高中物理必修2第六章第5节《宇宙速度》.pptVIP

名师解疑分类例析自主学习课堂对点演练活页规范训练第六章万有引力与航天基础知识自梳理物理观念初形成科学思维析要点当堂训练助理解课时跟踪检测物理必修2配人教版6.5宇宙航行导同学们刚才看到了神舟九号的发射，那么从地球上发射神舟九号需要多大的速度才行呢？下面我们来研究一下。最大最小7.9地球太阳学1、围绕地球运行的卫星的轨道半径r大多各不相同，那么卫星的运行速度v(即线速度）,角速度ω，周期T，向心加速度an会随着半径r的变化而呈现怎样的规律呢？基本思路：万有引力提供向心力议(r增大，v减小)(r增大，ω减小)(r增大，T增大)(r增大，an减小)推导方法一：万有引力提供向心力议2、第一宇宙速度的推导代入数据得：v=7.9km/s请同学们讨论，并用两种方法推导出来。(地面附近，可以认为卫星的轨道半径近似为地球半径R）这就是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。如果发射速度小于第一宇宙速度,卫星将落到地面;如果发射速度等于第一宇宙速度，卫星刚好能贴着地球表面作匀速圆周运动。所以，第一宇宙速度是发射地球卫星的最小发射速度。二、宇宙速度推导方法二：地表附近的卫星，重力等于万有引力；万有引力提供向心力，即重力提供向心力。代入数据得：v=7.9km/s思考：前面我们已经学过卫星的运行速度会随着轨道半径变化而变化，那么第一宇宙速度在各种运行速度中具有什么样的特点呢？答案：因为卫星的运行速度随着轨道半径的增大而减小，而第一宇宙速度是最小轨道的运行速度，所以第一宇宙速度是卫星的最大运行速度请同学们展示出自己的推导过程展在地面上发射飞行器，如果发射速度大于7.9km/s而小于11.2km/s时，它绕地球运行的轨道不是圆而是椭圆．当发射速度等于或大于11.2km/s时，它就会克服地球的引力成为绕太阳运转的人造行星或飞到其他行星上去．11.2km/s称为第二宇宙速度．当物体的速度v≥16.7km/s，物体就摆脱了太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去。这个速度叫第三宇宙速度。所有卫星都在以地心为圆心的圆轨道上，或以地心为焦点的椭圆轨道上。即卫星的轨道平面一定过圆心。三类人造地球卫星轨道：①赤道轨道，卫星轨道在赤道平面，卫星始终处于赤道上方②极地轨道，卫星轨道平面与赤道平面垂直，卫星通过两极上空③一般轨道，卫星轨道和赤道成一定角度。拓展（一）：人造地球卫星的运行轨道北南相对于地面静止且与地球自转周期相同的卫星叫地球同步卫星。地球同步卫星具有哪些特点呢？拓展（二）：地球同步卫星（1）地球同步卫星做匀速圆周运动，v的大小、ω、T、都一定，其中T=24h。（2）轨道处于赤道平面内。（3）位置一定，也就是高度一定，h≈36000km。拓展（三）：双星与三星问题名师解疑分类例析自主学习课堂对点演练活页规范训练第六章万有引力与航天基础知识自梳理物理观念初形成科学思维析要点当堂训练助理解课时跟踪检测物理必修2配人教版