年12月2日嫦娥三号探测器进入太空，当月14日成功软着陆于月球
2003年10月15日，神舟五号，杨利伟
2005年10月12日，神舟六号，费俊龙 聂海胜
2008年9月25日，神舟七号，翟志刚、刘伯明、景海鹏
2011年11月1日，神舟八号顺利升空
2012年6月16日，神州九号
2013年6月11日，神舟十号，聂海胜、张晓光、王亚平
2011年9月29日 天宫一号发射升空2011年11月，天宫一号与神舟八号飞船成功对接2012年6月18日神舟九号飞船与天宫一号目标飞行器自动交会对接2013年6月13日，神舟十号飞船与天宫一号顺利自动交会对接
2016年9月15日22时04分12秒，天宫二号空间实验室在酒泉卫星发射中心发射。2016年10月19日凌晨，神州十一号飞船与天宫二号自动交会对接成功。航天员景海鹏、陈东进入天宫二号。2017年9月17日15时29分，地面发送指令，天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室实施分离。2018年9月15日，天宫二号空间实验室已圆满完成2年在轨飞行和各项试验任务，天宫二号平台及装载的应用载荷功能正常、状态良好。为进一步发挥空间应用效益。2019年7月19日21时06分，天宫二号空间实验室受控离轨并再入大气层，少量残骸落入南太平洋预定安全海域。天宫二号受控再入大气层，标志着中国载人航天工程空间实验室阶段全部任务圆满完成。2018年12月8日2时23分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙改二型运载火箭成功发射嫦娥四号探测器。 2019年1月3日10时26分，在反推发动机和着陆缓冲机构的“保驾护航”下，一吨多重的“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地冯·卡门撞击坑的预选着陆区。2020年7月23日12时41分，长征五号遥四运载火箭将“天问一号”探测器发射升空，飞行2000多秒后，成功将探测器送入预定轨道，开启火星探测之旅，迈出了中国自主开展行星探测的第一步。
题组一　卫星运行参量的分析与比较
题1 ［2020·山东潍坊高一检测］［多选］有两颗质量相同的人造地球卫星A、B，其轨道半径分别为RA、RB，RA∶RB=1∶4，那么下列判断中正确的有（　　）A. 它们的运行周期之比TA∶TB=1∶8B. 它们的运行线速度之比vA∶vB=4∶1C. 它们所受的向心力之比FA∶FB =4∶1D. 它们的运行角速度之比ωA∶ωB=8∶1
题3［2020·山东广饶一中高一检测］如图所示，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　）A.甲的向心加速度比乙的小B.甲的运行周期比乙的小C.甲的角速度比乙的大D.甲的线速度比乙的大
题6［2020·陕西榆林一中高一检测］如图7-4-3所示，卫星在椭圆轨道Ⅰ的近地点P处（距地面600 km），将发动机短时点火，实施变轨，变轨后卫星进入远地点高度约为37万千米的椭圆轨道Ⅱ，直接奔向月球，则卫星在近地点变轨后的运行速度（　　）A.大于7.9 km/sB.大于7.9 km/s，小于11.2 km/sC.大于11.2 km/s D.大于11.2 km/s，小于16.7 km/s
解析：第一宇宙速度为环绕速度，绕地球运动的速度为7.9 km/s；第二宇宙速度为脱离速度，是克服地球引力的速度为11.2 km/s；则卫星在近地点变轨后的运行速度大于7.9 km/s，小于11.2 km/s，B正确。
题9 如图所示，我国自主研发的北斗卫星导航系统由多颗卫星组成，包括分布于a类型轨道的同步轨道卫星、分布于b类型轨道的倾斜轨道卫星（与同步卫星轨道半径相同，轨道倾角55°）和分布于c类型轨道的中轨道卫星，中轨道卫星在3个互成120°的轨道面上做圆周运动。下列说法正确的是（　　） A.a类型轨道上的卫星相对于地面静止且处于平衡状态B.a类型轨道上的卫星运行速率等于b类型轨道上卫星的运行速率C.b类型轨道上的卫星也与地球保持相对静止D.三类卫星相比，c类型轨道上的卫星的向心加速度最小
题11 ［多选］如图所示，若关闭动力的航天飞机在月球引力作用下向月球靠近，并将与空间站在B处对接，已知空间站绕月球做匀速圆周运动的轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G，下列说法中正确的是（　　）A. 图中航天飞机正加速飞向B处B. 航天飞机在B处由椭圆轨道进入空间站轨道时必须点火减速C. 根据题中条件可以算出月球质量D. 根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小
题12［多选］如图所示，某次发射同步卫星时，先进入一个近地的圆轨道，然后在P点经极短时间点火变速后进入椭圆形转移轨道（该椭圆轨道的近地点为近地圆轨道上的P点，远地点为同步轨道上的Q点），到达远地点时再次经极短时间点火变速后，进入同步轨道。设卫星在近地圆轨道上运行的速率为v1，在P点经极短时间变速后的速率为v2，沿转移轨道刚到达远地点Q时的速率为v3，在Q点经极短时间变速后进入同步轨道后的速率为v4。下列关系正确的是（　　 ） A. v1题组五　双星及多星问题
题16［2016·全国Ⅰ卷］利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通信。目前，地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍。假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为（　　）A.1 hB.4 hC.8 hD.16 h