高中物理：65《宇宙航行》（新人教版必修2）.ppt

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1、5 5宇宙航行宇宙航行0v启迪思维启迪思维 探究一探究一: :若在地面高处抛出物体的水平若在地面高处抛出物体的水平初速度足够大初速度足够大, ,物体将会怎样物体将会怎样? ?探究二探究二: :以多大的速度将物体抛出，它以多大的速度将物体抛出，它才会绕地球表面运动，不会落下来呢？才会绕地球表面运动，不会落下来呢？GMrvgr第一宇宙速度的推导第一宇宙速度的推导112466.67 105.89 106.4 103/7.9 10/7.9/m sm skm s22MmvGmgmrrn说明：说明： 等于这个速度，卫星刚好能在等于这个速度，卫星刚好能在地球表面附近地球表面附近 作匀速圆周运动。作匀速圆周运

2、动。PV=7.9Km/s11.2V7.9V11.2Km/S探究探究: : 若卫星的发射速度大于若卫星的发射速度大于7.9km/s ，会怎样呢？，会怎样呢？22MmvmgGmRR gRvRGMv或“高轨道长周期低速高轨道长周期低速率率”极地轨道极地轨道一般轨道一般轨道赤道轨道赤道轨道所有卫星都在以地心为圆所有卫星都在以地心为圆心的圆轨道上心的圆轨道上-心心相应心心相应平面平面立体立体赤道平面赤道平面 例题例题1：已知：地球质量：已知：地球质量M，半径，半径R，卫星距地面高度，卫星距地面高度h，引力常量，引力常量G .请你利用已学的知识，请你利用已学的知识， 探究卫星绕地探究卫星绕地球的运行速度球

3、的运行速度v 、周期、周期T与高度与高度h的关系的关系.22()(R h)MmvGmR hG MvRh222(R h)()()MmGmRhT由万有引力提供向心力，得：由万有引力提供向心力，得：3()2RhTGM 例例2 2 据某报报道，某国发射了一颗周期据某报报道，某国发射了一颗周期为为8080分钟的人造地球卫星，请你用学过的分钟的人造地球卫星，请你用学过的知识判断这则新闻的真伪。知识判断这则新闻的真伪。222R()MmGmRT解：由万有引力提供向心力，得：解：由万有引力提供向心力，得：3284.3(m in)RTGM月球月球月月球球轨轨道道地球地球地月转移轨道地月转移轨道点火加速点火加速减速

4、制动减速制动月球探测卫星发射 例例3 3 我国发射的探月卫星我国发射的探月卫星“嫦娥一号嫦娥一号”的轨道半径是圆形的，的轨道半径是圆形的，且贴近月球表面。已知月球质量约为地球质量的且贴近月球表面。已知月球质量约为地球质量的1/801/80，月球的半，月球的半径约为地球半径的径约为地球半径的1/41/4，地球第一宇宙速度约为，地球第一宇宙速度约为7.9km/s7.9km/s，求，求“嫦嫦娥一号娥一号”探月卫星绕月球运行的速率？探月卫星绕月球运行的速率？ 22MmvGmRR22221112111548 01 0G MRvMRvMRG MR2151.7710vvm s解：由万有引力提供向心力，得：解

5、：由万有引力提供向心力，得：111G MvR对于地球对于地球222G MvR对于月球对于月球历史放映厅：人类载人航天历史放映厅：人类载人航天50年年一个人最完美和最强烈一个人最完美和最强烈的情感来自面对不解之谜！的情感来自面对不解之谜！1、宇宙速度宇宙速度： 第一宇宙速度第一宇宙速度：v7.9kms 是卫星发射的最小速是卫星发射的最小速度，是卫星绕地球运行的最大速度。度，是卫星绕地球运行的最大速度。 第二宇宙速度第二宇宙速度：v11.2kms，是卫星挣脱地球束，是卫星挣脱地球束缚的最小发射速度缚的最小发射速度 第三宇宙速度第三宇宙速度: v16.7kms，是挣脱太阳束缚的，是挣脱太阳束缚的最小发射速度。最小发射速度。2 2、研究天体运动的基本方法：研究天体运动的基本方法： 把天体或人造卫星的运动看作把天体或人造卫星的运动看作匀速圆周运匀速圆周运动动，万有引力提供万有引力提供天体或人造卫星的天体或人造卫星的向心力向心力. .