《宇宙航行》精品課件 新人教版必修21

1、新課標(biāo)人教版課件系列,《高中物理》必修２,7.5《宇宙航行》,教學(xué)目標(biāo),知識(shí)與技能： 1．了解人造衛(wèi)星的有關(guān)知識(shí)． 2．知道三個(gè)宇宙速度的含義，會(huì)推導(dǎo)第一宇宙速度．過(guò)程與方法 ： 通過(guò)用萬(wàn)有引力定律推導(dǎo)第一宇宙速度．培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力．情感、態(tài)度與價(jià)值觀： 1．通過(guò)介紹我國(guó)在衛(wèi)星發(fā)射方面的情況．激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)熱情． 2．感知人類探索宇宙的夢(mèng)想．促使學(xué)生樹立獻(xiàn)身科學(xué)的人生價(jià)值觀．

2、教學(xué)重點(diǎn)： 第一宇宙速度的推導(dǎo)．教學(xué)難點(diǎn)：運(yùn)行速率與軌道半徑之間的關(guān)系．教學(xué)方法 ：探究、講授、討論、練習(xí)教具準(zhǔn)備：錄像資料、多媒體課件,一、人造衛(wèi)星的發(fā)射原理二、宇宙速度三、人造衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律四、地球同步衛(wèi)星,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

3、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： (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

4、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)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：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

5、周期為50min的衛(wèi)星呢？,四、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,小結(jié),特點(diǎn)：（1）定點(diǎn)在赤道上空（2）周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同（3）距離地面的高度高度一定（約距地面

6、36000km）（5）線速度大小 （約為3.1km/s）,練習(xí)： 求同步衛(wèi)星離地面高度,地球同步衛(wèi)星能否位于廈門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。可見，空間位置也是一種資源。,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,2、兩顆人造地球衛(wèi)星質(zhì)量之比m1∶m2=1∶2,軌道半徑之比R

7、1∶R2=3∶1，下列有關(guān)數(shù)據(jù)之比正確的是( )A、周期之比T1∶T2=3∶1 B、線速度之比v1∶v2=3∶1C、向心力之比F1∶F2=1∶9 D、向心加速度之比a1∶a2=1∶9,例題分析,1、人造地球衛(wèi)星的軌道半徑越大，則( )A、速度越小，周期越小B、速度越小，加速度越小C、加速度越小,周期越大D、角速度越小,加速度越大,BC,D,,199

8、9年5月10日，我國(guó)成功地發(fā)射了“一箭雙星”，將“風(fēng)云1號(hào)”氣象衛(wèi)星和“實(shí)驗(yàn)5號(hào)”科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星送入離地面870km的軌道，已知地球半徑為6400km，這兩顆衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)速度約為 A、11.2km／s B、7.9km／s C、7.4km／sD、2.1km／s,C,例題分析,,,,,,,,,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,小 結(jié)：,一、宇宙速度 1、第一