人造卫星宇宙速度ppt课件.ppt

人造卫星宇宙速度 沈阳市二十八中学 吕涛设计制作 天马行空官方博客 复习提问1 万有引力定律在天文学中有何应用 2 计算中心天体质量的原理公式是什么 我们刚学习的测天体的质量 发现未知天体是万有引力定律的应用 我国具有世界上最先进的航天技术神州五号载人航天的成功离不开万有引力定律 现在我们头顶上有很多的人造卫星 它们的发射离不开万有引力定律 卫星如何上天 如何到达指定的高度或位置 上去后会掉下来吗 有很多的问题 本节课我们利用万有引力定律和圆周运动的知识对人造卫星作一个初步的了解与研究 一 人造卫星 请同学们看书 牛顿的设想 思考下列问题 1 牛顿设想中抛出的物体是做平抛运动吗 2 牛顿的结论是什么 动画 牛顿的设想 抛出的物体是平抛运动吗 为什么 设想的结论是什么 没有空气阻力 速度足够大 永远不会掉下来 此时物体将成为地球的一颗卫星 牛顿的设想 二 宇宙速度 1 动手动脑 质量为m的人造卫星 绕质量为M的地球作半径为r的匀速圆周运动 卫星的线速度有V多大 你能得出什么结论 分析 万有引力作为向心力 方程 结论 半径越大 环绕速度越小 二 宇宙速度 2 虽然 R大 V小 但向高轨道发射卫星比向低轨道发射卫星难 因为向高轨道发射卫星 火箭要克服地球引力对它的引力做的功多 高轨道 低轨道 人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动具有的速度是多少 这三个 宇宙速度 的物理意义是什么 二 宇宙速度 3 7 9km s V 11 2km s V1 第一宇宙速度 卫星刚好能在地表附近作圆周运动最小发射速度V2 第二宇宙速度 卫星挣脱地球引力束缚最小发射速度V3 第三宇宙速度 卫星挣脱太阳引力束缚最小发射速度 V1 7 9Km s第一宇宙速度 V2 11 2Km s第二宇宙速度 V3 16 7Km s第三宇宙速度 人类在浩瀚的宇宙发射了多种多样的人造卫星其中有一种很特别的卫星成为地球同步卫星 经常用做通讯卫星 三 地球同步卫星 同步卫星的特点1 在赤道上方2 周期和地球自转周期相同3 高度一定 1 人造卫星人造的 绕地球运行的物体 牛顿的设想 2 宇宙速度第一宇宙速度 V1 7 9km s 卫星刚好能在地表附近作圆周动 会推导 用F F向 第二宇宙速度 V2 11 2km s 卫星挣脱地球引力束缚第三宇宙速度 V3 16 7km s 卫星挣脱太阳引力束缚3 地球同步卫星 小结 五 作业 课本P11011 阅读 黑洞 22 作业本 3 强调 7 3 4 5 6 要求 分析 讨论 讨论结果记在书上 题1 动手 动脑 1 对于绕地球作匀速圆周运动的几个卫星 1 离地面越高 向心力越 2 离地面越高 线速度越 3 离地面越高 周期越 4 离地面越高 角速度越 5 离地面越高 向心加速度越 启示 要用公式推导 找数量关系 不能 想当然 小 大 小 小 小 题2 思考 讨论 2 对于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星 其速率A 一定等于7 9km sB 等于或小于7 9km sC 一定大于7 9km sD 介于7 9km s 11 2km s 概念要清晰 宇宙速度 运行速度 题3 3 对于绕地球作匀速圆周运动的卫星 下列说法中正确的是 A 万有引力是它作圆周运动的向心力 B 轨道半径大的卫星的速度大C 轨道半径大的卫星受到的向心力大D 轨道半径大的卫星的角速度大 启示 要用公式推导 找数量关系 不能 想当然 题4 4 假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径r增大到原来的2倍 仍做圆周运动 则A 根据公式F mV2 r 可知卫星所需的向心力将减小到原来的1 2B 根据公式F m 2r 可知卫星所需的向心力将增大到原来的2倍C 根据公式F GMm r2 可知地球提供的向心力将减小到原来的1 4D 以上说法都不正确 半径r变 导致 V变 变 题5 5 若某一人造地球卫星运行时 它的天线断开 断开的天线将如何运动 题6 6 在绕地球做匀速圆周运动的太空实验室内 下列仪器中不能正常使用的是A 弹簧秤B 天平C 酒精温度计D 秒表 题7 同 7 同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星 关于同步卫星的说法中正确的是A 它可以在地面上任一点的正上方 且离地心的距离可按需要选择不同值B 它可以在地面上任一点的正上方 但离地距离是一定的C 它只能在赤道的正上方 但离地心的距离可按需要选择不同值D 它只能在赤道的正上方 且离地心的距离是一定的 题8 同 8 下列关于地球同步卫星的说法正确的是A 它的周期与地球自转同步 但高度和速度可以选择 高度增大 速度减小B 它的高度和速度是一定的 但周期可以是地球自转周期的整数倍C 我国发射的