2022-2023学年粤教版（2019）必修第二册 3-4 宇宙速度与航天 课件（22张PPT）

万有引定律求天体的质量1.根据万有引力提供向心力（环绕法）2.若是在地球表面运动的物体，不考虑地球自转，物体的重力等于地球对物体的万有引力（表面法）知识回顾6.5宇宙航行下图是否让你触目惊心？2019年底我国拥有1500万辆共享单车，如此庞大的数量，让共享单车的管理成为一件极其复杂的工作，如何让单车更加高效的使用，如何治理乱停乱放的问题？共享单车电子锁中有一块导航芯片。现在，中国市面上绝大多数共享单车都安装了北斗导航芯片。精度的位置服务不仅能够极大的方便用户也给共享单车的运营维护人员带来了极大的便利。北斗卫星导航系统是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯“格洛纳斯”系统、欧洲“伽利略”系统由中国自主建立独立运行的导航系统。

北斗卫星导航系统是由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组网而成的全球卫星导航系统。

同学们，你们知道是如何发射人造卫星吗？牛顿的设想过程

从高山上水平抛出一物体，速度一次比一次大，落地点也会一次比一次_________，如果速度足够大，物体就不会落回地面，将绕地球做______________运动，成为_____________________。牛顿对人造卫星原理是怎样描绘的？远匀速圆周人造地球卫星1.以多大的速度抛出这个物体，它才会绕地球表面匀速圆周运动，不会落回地面？

引力常量:Ｇ=6.67×10-11Nm2/kg2

地球质量:M=5.98×1024kg,地球半径：R=6371km地球表面重力加速度g=9.8m/s2关键点1：物体绕地球—匀速圆周运动发射速度（参考数值≈7.9，≈7.9）第一宇宙速度

做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供（F引=F向）1.以多大的速度抛出这个物体，它才会绕地球表面匀速圆周运动，不会落回地面？(已知Ｇ=6.67×10-11Nm2/kg2,地球质量M=5.98×1024kg,地球半径R=6371km，地球表面重力加速度g=9.8m/s2)关键点1：物体绕地球—匀速圆周运动关键点2：物体绕地球表面运动发射速度（参考数值≈7.9，≈7.9）第一宇宙速度

做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供重力提供物体做圆周运动的向心力可得出第一宇宙速度:卫星绕地球运动的最小发射速度。

大小—7.9km/s

第二宇宙速度:物体挣脱地球引力的最小发射速度。大小—11.2km/s

第三宇宙速度:物体挣脱太阳引力的最小发射速度。大小—16.7km/s

1.如图所示的a、b、c，其圆心均在地球的自转轴上，对环绕地球做匀速圆周运动的卫星的轨道而言，不可能的轨道是

。abcc结论2.1:卫星绕地球做圆周运动时，所有卫星都在以________为圆心的圆轨道上.卫星在轨道上的运行规律

F引F引F引F1F2地心绕行速度2.将各种卫星绕地球运动都近似看成匀速圆周运动，地球v卫星在轨道上的运行规律

写出卫星加速度、线速度、角速度、周期与轨道半径的关系：加速度与半径关系：__________________，a=___________；线速度与半径关系：__________________，v=___________；角速度与半径关系：__________________，ω=_________；周期与半径关系：__________________，T=___________。卫星在轨道上的运行规律

ω2rω=结论：高轨________速______周期（r越大，v越_______）（r越大，a越_______）（r越大，ω越_____）（r越大，T_____）小小小大低长越高越慢创新题1“车来了”定位官方版是一款能够帮助用户实时查询到公交信息的掌上app。如果你需要经常搭乘公交，那么这款软件能够为你提供很大的帮助。“车来了”软件是利用GPS卫星获取定位。GPS卫星属于中轨道卫星，24颗卫星分布在6个轨道平面上，离地面平均高度2万200千米。高低轨道卫星没有明确的划分界限，一般把离地面几百千米的卫星称为低轨道卫星，轨道高度超过超过1000米的称为高轨道卫星。

下图是同一轨道平面上的三颗相同的人造地球卫星，在不同的轨道高度，下列说法正确的是(BC

)A.周期TA>TB>TCB.根据万有引力定律可知FA>FB>FCC.角速度ωA>ωB>ωCD.C轨道卫星的周期是24小时北斗卫星组中静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星1、同步卫星，顾名思义就是指相对静止。其轨道一定在赤道平面。2、同步卫星的六个“一定”（1）轨道平面与赤道平面共面（2）与地球自传周期相同，即T=24h（3）与地球自传的角速度相等（4）离地面的高度相同（5）速率一定（6）与地球的自转方向一致

例题：已知地球的质量M=5.97×1024kg,地球半径：R=637×106m，自转周期T=24h,Ｇ=6.67×10-11Nm2/kg2(1)估算同步卫星的高度。(2)简述为什么同步卫星轨道平面要与赤道平面重合？

共享单车市场如今相当火爆，各大城市都能看到骑着共享单车穿梭在大街小巷的人群，最流行的当属“小黄车”、“小橙车”以及“小蓝车”。

让我们知道每一辆单车在哪里主要靠的是在每一辆车上电子锁里集成的位置导航芯片，现在市面上绝大部分的单车都已经安装了北斗的位置芯片。

北斗卫星导航系统是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯“格洛纳斯”系统、欧洲“伽利略”系统由中国自主建立独立运行的导航系统。北斗卫星导航系统是由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组网而成的全球卫星导航系统。静止卫星又称为同步卫星，下列关于同步卫星的说法正确的是（BD）A、可能在佛山的上空B、自西向东转C、绕行速度大于第一宇宙速度D、所有同步卫星所处的高度都一样创新题2课堂小结宇宙速度数值(km/s)意义第一宇宙速度

7.9卫星最小发射速度，最大环绕速度第二宇宙速度11.2

卫星摆脱地球引力束缚所需的发射速度第三宇宙速度16.7

卫星摆脱太阳引力束缚所需的发射速度课堂小结加速度与半径关系：__________________，a=___________；线速度与半径关系：__________________，v=___________；角速度与半径关系：__________________，ω=_________；周期与半径关系：__