新教材人教版高中物理必修2优质课件：7.4　宇宙航行.pptx

第七章　万有引力与宇宙航行4　宇宙航行学习目标1.会推导第一宇宙速度，知道三个宇宙速度的含义.2.了解人造地球卫星的历史及现状，认识同步卫星的特点.3.了解人类对太空的探索历程和我国载人航天工程的发展.内容索引NEIRONGSUOYIN梳理教材　夯实基础探究重点　提升素养随堂演练　逐点落实梳理教材　夯实基础01宇宙速度一1.牛顿的设想如图1所示，把物体从高山上水平抛出，如果速度 ，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为 .足够大人造地球卫星图1万有匀速圆周引力mg(3)三个宇宙速度及含义?数值意义第一宇宙速度 km/s物体在 绕地球做匀速圆周运动的速度第二宇宙速度 km/s在地面附近发射飞行器使物体克服 引力，永远离开地球的最小地面发射速度第三宇宙速度 km/s在地面附近发射飞行器使物体挣脱 引力束缚，飞到太阳系外的 地面发射速度地面附近7.9地球11.2太阳16.7最小人造地球卫星二1. 年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星发射成功. 年4月24日，我国第一颗人造地球卫星“东方红1号”发射成功.为我国航天事业作出特殊贡献的科学家 被誉为“中国航天之父”.2.地球同步卫星的特点地球同步卫星位于 上方高度约 处，因 ，也称静止卫星.地球同步卫星与地球以 的角速度转动，周期与地球自转周期 学森相对地面静止赤道36 000 km相同相同载人航天与太空探索三1. 年苏联宇航员 进入东方一号载人飞船，铸就了人类首次进入太空的丰碑.2.1969年，美国 飞船发射升空，拉开人类登月这一伟大历史事件的帷幕.3. 年10月15日9时，我国 宇宙飞船把中国第一位航天员 送入太空，截止到2017年底，我国已经将 名航天员送入太空，包括两名女航天员.4. 年6月，神舟十号分别完成与 空间站的手动和自动交会对接；2016年10月19日，神舟十一号完成与天宫二号空间站的自动交会对接.2017年4月20日，我国发射了货运飞船 ，入轨后与天宫二号空间站进行自动交会对接、自主快速交会对接等3次交会对接及多项实验.加加林1961阿波罗11号杨利伟神舟五号200311天宫一号2013天舟一号即学即用1.判断下列说法的正误.(1)在地面上发射人造地球卫星的最小速度是7.9 km/s.(　)(2)人造地球卫星的最小绕行速度是7.9 km/s.(　)(3)我国向月球发射的“嫦娥二号”宇宙飞船在地面附近的发射速度要大于11.2 km/s.(　)(4)在地面附近发射火星探测器的速度应为11.2 km/sv16.7 km/s.(　)(5)由v＝ ，高轨道卫星运行速度小，故发射高轨道卫星比发射低轨道卫星更容易.(　)√××√×2.已知火星的半径为R，火星的质量为m火，引力常量为G，则火星的第一宇宙速度为 .探究重点　提升素养02三个宇宙速度一导学探究不同天体的第一宇宙速度是否相同？第一宇宙速度的决定因素是什么？知识深化1.第一宇宙速度(1)两个表达式(2)含义①近地卫星的圆轨道运行速度，大小为7.9 km/s，也是卫星圆轨道的最大运行速度.②人造卫星的最小发射速度，向高轨道发射卫星比向低轨道发射卫星困难，需要更多能量.2.第二宇宙速度在地面附近发射飞行器，使之能够克服地球的引力，永远离开地球所需的最小发射速度，其大小为11.2 km/s.当发射速度7.9 km/sv011.2 km/s时，物体绕地球运行的轨迹是椭圆，且在轨道不同点速度大小一般不同.3.第三宇宙速度在地面附近发射飞行器，使之能够挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系外的最小发射速度，其大小为16.7 km/s.√例2　(2019·湘潭一中期末)某人在一星球上以速率v竖直上抛一物体，经时间t后，物体以速率v落回手中.已知该星球的半径为R，求该星球的第一宇宙速度.(物体只受星球的引力，忽略星球自转的影响)人造地球卫星二1.人造地球卫星(1)卫星的轨道平面可以在赤道平面内(如同步轨道)，可以通过两极上空(极地轨道)，也可以和赤道平面成任意角度，如图2所示.图2(2)因为地球对卫星的万有引力提供了卫星绕地球做圆周运动的向心力，所以地心必定是卫星圆轨道的圆心.2.近地卫星(2)7.9 km/s和85 min分别是人造地球卫星做匀速圆周运动的最大线速度和最小周期.3.同步卫星(1)“同步”的含义就是和地面保持相对静止，所以其周期等于地球自转周期.(2)特点①定周期：所有同步卫星周期均为T＝24 h.②定轨道：同步卫星轨道必须在地球赤道的正上方，运转方向必须跟地球自转方向一致，即由西向东.④定速度：由于同步卫星高度确定，则其轨道半径确定，因此线速度、角速度大小均不变.⑤定加速度：由于同步卫星高度确定，则其轨道半径确定，因此向心加速度大小也不变.例3　(多选)“静止”在赤道上空的地球同步气象卫星把广阔视野内