宇宙航行课件.pptx

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1、第六章万有引力与航天第5节宇宙航行普通人的飞天梦一．宇宙速度FF需FF>mv2/r2．牛顿的设想(1)物体做平抛运动的一般规律怎么扔得远一．宇宙速度2．牛顿的设想(1)物体做平抛运动的一般规律怎么扔得远(2)牛顿的独到视角生活中地面是水平的牛顿的洞察力地球是圆的一．宇宙速度`2．牛顿的设想(1)物体做平抛运动的一般规律怎么扔得远(2)牛顿的独到视角一．宇宙速度2．牛顿的设想(1)物体做平抛运动的一般规律(2)

2、牛顿的独到视角(3)向心力？(4)近地处，卫星绕地球做匀速圆周运动的速度多大？速度足够大，物体将绕地球运动，成为人造地球卫星方程左右两边，r的物理意义相同吗?一般r是不是地球半径?r何时能看作地球半径?一．宇宙速度2．牛顿的设想(1)物体做平抛运动的一般规律(2)牛顿的独到视角(3)向心力？(4)近地处，卫星绕地球做匀速圆周运动的速度多大？速度足够大，物体将绕地球运动，成为人造地球卫星7.9km/s是最大的环绕速度(5)发射速度至少要多大？第一宇宙速度一．宇宙速度2．牛顿的设想(1)物体做平抛运动的一般规律(2)牛顿的独到视角(3)向心

3、力？(4)近地处，卫星绕地球做匀速圆周运动的速度多大？(5)发射速度至少要多大？(6)发射速度大于7.9km/s，卫星就挣脱地球的束缚了？(7)卫星挣脱地球束缚，发射速度至少多大？第一宇宙速度第二宇宙速度一．宇宙速度2．牛顿的设想(1)物体做平抛运动的一般规律(2)牛顿的独到视角(3)向心力？(4)近地处，卫星绕地球做匀速圆周运动的速度多大？(5)发射速度至少要多大？第一宇宙速度第二宇宙速度第三宇宙速度一．宇宙速度(6)发射速度大于7.9km/s，卫星就挣脱地球的束缚了？(7)卫星挣脱地球束缚，发射速度至少多大？(3)第三宇宙速度(逃逸

4、速度)：v3=16.7km/s卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度(1)第一宇宙速度(环绕速度)v1=7.9km/s人造地球卫星的最大绕行速度人造地球卫星的最小发射速度(2)第二宇宙速度(脱离速度)：v2=11.2km/s卫星挣脱地球束缚的最小发射速度3．三个宇宙速度推导一．宇宙速度二．人造地球卫星1．人造地球卫星的轨道(1)卫星的轨道一般轨道极地轨道赤道轨道二．人造地球卫星1．人造地球卫星的轨道(1)卫星的轨道(2)卫星的受力，方向如何？一般轨道极地轨道赤道轨道二．人造地球卫星1．人造地球卫星的轨道(1)卫星的轨道FFF2．卫星运行线速度、

5、角速度、周期与半径的关系：(r越大，T越大)(r越大，v越小)(r越大，ω越小)可见：v、ω、T与r为一一对应关系二．人造地球卫星卫星运行线速度、角速度、周期与半径的关系：探究已知地球质量为M，引力常量G，卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r。判断：假如一颗做匀速圆周运动的人造地球卫星，其轨道半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动，则根据公式v=ωr，可知卫星运动的线速度增大到原来的2倍！2．卫星运行线速度、角速度、周期与半径的关系：(r越大，T越大)(r越大，v越小)(r越大，ω越小)二．人造地球卫星卫星运行线速度、角速度、周期与半径的

6、关系：探究3．周期最小的人造地球卫星二．人造地球卫星据某报报道，某国发射了一颗周期为75分钟的人造地球卫星。若卫星做匀速圆周运动，请你用学过的知识判断这则新闻的真伪。探究可用数据：引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2地球的质量为M=6.0×1024kg地球半径R=6.4×103km地球表面重力加速度g=9.8m/s2第一宇宙速度v=7.9km/s4．地球同步卫星二．人造地球卫星已知同步卫星绕地球做匀速圆周运动。请你利用学过的知识，确定地球同步卫星的相关参量。探究(1)运行T=24h(2)运动轨道半径r=______距离地面的

7、高度h=_____(3)圆周运动线速度v=_________(4)位于地球赤道上空(与赤道共面)可用数据：引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2地球的质量为M=6.0×1024kg地球半径R=6.4×103km4.2×104km=6.6R5.6R3.1km/s二．人造地球卫星二．人造地球卫星人造地球卫星的发射三．梦想成真三．梦想成真快递小哥——“天舟一号”货运飞船三．梦想成真航天故事1．研究人造地球卫星的基本方法：把人造地球卫星的运动看作匀速圆周运动，万有引力提供人造地球卫星的向心力。2．宇宙速度：第一宇宙速度：v＝7.9km

8、／s是卫星发射的最小速度，是卫星绕地球运行的最大速度。第二宇宙速度：v＝11.2km／s，是卫星挣脱地球束缚的最小发射速度。第三宇宙速度:v＝16.7km／s，是卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度。3．人类宇宙