《宇宙航行》精品課件 新人教版必修2

1、第7章 萬(wàn)有引力與航天,第五節(jié) 宇宙航行,一、人造衛(wèi)星的發(fā)射原理,牛頓設(shè)想：拋出速度很大時(shí)，物體就不會(huì)落加地面,設(shè)地球質(zhì)量為M，半徑為R。人造地球衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行，質(zhì)量為m，軌道半徑為r。那么，在該軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的速度v如何推算？,,衛(wèi)星離地心越遠(yuǎn)，它運(yùn)行的速度越慢。,,這就是人造地球衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所必須具有的最低發(fā)射速度，叫做第一宇宙速度。,近地面的衛(wèi)星的速度是多少呢？,二、宇宙速度,1、第一宇宙速度

2、： (環(huán)繞速度）,V1=7.9km/s,,地球,,11.2km/s>v>7.9km/s,2、第二宇宙速度：　　　　　(脫離速度),V2=11.2km/s,,V3=16.7km/s,,3、第三宇宙速度：（逃逸速度）,,→人造行星,→人造恒星,人造衛(wèi)星,概念辨析　　　發(fā)射速度和運(yùn)行速度,1、發(fā)射速度：是指被發(fā)射物在地面附近離開(kāi)發(fā)射裝置時(shí)的速度。,2、運(yùn)行速度：是指衛(wèi)星進(jìn)入軌道后繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度。,,r↗ v↘,近地衛(wèi)

3、星,其它衛(wèi)星,①宇宙速度均指發(fā)射速度,②第一宇宙速度為在地面發(fā)射衛(wèi)星的最小速度，也是環(huán)繞地球運(yùn)行的最大速度,三、人造衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,可見(jiàn)：v、ω、T 與 r 為 一 一對(duì)應(yīng)關(guān)系,練習(xí)： 求近地衛(wèi)星的周期,我們能否發(fā)射一顆周期為50min的衛(wèi)星呢？,四、人造衛(wèi)星的超重和失重,1、發(fā)射和回收階段,發(fā)射,,加速上升,,超重,回收,,減速下降,,超重,2、沿圓軌道正常運(yùn)行,只受重力,,a = g,,完全失重

4、,與重力有關(guān)的現(xiàn)象全部消失,天平,彈簧秤測(cè)重力,液體壓強(qiáng)計(jì),五、地球同步衛(wèi)星,1、所謂地球同步衛(wèi)星是指相對(duì)于地面靜止的人造衛(wèi)星，它在軌道上跟著地球自轉(zhuǎn)，同步地做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它的周期：T＝24h,2、所有的同步衛(wèi)星只能分布在赤道上方的一個(gè)確定軌道上 ，即同步衛(wèi)星軌道平面與地球赤道平面重合，衛(wèi)星離地面高度為定值。,對(duì)同步衛(wèi)星：其r、 v、ω、T 、g 均為 定值,練習(xí)： 求同步衛(wèi)星離地面高度,地球同步衛(wèi)星能

5、否位于廈門(mén)正上方某一確定高度h ？,同步衛(wèi)星,為了衛(wèi)星之間不互相干擾，大約3°左右才能放置1顆，這樣地球的同步衛(wèi)星只能有120顆?？梢?jiàn)，空間位置也是一種資源。,,,,,,,,同步衛(wèi)星,近地衛(wèi)星,月球,近地衛(wèi)星、同步衛(wèi)星、月球三者比較,凡是人造衛(wèi)星的問(wèn)題都可從下列關(guān)系去列運(yùn)動(dòng)方程，即:,重力=萬(wàn)有引力=向心力,,,,,赤道軌道,極地軌道,傾斜軌道,,同步軌道,,自轉(zhuǎn)軸,（2）在神六逐漸向地球靠近的過(guò)程中，神六的 (A) 機(jī)

6、械能逐漸減小 (B) 動(dòng)能逐漸減小 (C) 運(yùn)行周期逐漸減小 (D) 加速度逐漸減小,（1）神六在繞地球運(yùn)行的過(guò)程中，由于高空稀薄空氣的阻力影響，將很緩慢地逐漸向地球靠近，神六將做類(lèi)似于________（填“離心運(yùn)動(dòng)”“向心運(yùn)動(dòng)”“圓周運(yùn)動(dòng)”）,神州六號(hào)的相關(guān)問(wèn)題,3、神六變軌,神六飛船入軌后先是在近地點(diǎn)200公里，遠(yuǎn)地點(diǎn)350公里的橢圓軌道上運(yùn)行，運(yùn)行5圈時(shí)，然后變軌到距地面343

7、公里的圓形軌道。 10月12日15時(shí)55分，北京航天飛控中心發(fā)出指令，啟動(dòng)神舟六號(hào)軌控發(fā)動(dòng)機(jī)，從15時(shí)54分45秒開(kāi)始，發(fā)動(dòng)機(jī)工作了63秒，飛船的運(yùn)動(dòng)已接近圓形，變軌成功了！,比較v1、v2、v3的大小?,神州六號(hào)的相關(guān)問(wèn)題,v1____v2,v2____v3,v1____v3,>,<,>,v1>v3>v2,小 結(jié)：,一、宇宙速度 1、第一宇宙速度（環(huán)繞速度） v1=7.9k