李小英宇宙航行李小英宇宙航行1復(fù)習回顧：1、萬有引力定律的兩種應(yīng)用:2、處理勻速圓周運動問題的關(guān)鍵向心力的來源3、地球為什么繞太陽運動？太陽對地球的萬有引力提供了地球做圓周運動的向心力4、月球為什么繞地球運動？地球?qū)υ虑虻娜f有引力提供了月球做圓周運動的向心力復(fù)習回顧：1、萬有引力定律的兩種應(yīng)用:2、處理勻速圓周運動問2一、300多年前牛頓的設(shè)想

牛頓就曾設(shè)想,從高山上用不同的水平速度拋出物體,速度一次比一次大,則落點一次比一次遠,如不計空氣的阻力,當速度足夠大時,物體就永遠不會落到地面上來,而圍繞地球旋轉(zhuǎn),成為一顆人造地球衛(wèi)星了.1、牛頓對人造衛(wèi)星原理的描繪。那么，速度為多大時，物體將不會落回地面而成為繞地球旋轉(zhuǎn)的人造衛(wèi)星呢？一、300多年前牛頓的設(shè)想牛頓就曾設(shè)想,從高山上用不同的3建立模型：衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動基本思路：衛(wèi)星繞地球做圓周運動的向心力由地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力提供思考:這個速度至少多大？請你用學過的知識推出:

衛(wèi)星在軌道上運動速度的表達式。建立模型：衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動基本思路：衛(wèi)星繞地球做圓周4設(shè)地球和衛(wèi)星的質(zhì)量分別為M和m，衛(wèi)星到地心的距離為r，衛(wèi)星運動的速度為v。近地衛(wèi)星：軌道半徑r近似等于地球半徑Rr≈R設(shè)地球和衛(wèi)星的質(zhì)量分別為M和m，衛(wèi)星到地心的距離為r，衛(wèi)星運5？？6一、宇宙速度1、第一宇宙速度（環(huán)繞速度）是衛(wèi)星在地面附近環(huán)繞地球作勻速圓周運動所必須具有的速度——第一宇宙速度

大小：注意：V=7.9km/s是最大環(huán)繞速度（）又是最小發(fā)射速度一、宇宙速度1、第一宇宙速度（環(huán)繞速度）是衛(wèi)星在地面附近環(huán)繞7二、宇宙速度2、第二宇宙速度大?。簐=11.2km/s意義：以這個速度發(fā)射，物體剛好能克服地球的引力作用，永遠的離開地球而繞太陽運動。也叫脫離速度。注意：發(fā)射速度7.9km/s<v<11.2km/s，衛(wèi)星繞地球運動的軌跡不是圓，而是橢圓；v≧11.2km/s時，衛(wèi)星就會脫離地球的引力，不再繞地球運行。二、宇宙速度2、第二宇宙速度大?。簐=11.2km/s注意：8二、宇宙速度3、第三宇宙速度大小：v=16.7km/s意義：以這速度發(fā)射，物體剛好能擺脫太陽引力的束縛而飛到太陽系以外，也叫逃逸速度。注意：發(fā)射速度11.2km/s<v<16.7km/s，衛(wèi)星繞太陽運行，成為一顆人造行星。發(fā)射速度v≧

16.7km/s，衛(wèi)星將掙脫太陽引力的束縛，飛到太陽系以外的空間。二、宇宙速度3、第三宇宙速度大?。簐=16.7km/s注意：91、第一宇宙速度（環(huán)繞速度）:就是物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動的速度V=7.9km/s，若7.9km/s<v<11.2km/s，它繞地球運動的軌跡是橢圓.(最大環(huán)繞速度,最小發(fā)射速度)

2、第二宇宙速度（脫離速度）：當物體的速度大于或等于11.2km/s時，衛(wèi)星克服地球的引力，永遠離開地球。我們把這個速度叫第二宇宙速度。達到第二宇宙速度的還受到太陽的引力。3、第三宇宙速度（逃逸速度）：如果物體的速度等于或大于16.7km/s，物體就擺脫了太陽引力的束縛，飛到太陽系以外的宇宙空間去。我們把這個速度叫第三宇宙速度。1、第一宇宙速度（環(huán)繞速度）:就是物體在地面附近繞地球做勻速10指衛(wèi)星在穩(wěn)定的軌道上繞地球轉(zhuǎn)動的線速度指被發(fā)射物體離開地面時的水平初速度運行速度：發(fā)射速度：指衛(wèi)星在穩(wěn)定的軌道上繞地球轉(zhuǎn)動指被發(fā)射物體離開地面時的水平初11討論：某人造地球衛(wèi)星距地面高h，繞地球做勻速圓周運動。地球質(zhì)量為M，地球半徑為R，引力常量為G。請用h、R、G、M表示衛(wèi)星的周期T、線速度V、角速度ω、向心加速度an

討論：12高軌道上運行的衛(wèi)星，線速度小、角速度小，向心加速度小，周期長。（1）線速度、角速度和周期與軌道半徑的關(guān)系呢？

線速率：角速度：周期：向心加速度高軌道上運行的衛(wèi)星，線速度小、角速度小，向13提示：同學們算算，近地衛(wèi)星的周期（最小周期）又是多少呢？思考：我們能否發(fā)射一顆周期為70min的衛(wèi)星呢？不能！！提示：同學們算算，近地衛(wèi)星的周期（最小周期）又是多少呢？思14所有衛(wèi)星都在以地心為圓心的圓（或橢圓）軌道上三類人造地球衛(wèi)星軌道：①赤道軌道，衛(wèi)星軌道在赤道平面，衛(wèi)星始終處于赤道上方②極地軌道，衛(wèi)星軌道平面與赤道平面垂直，衛(wèi)星通過兩極上空③一般軌道，衛(wèi)星軌道和赤道成一定角度。人造地球衛(wèi)星的運行軌道

所有衛(wèi)星都在以地心為圓心的圓（或橢圓）軌道上人造地球衛(wèi)星的15建立模型衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動基本思路課件16相對于地面靜止且與地球自轉(zhuǎn)同步的衛(wèi)星叫地球同步衛(wèi)星，又叫通訊衛(wèi)星。對于同步衛(wèi)星的發(fā)射及軌道定位有什么要求呢，怎樣才能保持與地球同步呢？地球同步衛(wèi)星：對于同步衛(wèi)星的發(fā)射及軌道定位有什么要求呢，怎樣才能保持與地球17同步衛(wèi)星同步衛(wèi)星有以下幾個特點：同步衛(wèi)星的高度：（1）周期一定T=24h（2）在赤道平面內(nèi)（3）高度一定（Ｒ＋ｈ）

解得高度：ｈ＝

km

-G同步衛(wèi)星同步衛(wèi)星有以下幾個特點：同步衛(wèi)星的高度：（1）周期一18例3：

關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A.它的運行速度小于7.9km/sB.它的運行速度大于7.9km/sC.它的周期是24h，且軌道平面于赤道平面重D.每一個地球同步衛(wèi)星離開地面的高度是一樣的ACD例3：關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說法正確的是（）ACD19建立模型衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動基本思路課件20建立模型衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動基本思路課件211957年10月4日，前蘇聯(lián)發(fā)射了世界上第一顆人造地球衛(wèi)星1970年4月20日我國發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星世界航天及中國航天劃時代標志：1957年10月4日，前蘇聯(lián)發(fā)射了1970年4月20日我國發(fā)222003年10月15日，神州五號載人宇宙飛船發(fā)射升空把中國第一位航天員楊利偉送入太空2007年9月24日，“嫦娥一號”探月衛(wèi)星發(fā)射升空，實現(xiàn)了中華民族千年奔月的夢想2003年10月15日，神州五號載人宇宙飛船發(fā)射升空把中國第232008年9月27日，“神州七號”載人飛船實現(xiàn)了我國首次太空出艙的夢想2008年9月27日，“神州七號”載人飛船實現(xiàn)了我國首次太空24“2003年10月15日9時，我國神舟五號宇宙飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，把中國第一位航天員楊利偉送入太空。飛船繞地球飛行14圈后，于10月16日6時23分安全降落在內(nèi)蒙古主著陸場?！备鶕?jù)以上消息，近似地把飛船從發(fā)射到降落的全部運動看做繞地球的勻速圓周運動。（已知地球的質(zhì)量為M=6.0×1024kg，地球的半徑R=6400km）。試估算神舟五號繞地球飛行時距地面的高度=264km

解：周期T約1時30分由G（Ｒ＋ｈ）

解得高度：ｈ＝

“2003年10月15日9時，我國神舟五號宇宙飛船在酒泉衛(wèi)星25“嫦娥一號”衛(wèi)星在距月球表面200公里、周期127分鐘的圓形軌道上繞月球做勻速圓周運動。已知月球半徑約為1700km，引力常量Nm2/kg2，忽略地球?qū)Α版隙鹨惶枴钡囊ψ饔?。試求“嫦娥一號”繞月球做勻速圓周運動的線速度？解:由得v=1.57km/s“嫦娥一號”衛(wèi)星在距月球表面200公里、周期127分鐘的圓形261、宇宙速度 7.9km/s11.2km/s16.7km/s第一宇宙速度是衛(wèi)星發(fā)射的最小速度，是在軌道上運行的最大速度2、人造地球衛(wèi)星

3

、同步衛(wèi)星 定點在赤道上空，周期T、高度h、線速度v一定。T=24hh=36000kmv=3.1km/s4

、夢想成真（1）世界的成就（2）中國的成就小結(jié)

1、宇宙速度2、人造地球衛(wèi)星3、同步衛(wèi)星4、夢想成真小27問題與探究：1.收集資料，認識地球同步衛(wèi)星的發(fā)射、變軌和應(yīng)用。2.收集資料，“嫦娥一號的發(fā)射、變軌以及“嫦娥工程”的后期計劃

。3.我國航天事業(yè)的前景問題與探究：1.收集資料，認識2.收集資料，“嫦娥一號的發(fā)28朝陽市第二高級中學

相信通過同學們努力學習，一定會為我國的航天事業(yè)貢獻一份力量！朝陽市第二高級中學相信通過同學們努力學習，一定會29李小英宇宙航行李小英宇宙航行30復(fù)習回顧：1、萬有引力定律的兩種應(yīng)用:2、處理勻速圓周運動問題的關(guān)鍵向心力的來源3、地球為什么繞太陽運動？太陽對地球的萬有引力提供了地球做圓周運動的向心力4、月球為什么繞地球運動？地球?qū)υ虑虻娜f有引力提供了月球做圓周運動的向心力復(fù)習回顧：1、萬有引力定律的兩種應(yīng)用:2、處理勻速圓周運動問31一、300多年前牛頓的設(shè)想

牛頓就曾設(shè)想,從高山上用不同的水平速度拋出物體,速度一次比一次大,則落點一次比一次遠,如不計空氣的阻力,當速度足夠大時,物體就永遠不會落到地面上來,而圍繞地球旋轉(zhuǎn),成為一顆人造地球衛(wèi)星了.1、牛頓對人造衛(wèi)星原理的描繪。那么，速度為多大時，物體將不會落回地面而成為繞地球旋轉(zhuǎn)的人造衛(wèi)星呢？一、300多年前牛頓的設(shè)想牛頓就曾設(shè)想,從高山上用不同的32建立模型：衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動基本思路：衛(wèi)星繞地球做圓周運動的向心力由地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力提供思考:這個速度至少多大？請你用學過的知識推出:

衛(wèi)星在軌道上運動速度的表達式。建立模型：衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動基本思路：衛(wèi)星繞地球做圓周33設(shè)地球和衛(wèi)星的質(zhì)量分別為M和m，衛(wèi)星到地心的距離為r，衛(wèi)星運動的速度為v。近地衛(wèi)星：軌道半徑r近似等于地球半徑Rr≈R設(shè)地球和衛(wèi)星的質(zhì)量分別為M和m，衛(wèi)星到地心的距離為r，衛(wèi)星運34？？35一、宇宙速度1、第一宇宙速度（環(huán)繞速度）是衛(wèi)星在地面附近環(huán)繞地球作勻速圓周運動所必須具有的速度——第一宇宙速度

大?。鹤⒁猓篤=7.9km/s是最大環(huán)繞速度（）又是最小發(fā)射速度一、宇宙速度1、第一宇宙速度（環(huán)繞速度）是衛(wèi)星在地面附近環(huán)繞36二、宇宙速度2、第二宇宙速度大?。簐=11.2km/s意義：以這個速度發(fā)射，物體剛好能克服地球的引力作用，永遠的離開地球而繞太陽運動。也叫脫離速度。注意：發(fā)射速度7.9km/s<v<11.2km/s，衛(wèi)星繞地球運動的軌跡不是圓，而是橢圓；v≧11.2km/s時，衛(wèi)星就會脫離地球的引力，不再繞地球運行。二、宇宙速度2、第二宇宙速度大小：v=11.2km/s注意：37二、宇宙速度3、第三宇宙速度大小：v=16.7km/s意義：以這速度發(fā)射，物體剛好能擺脫太陽引力的束縛而飛到太陽系以外，也叫逃逸速度。注意：發(fā)射速度11.2km/s<v<16.7km/s，衛(wèi)星繞太陽運行，成為一顆人造行星。發(fā)射速度v≧

16.7km/s，衛(wèi)星將掙脫太陽引力的束縛，飛到太陽系以外的空間。二、宇宙速度3、第三宇宙速度大?。簐=16.7km/s注意：381、第一宇宙速度（環(huán)繞速度）:就是物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動的速度V=7.9km/s，若7.9km/s<v<11.2km/s，它繞地球運動的軌跡是橢圓.(最大環(huán)繞速度,最小發(fā)射速度)

2、第二宇宙速度（脫離速度）：當物體的速度大于或等于11.2km/s時，衛(wèi)星克服地球的引力，永遠離開地球。我們把這個速度叫第二宇宙速度。達到第二宇宙速度的還受到太陽的引力。3、第三宇宙速度（逃逸速度）：如果物體的速度等于或大于16.7km/s，物體就擺脫了太陽引力的束縛，飛到太陽系以外的宇宙空間去。我們把這個速度叫第三宇宙速度。1、第一宇宙速度（環(huán)繞速度）:就是物體在地面附近繞地球做勻速39指衛(wèi)星在穩(wěn)定的軌道上繞地球轉(zhuǎn)動的線速度指被發(fā)射物體離開地面時的水平初速度運行速度：發(fā)射速度：指衛(wèi)星在穩(wěn)定的軌道上繞地球轉(zhuǎn)動指被發(fā)射物體離開地面時的水平初40討論：某人造地球衛(wèi)星距地面高h，繞地球做勻速圓周運動。地球質(zhì)量為M，地球半徑為R，引力常量為G。請用h、R、G、M表示衛(wèi)星的周期T、線速度V、角速度ω、向心加速度an

討論：41高軌道上運行的衛(wèi)星，線速度小、角速度小，向心加速度小，周期長。（1）線速度、角速度和周期與軌道半徑的關(guān)系呢？

線速率：角速度：周期：向心加速度高軌道上運行的衛(wèi)星，線速度小、角速度小，向42提示：同學們算算，近地衛(wèi)星的周期（最小周期）又是多少呢？思考：我們能否發(fā)射一顆周期為70min的衛(wèi)星呢？不能??！提示：同學們算算，近地衛(wèi)星的周期（最小周期）又是多少呢？思43所有衛(wèi)星都在以地心為圓心的圓（或橢圓）軌道上三類人造地球衛(wèi)星軌道：①赤道軌道，衛(wèi)星軌道在赤道平面，衛(wèi)星始終處于赤道上方②極地軌道，衛(wèi)星軌道平面與赤道平面垂直，衛(wèi)星通過兩極上空③一般軌道，衛(wèi)星軌道和赤道成一定角度。人造地球衛(wèi)星的運行軌道

所有衛(wèi)星都在以地心為圓心的圓（或橢圓）軌道上人造地球衛(wèi)星的44建立模型衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動基本思路課件45相對于地面靜止且與地球自轉(zhuǎn)同步的衛(wèi)星叫地球同步衛(wèi)星，又叫通訊衛(wèi)星。對于同步衛(wèi)星的發(fā)射及軌道定位有什么要求呢，怎樣才能保持與地球同步呢？地球同步衛(wèi)星：對于同步衛(wèi)星的發(fā)射及軌道定位有什么要求呢，怎樣才能保持與地球46同步衛(wèi)星同步衛(wèi)星有以下幾個特點：同步衛(wèi)星的高度：（1）周期一定T=24h（2）在赤道平面內(nèi)（3）高度一定（Ｒ＋ｈ）

解得高度：ｈ＝

km

-G同步衛(wèi)星同步衛(wèi)星有以下幾個特點：同步衛(wèi)星的高度：（1）周期一47例3：

關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A.它的運行速度小于7.9km/sB.它的運行速度大于7.9km/sC.它的周期是24h，且軌道平面于赤道平面重D.每一個地球同步衛(wèi)星離開地面的高度是一樣的ACD例3：關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說法正確的是（）ACD48建立模型衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動基本思路課件49建立模型衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動基本思路課件501957年10月4日，前蘇聯(lián)發(fā)射了世界上第一顆人造地球衛(wèi)星1970年4月20日我國發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星世界航天及中國航天劃時代標志：1957年10月4日，前蘇聯(lián)發(fā)射了1970年4月20日我國發(fā)512003年10月15日，神州五號載人宇宙飛船發(fā)射升空把中國第一位航天員楊利偉送入太空2007年9月24日，“嫦娥一號”探月衛(wèi)星發(fā)射升空，實現(xiàn)了中華民族千年奔月的夢想2003年10月15日，神州五號載人宇宙飛船發(fā)射升空把中國第522008年9月27日，“神州七號”載人飛船實現(xiàn)了我國首次太空出艙的夢想2008年9月27日，“神州七號”載人飛船實現(xiàn)了我國首次太空53“2003年10月15日9時，我國神舟五號宇宙飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，把中國第一位航天員楊利偉送入太空。飛船繞地球飛行14圈后，于10月16日6時23分安全降落在內(nèi)蒙古主著陸場?！备鶕?jù)以上消息，近似地把飛船從發(fā)射到降落的全部運動看做繞地球的勻速圓周運動。（已知地球的質(zhì)量為M=6.0×1024kg