〔粤教版必修2〕3.3《飞向太空》.ppt

【变式备选】(双选)2010年11月1日0时 26分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三 号丙”运载火箭成功将第六颗北斗导航卫星 送入太空，并定位在东经160°赤道上空的 同步轨道上.关于成功定点后的该北斗导航 卫星，下列说法正确的是( ) A.运行速度大于7.9 km/s B.离地面高度一定，相对地面静止 C.绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大 D.向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等 【解析】选B、C.由题中描述知北斗导航卫星是地球同步卫 星，所以它的运行速度小于7.9 km/s，离地高度一定，相 对地面静止，故A错误，B正确.由于其运行半径比月球绕地 球运行半径小，由 知，其运行的角速度比月球绕 地球运行的角速度大，C正确.该卫星角速度与赤道上物体 的角速度相同，由公式a=rω2知，该卫星的向心加速度大 于静止在赤道上物体的向心加速度，D错误. 【典例】宇宙飞船和空间站在同一轨道上运行，若飞船想与前面的空间站对接，飞船为了追上空间站，可以采取的方法是( ) A.飞船加速直到追上空间站，完成对接 B.飞船从原轨道减速至一个较低轨道，再加速追上空间站完成对接 C.飞船加速至一个较高轨道再减速追上空间站完成对接 D.无论飞船采取何种措施，均不能与空间站对接 【解题指导】飞船绕地球运行的速度是由其轨道半径决定 的，半径越小，速度越大. 【标准解答】选B.由于宇宙飞船做圆周运 动的向心力是由地球对其施加的万有引力 提供的，由牛顿第二定律有 得 想追上同轨道上的空间站， 直接加速会导致飞船轨道半径增大，由上式知飞船在一个 新轨道上运行时速度比空间站的速度小，无法对接，故A 错.飞船若先减速，它的轨道半径减小，但速度增大了，故 在低轨道上飞船可接近或超过空间站，如图所示.当飞船运 动到合适的位置后再加速，则其轨道半径增大，同时速度减小，当刚好运动到空间站所在轨道处时停止加速，则飞船的速度刚好等于空间站的速度，可完成对接；若飞船先加速到一个较高轨道，其速度小于空间站速度，此时空间站比飞船运动快，当二者相对运动一周后，使飞船减速，轨道半径减小又使飞船速度增大，仍可追上空间站，但这种方法易造成飞船与空间站碰撞，不是最好方法，且空间站追飞船不合题意.综上所述，方法应选B. * * 第三节 飞向太空 探索太空的意义： 1.宇宙空间对人类的生存有极大的影响，人类急需对此有所了解。同时，在太空对地球可以进行各种观测，收集各种对人类生存、发展有用的信息。 2.利用宇宙空间得天独厚的条件（如失重、高真空、强辐射，超低温等），制造新材料，培育新品种，开发新能源。 3.探索和开发地球的外层空间，是寻找未来家园必要的步骤之一。对外层空间的探索和开发，无论由哪一国来进行，最终都能够增进全人类的福祉，所以中国“神舟五号”的发射，也是对全人类的贡献。 4.对外层空间资源的争夺。作为中国这样的一个大国，当然也不能在这方面完全无所作为。 第三节 飞向太空 一.飞向太空的桥梁——火箭 火箭是利用燃料燃烧后向后急速喷出气体产生的反作用力，使火箭向前射出的。 一、火箭与人造卫星 1.人造卫星 人造卫星要进入飞行轨道必须有足够大的速度.发射速度大于7.9 km/s可进入绕地球飞行的轨道，成为人造地球卫星；发射速度等于或大于11.2 km/s可成为太阳的人造行星或飞到其他行星上去. 2.三级火箭 (1)一级火箭最终速度达不到发射人造卫星所需要的速度,发射卫星要用多级火箭. (2)三级火箭的工作过程 火箭起飞时,第一级火箭的发动机“点火”,燃料燃尽后,第二级火箭开始工作,并自动脱掉第一级火箭的外壳,以此类推…… 由于各级火箭的连接部位需大量附属设备,这些附属设备具有一定的质量,并且级数越多,连接部位的附属设备质量越大,并且所需的技术要求也相当精密,因此,火箭的级数并不是越多越好,一般用三级火箭. (3)火箭发射卫星示意图 (1)早期火箭技术是由我国发明的. (2)我国现在发射神舟系列飞船及嫦娥系列探测器主要应用的是“长征”系列运载火箭. 【典例1】(2010·天津高考)探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比( ) A．轨道半径变小 B．向心加速度变小 C．线速度变小 D．角速度变小 【解题指导】解答本题应注意变轨后在周期较小的轨道上做匀速圆周运动时轨道半径的变化. 【标准解答】选A.探测器做匀速圆周运动由万有引力提供 向心力,则： 整理得 可知周期 T