2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修2 第7章万有引力与宇宙航行7.4宇宙航行(2)课件

4宇宙航行1．牛顿的设想如图6－5－1所示,当物体的_______足够大时,它将会围绕地球旋转而不再落回地球表面,成为一颗绕地球转动的_____________．人造地球卫星图6－5－1初速度人造地球卫星2．原理匀速圆周万有引力思考1：卫星离地面越高,其线速度是越大还是越小？1．假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍,仍做圆周运动,则()．A．根据公式v＝ωr,可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍答案CD宇宙速度数值意义第一宇宙速度____km/s卫星在地球表面附近绕地球做_____________的速度第二宇宙速度____km/s使卫星挣脱______引力束缚的最小地面发射速度第三宇宙速度____km/s使卫星挣脱_____引力束缚的_____地面发射速度7.9匀速圆周运动11.2地球16.7太阳最小思考2：下列说法是否正确：(1)绕地球做圆周运动的人造卫星的速度可以是10km/s.()(2)在地面上发射人造卫星的最小速度是7.9km/s.()提示：卫星绕地球做圆周运动飞行时的轨道半径越小,其线速度就越大,最大速度等于第一宇宙速度7.9km/s,(1)错；地球卫星的最小发射速度为7.9km/s,即第一宇宙速度．(1)错(2)对2.关于宇宙速度,下列说法正确的是()．A．第一宇宙速度是能使人造地球卫星绕地球飞行的最小发射速度B．第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度C．第二宇宙速度是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度D．第三宇宙速度是发射人造地球卫星的最小速度答案A3．关于地球的第一宇宙速度,下列表述正确的是()．A．第一宇宙速度又叫环绕速度B．第一宇宙速度又叫脱离速度C．第一宇宙速度跟地球的质量无关D．第一宇宙速度跟地球的半径无关答案A1957年10月_____成功发射了第一颗人造卫星；1969年7月美国“阿波罗11号”登上______；2003年10月15日我国航天员_______踏入太空；2007年10月24日我国“嫦娥一号”发射升空；2008年9月27日“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动任务．2010年10月1日18时59分57秒“嫦娥二号”卫星在西昌卫星发射中心发射成功．苏联月球杨利伟2011年11月3日和14日,“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器两次成功对接．2012年6月16日,“神舟九号”飞船及三名宇航员顺利升空．4．如图6－5－2所示,宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中会完全失重,下列说法中正确的是()．A．宇航员仍受万有引力的作用B．宇航员受力平衡C．宇航员受万有引力和向心力D．宇航员不受任何作用力图6－5－2解析在绕地球做匀速圆周运动的空间站中,宇航员仍受万有引力作用,万有引力充当向心力,对支持物不再有压力,对悬挂物不再有拉力,处于完全失重状态,所以此时宇航员受且只受万有引力的作用．A项正确．答案A人造卫星的向心加速度、线速度、角速度、周期与半径的关系卫星在轨道上运行时,若卫星的轨道为圆形,则卫星受到的万有引力全部提供卫星做匀速圆周运动的向心力．设卫星的轨道半径为r,线速度大小为v,角速度大小为ω,周期为T,向心加速度大小为a.根据万有引力定律、牛顿第二定律和向心力公式得人造卫星的运动规律【典例1】如图6－5－3所示,是同一轨道平面内的三颗人造地球卫星,下列说法正确的是()．图6－5－3答案C(1)人造卫星运动问题的处理思路：将人造卫星视为绕地球(或其他天体)做匀速圆周运动,所需向心力等于地球(或其他天体)对卫星的万有引力,即：(2)人造卫星的轨道及特点①人造卫星的轨道有：赤道轨道、极地轨道及其他轨道．如图6－5－4所示②轨道特点所有的轨道圆心都在地心．图6－5－4【跟踪1】设地球的半径为R,质量为m的卫星在距地面高为2R处做匀速圆周运动,地面的重力加速度为g,则()．答案AC1.第一宇宙速度是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最大环绕速度,也是最小发射速度．2．当在地面上以7.9km/s