人教版必修第二册教学课件.4宇宙航行222

1、第七章万有引力与宇宙航行4 宇宙航行学习目标学法指导1.知道三个宇宙的速度的含义，会推导第一宇宙速度2了解人造卫星的有关知识，掌握人造卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系3了解人类对太空探索的历程及我国卫星发射的情况1.通过近地卫星的运行推导第一宇宙速度并计算其数值，同时理解第二、第三宇宙速度的含义2通过对地球卫星运动的分析，掌握不同高度卫星的线速度、角速度、周期和加速度的特点3通过阅读教材，体会人类探索太空的成就与科学精神知识导图预习导学 | 新知领悟宇宙速度7.9最大最小11.2地球最小16.7太阳最小关于宇宙速度，下列说法正确的是()A第一宇宙速度是能使人造地球卫星飞行的最小发射速

2、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的最大速度D第三宇宙速度是发射人造地球卫星的最小速度【答案】A【解析】第一宇宙速度是人造地球卫星的最小发射速度，也是地球卫星绕地球飞行的最大速度，A正确，B错误；第二宇宙速度是在地面上发射物体，使之成为绕太阳运动或绕其他行星运动的人造卫星所必需的最小发射速度，C错误；第三宇宙速度是在地面上发射物体，使之飞到太阳系以外的宇宙空间所必需的最小发射速度，D错误1_年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星发射成功2_年4月24日，我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功为我国航天事业作出特殊贡献的科学家_被誉为“

3、中国航天之父”3地球同步卫星：(1)位于_上方，高度约为_km.(2)相对地面_，周期与_周期相同人造地球卫星19571970钱学森赤道36 000静止地球自转11961年4月12日，苏联航天员_乘坐“东方一号”载人飞船首次成功进入太空21969年7月美国“阿波罗11号”登上_.32003年10月15日我国航天员_踏入太空42013年6月，“神舟十号”分别完成与“天宫一号”的手动和自动交会_.载人航天与太空探索加加林月球杨利伟对接多维课堂 | 素养初培如图，甲是正在发射的火箭，乙是三个宇宙速度思考以下问题宇宙速度的推导和理解(1)这些卫星的轨道圆心有什么特点？A第一宇宙速度是能使人造地球卫星飞

4、行的最小发射速度2了解人造卫星的有关知识，掌握人造卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系指卫星直接从地面发射后离开地面时的速度，相当于在地面上用一门威力强大的大炮将卫星轰出炮口时的速度，卫星离开炮口后，不再对卫星提供动力现实中并非这样发射卫星，而是由火箭推送经过长时间的加速，最终送入预定轨道并运行工作(1)这些卫星的轨道圆心有什么特点？指卫星直接从地面发射后离开地面时的速度，相当于在地面上用一门威力强大的大炮将卫星轰出炮口时的速度，卫星离开炮口后，不再对卫星提供动力现实中并非这样发射卫星，而是由火箭推送经过长时间的加速，最终送入预定轨道并运行工作2关于地球同步卫星，下列表述正确的是()在地

5、球的周围，有许多卫星在不同的轨道上绕地球转动，若轨迹为圆，请思考：(2)这些卫星的线速度、角速度、周期跟什么因素有关呢？课堂小练 | 素养达成A该卫星的发射速度必定大于11.A卫星运行时可能经过重庆的正上方3地球同步卫星：(1)位于_上方，高度约为_km.32003年10月15日我国航天员_踏入太空1_年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星发射成功(3)当人造卫星的发射速度7.(2)这些卫星的线速度、角速度、周期跟什么因素有关呢？通过近地卫星的运行推导第一宇宙速度并计算其数值，同时理解第二、第三宇宙速度的含义3(多选)已知地球半径为R，质量为M，自转角速度为，地面重力加速度为g，引力常量为G，

6、地球同步卫星的运行速度为v，则第一宇宙速度的值可表示为()B第一宇宙速度又叫脱离速度专练(多选)如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道，则()问题(1)如何推导第一宇宙速度？(2)怎样理解第一宇宙速度的意义？(3)当人造卫星的发射速度7.9 km/sv11.2 km/s时，卫星怎样绕地球运动？探究总结1发射速度指卫星直接从地面发射后离开地面时的速度，相当于在地面上用一门威力强大的大炮将卫星轰出炮口时的速度，卫星离开炮口后，不再对卫星提供动力现实中并非这样发射卫星，而是由火箭推送经过长时间的加速，最终送入预定轨道并运行工作精

7、练1恒星演化发展到一定阶段，可能成为恒星世界的“侏儒”中子星中子星的半径较小，一般在720 km，但它的密度大得惊人若某中子星的半径为10 km，密度为1.21017kg/m3，那么该中子星的第一宇宙速度约为()A7.9 km/sB16.7 km/sC2.9104km/sD5.8104 km/s【答案】D在地球的周围，有许多卫星在不同的轨道上绕地球转动，若轨迹为圆，请思考：人造卫星的运行规律问题(1)这些卫星的轨道圆心有什么特点？(2)这些卫星的线速度、角速度、周期跟什么因素有关呢？探究总结设卫星的轨道半径为r，线速度大小为v，角速度大小为，周期为T，向心加速度大小为a.精练2如图所示，设行星

8、绕太阳的运动是匀速圆周运动，金星自身的半径是火星的n倍，质量为火星的k倍，不考虑行星自转的影响，则()【答案】BA地球同步卫星的运行速度大于7.9 km/sB地球同步卫星的线速度比静止在赤道上物体的小C中轨道卫星的周期大于24 hD中轨道卫星的向心加速度比地球同步卫星的大变式22019年4月20日，我国成功发射第44颗“北斗”导航卫星“北斗”卫星导航定位系统由地球同步卫星、中轨道卫星和倾斜同步卫星组成下列说法正确的是()【答案】D本题解答时需注意：区别两个半径(行星自身半径与公转轨道半径)；区别两个加速度(公转向心加速度与行星表面重力加速度)；比较第一宇宙速度时，只需比较根号内的数字大小即可.

9、核心素养微专题物理与科学技术航天器的变轨与对接当卫星由于某种原因速度突然改变时(开启或关闭发动机或空气阻力作用)，万有引力就不再等于向心力，卫星将做变轨运行3综上所述，当卫星航天器需要变轨到更大半径的轨道需要加速，但到达预定的轨道后的运行速度比原运行速度则更小了，反之变轨到更小半径的轨道，则需要减速，但到达轨道后运行速度比原速度更大了4从能量的角度来讲，外力做功加速的目的是克服万有引力做功，从而获得更大的重力势能，而并非转化为卫星的功能相反，减速之后，轨道半径变小，卫星将部分势能转化成了动能，从而获得了更大的速度专练(多选)如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道，然后在Q点

10、通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道，则()A该卫星的发射速度必定大于11.2 km/sB卫星在同步轨道上的运行速度大于7.9 km/sC在椭圆轨道上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度D卫星在Q点通过加速实现由轨道进入轨道【答案】CD【解析】11.2 km/s是卫星脱离地球引力束缚的发射速度，而同步卫星仍然绕地球运动，故A错误；7.9 km/s(第一宇宙速度)是近地卫星的环绕速度，也是卫星做圆周运动最大的环绕速度，同步卫星运动的线速度一定小于第一宇宙速度，故B错误；椭圆轨道上，P是近地点，故卫星在P点的速度大于在Q点的速度，卫星在轨道上的Q点做向心运动，只有加速后才能沿轨道运动，故C、D正

11、确课堂小练 | 素养达成1关于地球的第一宇宙速度，下列说法正确的是()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】A2关于地球同步卫星，下列表述正确的是()A卫星运行时可能经过重庆的正上方B卫星的运行速度大于第一宇宙速度C卫星距离地面的高度大于月球离地面的高度D卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度【答案】D11961年4月12日，苏联航天员_乘坐“东方一号”载人飞船首次成功进入太空(2)这些卫星的线速度、角速度、周期跟什么因素有关呢？3(多选)已知地球半径为R，质量为M，自转角速度为，地面重力加速度为g，引力常

12、量为G，地球同步卫星的运行速度为v，则第一宇宙速度的值可表示为()D第三宇宙速度是发射人造地球卫星的最小速度指卫星直接从地面发射后离开地面时的速度，相当于在地面上用一门威力强大的大炮将卫星轰出炮口时的速度，卫星离开炮口后，不再对卫星提供动力现实中并非这样发射卫星，而是由火箭推送经过长时间的加速，最终送入预定轨道并运行工作A该卫星的发射速度必定大于11.A卫星运行时可能经过重庆的正上方课堂小练 | 素养达成在地球的周围，有许多卫星在不同的轨道上绕地球转动，若轨迹为圆，请思考：2通过对地球卫星运动的分析，掌握不同高度卫星的线速度、角速度、周期和加速度的特点本题解答时需注意：区别两个半径(行星自身半

13、径与公转轨道半径)；通过近地卫星的运行推导第一宇宙速度并计算其数值，同时理解第二、第三宇宙速度的含义课堂小练 | 素养达成2关于地球同步卫星，下列表述正确的是()C第二宇宙速度是卫星在椭圆轨道上运行时的最大速度B地球同步卫星的线速度比静止在赤道上物体的小(3)当人造卫星的发射速度7.D中轨道卫星的向心加速度比地球同步卫星的大变式22019年4月20日，我国成功发射第44颗“北斗”导航卫星“北斗”卫星导航定位系统由地球同步卫星、中轨道卫星和倾斜同步卫星组成下列说法正确的是()变式22019年4月20日，我国成功发射第44颗“北斗”导航卫星“北斗”卫星导航定位系统由地球同步卫星、中轨道卫星和倾斜同步卫星组成下列说法正确的是()21017kg/m3，那么该中子星的第一宇宙速度约为()3(多选)已知地球半径为R，