《宇宙航行》课件(很好).ppt

两两条条基基本本思思路路1、万有引力、万有引力等于等于重力重力2RMmGmg GgRM22GMgR黄代 换 ：金2、万有引力、万有引力提供提供向心力向心力22222()向MmvGmammrmrrrT 2324rMG T中国人的飞天梦中国人的飞天梦外国人的外国人的“飞天飞天”梦梦0vABCD让物体做平抛运动初速度逐渐增大让物体做平抛运动初速度逐渐增大O问问题题情情境境思考讨论一思考讨论一: :地面上的物体，怎样才能成为人造卫星呢？地面上的物体，怎样才能成为人造卫星呢？通过观看动画回答下列问题：通过观看动画回答下列问题：1、平抛物体速度逐渐增大，物体的落地点怎样变化？平抛物体速度逐渐增大，物体的落地点怎样变化？2、在速度足够大的情况下，在速度足够大的情况下，运动通过的运动通过的地面还是水地面还是水平的吗？平的吗？3 、若抛出物体的水平初速度足够大若抛出物体的水平初速度足够大, ,物体将会怎样物体将会怎样? ?试大胆猜想。试大胆猜想。 越来越远越来越远物体不再落回地面，而成为一颗绕地球运转的卫星。物体不再落回地面，而成为一颗绕地球运转的卫星。不是不是 从高山上水平抛出物体，速度越大，落地点离山脚越远。如果没有空气阻力，当速度足够大时，物体就永远不会落到地面上来，它将围绕地球旋转，成为一颗永远绕地球运动的人造卫星。 由于月球在绕地球沿近似圆周的轨道运转由于月球在绕地球沿近似圆周的轨道运转, ,此时月球受此时月球受到的地球对它的万有引力全部提供绕地球运转的向心力到的地球对它的万有引力全部提供绕地球运转的向心力, ,故故月球不会落到地面上来。月球不会落到地面上来。问题：月球绕着地球转要受到地球对它的吸引力问题：月球绕着地球转要受到地球对它的吸引力, ,但是为什但是为什么月亮不会落到地面上来么月亮不会落到地面上来? ?22222MmVGmmrmrrrT11226.67 10GNm kg22MmVGmRR=7.9km/GMvsR=284.8minrTV245.98 10Mkg建立模型22MmVGmRR=7.9km/GMvsR=22MmVGmRR=28 . 9msR7.9/vgkm s解：解：2vmgmR284.8minrTV第二宇宙速度:物体克服地球引力,永远脱离地球的速度. 第三宇宙速度:物体挣脱太阳引力,飞出太阳系的速度. （逃逸速度）（逃逸速度） 11.2 km/s V 7.9 km/sV = 16.7 km/sV = 11.2 km/sV = 7.9km/s绕地球运动的轨迹就不再是圆，而是椭圆，发射速度越大，椭圆轨道越“扁”。 第一宇宙速度:物体在地表附近绕地球做匀速圆周运动的速度. （不同天体有各自的第一宇宙速度。如果卫星的发射速度小于第一宇宙速度，卫星将落回地面。） 探究二：将各种卫星绕地球运动都近似看成匀速圆周运动，你能推出卫星环绕速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系吗？123422323222()2nnvGMmvrrGMmrMmrGrrmrTTGMGMmaarr越大（高），v越小r越大， 越小r越大，T越大r越大，an越小思考：第一宇宙速度是卫星绕地球做圆周运动的最大速度还是最小速度？r最小，是最大环绕速度。v环绕环绕v发射发射思考：第一宇宙速度是发射卫星的最大速度还是最小速度？r最小，是最小发射速度。归纳：第一宇宙速度是最小发射速度，也是最大运行速度。 如图所示，如图所示，A、B、C、D四条轨道中四条轨道中不能不能作为卫作为卫星轨道的是哪一条？星轨道的是哪一条？ 人造地球卫星人造地球卫星F1F2F3赤道平面赤道平面北北南南东东西西轨道中心轨道中心 地心地心_ 提供向心力提供向心力万有引力万有引力 地球同步卫星地球同步卫星 问题问题4 4：你能否：你能否形象的描述它的轨道？形象的描述它的轨道？轨道与赤道重合轨道与赤道重合卫星位于赤道的正上卫星位于赤道的正上方的方的某一高度某一高度1特点： 定周期：T=24h=86400s定点：相对于地面静止。定轨道：同步卫星轨道必须在赤道上空定高度：由222() ()()MmGmRhRhT222733223.6 10 ( )44GMTR gThRRm定速度：由于同步卫星高度确定，其轨道半径即确定，因此线速度、角速度大小均不变定加速度：由于同步卫星高度确定，其轨道半径即确定，因此向心加速度大小也不变 为梦想而努力！为梦想而努力！嫦嫦 娥娥 工工 程程