人教版高中物理《宇宙航行》课件

7.4宇宙航行第一页，共21页。7.4宇宙航行第一页，共21页。1课前回顾万有引力：第二页，共21页。课前回顾万有引力：第二页，共21页。2牛顿曾设想,从高山上用不同的水平速度抛出物体,速度一次比一次大,则落点一次比一次远-----当速度足够大时,物体就围绕地球旋转,成为一颗人造卫星1、如图所示，我国自主研发的北斗卫星导航系统由多颗卫星组成，包括分布于a类型轨道的同步轨道卫星、分布于b类型轨道的倾斜轨道卫星（与同步卫星轨道半径相同，轨道倾角55°）和分布于c类型轨道的中轨道卫星，中轨道卫星在3个互成120°的轨道面上做圆周运动。（小于该速度则发射不成功）a类型轨道上的卫星相对于地面静止且处于平衡状态卫星贴着地球表面转动，它到地心的距离为r，求卫星的速度v，a类型轨道上的卫星相对于地面静止且处于平衡状态天宫二号受控再入大气层，标志着中国载人航天工程空间实验室阶段全部任务圆满完成。思考：地球上的物体，怎样才能离开地球进行宇宙航行呢？2018年9月15日，天宫二号空间实验室已圆满完成2年在轨飞行和各项试验任务，天宫二号平台及装载的应用载荷功能正常、状态良好。人造卫星质量为m，在地球上，卫星的最小发射速度下列关系正确的是（）2km/s时，它就会克服地球的引力，永远离开地球。设地球的质量为M，地球上的物体，怎样才能离开地球进行宇宙航行呢？在地球上，卫星的最小发射速度自古以来就是人类的梦想。探究宇宙奥秘，奔向遥远的太空。2019年7月19日21时06分，天宫二号空间实验室受控离轨并再入大气层，少量残骸落入南太平洋预定安全海域。2km/s叫做第二宇宙速度。学习目标第三页，共21页。牛顿曾设想,从高山上用不同的水平速度抛出物体,速度一次比一3课前导入思考：地球上的物体，怎样才能离开地球进行宇宙航行呢？第四页，共21页。课前导入思考：地球上的物体，怎样才能离开地球进行宇宙航行呢？4八大行星围绕太阳转动第五页，共21页。八大行星围绕太阳转动第五页，共21页。5嫦娥奔月探究宇宙奥秘，奔向遥远的太空。自古以来就是人类的梦想。第六页，共21页。嫦娥奔月探究宇宙奥秘，奔向遥远的太空。自古以来就是人类的梦想6思考地球上的物体，怎样才能离开地球进行宇宙航行呢？第七页，共21页。思考地球上的物体，怎样才能离开地球进行宇宙航行呢？第七页，共7一、牛顿的设想

牛顿曾设想,从高山上用不同的水平速度抛出物体,速度一次比一次大,则落点一次比一次远-----当速度足够大时,物体就围绕地球旋转,成为一颗人造卫星第八页，共21页。一、牛顿的设想牛顿曾设想,从高山上用不同的水平速度抛出物8

宇宙速度1、第一宇宙速度物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，叫做第一宇宙速度。

在地球上，卫星的最小发射速度（小于该速度则发射不成功）被称为：地球的第一宇宙速度轨道：贴着地球表面（附近）转动的速度第九页，共21页。宇宙速度在地球上，卫星的最小发射速度（小于该速度则发射不9计算：贴着地球表面转动的那颗卫星，它的速度是多少？

设地球的质量为M，人造卫星质量为m，卫星贴着地球表面转动，它到地心的距离为r，求卫星的速度v，解得：由：卫星受地球的万有引力充当卫星转动的向心力F万

=F向第十页，共21页。计算：贴着地球表面转动的那颗卫星，它的速度是多少？设10公式的推导第十一页，共21页。公式的推导第十一页，共21页。112、第二宇宙速度当物体的速度等于或大于11.2km/s时，它就会克服地球的引力，永远离开地球。我们把11.2km/s叫做第二宇宙速度。第十二页，共21页。2、第二宇宙速度当物体的速度等于或大于11.2km/s时，它12地球的第一宇宙速度：火星的：土星的：月亮的：同理：第十三页，共21页。地球的第一宇宙速度：火星的：土星的：月亮的：同理：第十三页13在地球上，卫星的最小发射速度2km/s时，它就会克服地球的引力，永远离开地球。2、［多选］如图所示，某次发射同步卫星时，先进入一个近地的圆轨道，然后在P点经极短时间点火变速后进入椭圆形转移轨道（该椭圆轨道的近地点为近地圆轨道上的P点，远地点为同步轨道上的Q点），到达远地点时再次经极短时间点火变速后，进入同步轨道。牛顿曾设想,从高山上用不同的水平速度抛出物体,速度一次比一次大,则落点一次比一次远-----当速度足够大时,物体就围绕地球旋转,成为一颗人造卫星2km/s时，它就会克服地球的引力，永远离开地球。2016年10月19日凌晨，神州十一号飞船与天宫二号自动交会对接成功。航天员景海鹏、陈东进入天宫二号。当物体的速度等于或大于16.当物体的速度等于或大于11.自古以来就是人类的梦想。2019年7月19日21时06分，天宫二号空间实验室受控离轨并再入大气层，少量残骸落入南太平洋预定安全海域。2km/s叫做第二宇宙速度。在地球上，卫星的最小发射速度人造卫星质量为m，1、如图所示，我国自主研发的北斗卫星导航系统由多颗卫星组成，包括分布于a类型轨道的同步轨道卫星、分布于b类型轨道的倾斜轨道卫星（与同步卫星轨道半径相同，轨道倾角55°）和分布于c类型轨道的中轨道卫星，中轨道卫星在3个互成120°的轨道面上做圆周运动。下列关系正确的是（）人造卫星质量为m，2016年10月19日凌晨，神州十一号飞船与天宫二号自动交会对接成功。卫星贴着地球表面转动，它到地心的距离为r，求卫星的速度v，思考：地球上的物体，怎样才能离开地球进行宇宙航行呢？3、第三宇宙速度当物体的速度等于或大于16.7km/s时，物体可以挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间。我们把16.7km/s叫做第三宇宙速度。第十四页，共21页。在地球上，卫星的最小发射速度3、第三宇宙速度当物体的速度等于142016年9月15日22时04分12秒，天宫二号空间实验室在酒泉卫星发射中心发射。2016年10月19日凌晨，神州十一号飞船与天宫二号自动交会对接成功。航天员景海鹏、陈东进入天宫二号。2017年9月17日15时29分，地面发送指令，天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室实施分离。2018年9月15日，天宫二号空间实验室已圆满完成2年在轨飞行和各项试验任务，天宫二号平台及装载的应用载荷功能正常、状态良好。为进一步发挥空间应用效益。2019年7月19日21时06分，天宫二号空间实验室受控离轨并再入大气层，少量残骸落入南太平洋预定安全海域。天宫二号受控再入大气层，标志着中国载人航天工程空间实验室阶段全部任务圆满完成。我国的航天成就第十五页，共21页。2016年9月15日22时04分12秒，天宫二号空间实验室在15第十六页，共21页。第十六页，共21页。16图形解析

地球v2=11.2km/sv3=16.7km/s11.2km/s>v>7.9km/s

v1=7.9km/sV1=7.9km/sV2=11.2km/s

V3=16.7km/s

第十七页，共21页。图形解析 地球v2=11.2km/sv3=16.7k17内容小结三个宇宙速度1.第一宇宙速度v1=7.9km/s2.第二宇宙速度v2=11.2km/s3.第三宇宙速度v3=16.7km/s第十八页，共21页。内容小结三个宇宙速度1.第一宇宙速度v1=7.9km/s第18练一练1、如图所示，我国自主研发的北斗卫星导航系统由多颗卫星组成，包括分布于a类型轨道的同步轨道卫星、分布于b类型轨道的倾斜轨道卫星（与同步卫星轨道半径相同，轨道倾角55°）和分布于c类型轨道的中轨道卫星，中轨道卫星在3个互成120°的轨道面上做圆周运动。下列说法正确的是（）

A.a类型轨道上的卫星相对于地面静止且处于平衡状态B.a类型轨道上的卫星运行速率等于b类型轨道上卫星的运行速率C.b类型轨道上的卫星也与地球保持相对静止D.三类卫星相比，c类型轨道上的卫星的向心加速度最小B第十九页，共21页。练一练1、如图所示，我国自主研发的北斗卫星导航系统由多颗卫192、［多选］如图所示，某次发射同步卫星时，先进入一个近地的圆轨道，然后在P点经极短时间点火变速后进入椭圆形转移轨道（该椭圆轨道的近地点为近地圆轨道上的P点，远地点为同步轨道上的Q点），到达远地点时再次经极短时间点火变速后，进入同步轨道。设卫星在近地圆轨道上运行的速率为v1，在P点经极短时间变速后的速率为v2，沿转移轨道刚到达远地点Q时的速率为v3，在Q点经极短时间变速后进入同步轨道后的速率为v4。下列关系正确的是（）

A.v1<v3 B.v4<v1 C.v3<v4 D.v4<v2BCD第二十页，共21页。2、［多选］如图所示，某次发射同步卫星时，先进入一个近地的圆20谢谢第二十一页，共21页。谢谢第二十一页，共21页。217.4宇宙航行第一页，共21页。7.4宇宙航行第一页，共21页。22课前回顾万有引力：第二页，共21页。课前回顾万有引力：第二页，共21页。23牛顿曾设想,从高山上用不同的水平速度抛出物体,速度一次比一次大,则落点一次比一次远-----当速度足够大时,物体就围绕地球旋转,成为一颗人造卫星1、如图所示，我国自主研发的北斗卫星导航系统由多颗卫星组成，包括分布于a类型轨道的同步轨道卫星、分布于b类型轨道的倾斜轨道卫星（与同步卫星轨道半径相同，轨道倾角55°）和分布于c类型轨道的中轨道卫星，中轨道卫星在3个互成120°的轨道面上做圆周运动。（小于该速度则发射不成功）a类型轨道上的卫星相对于地面静止且处于平衡状态卫星贴着地球表面转动，它到地心的距离为r，求卫星的速度v，a类型轨道上的卫星相对于地面静止且处于平衡状态天宫二号受控再入大气层，标志着中国载人航天工程空间实验室阶段全部任务圆满完成。思考：地球上的物体，怎样才能离开地球进行宇宙航行呢？2018年9月15日，天宫二号空间实验室已圆满完成2年在轨飞行和各项试验任务，天宫二号平台及装载的应用载荷功能正常、状态良好。人造卫星质量为m，在地球上，卫星的最小发射速度下列关系正确的是（）2km/s时，它就会克服地球的引力，永远离开地球。设地球的质量为M，地球上的物体，怎样才能离开地球进行宇宙航行呢？在地球上，卫星的最小发射速度自古以来就是人类的梦想。探究宇宙奥秘，奔向遥远的太空。2019年7月19日21时06分，天宫二号空间实验室受控离轨并再入大气层，少量残骸落入南太平洋预定安全海域。2km/s叫做第二宇宙速度。学习目标第三页，共21页。牛顿曾设想,从高山上用不同的水平速度抛出物体,速度一次比一24课前导入思考：地球上的物体，怎样才能离开地球进行宇宙航行呢？第四页，共21页。课前导入思考：地球上的物体，怎样才能离开地球进行宇宙航行呢？25八大行星围绕太阳转动第五页，共21页。八大行星围绕太阳转动第五页，共21页。26嫦娥奔月探究宇宙奥秘，奔向遥远的太空。自古以来就是人类的梦想。第六页，共21页。嫦娥奔月探究宇宙奥秘，奔向遥远的太空。自古以来就是人类的梦想27思考地球上的物体，怎样才能离开地球进行宇宙航行呢？第七页，共21页。思考地球上的物体，怎样才能离开地球进行宇宙航行呢？第七页，共28一、牛顿的设想

牛顿曾设想,从高山上用不同的水平速度抛出物体,速度一次比一次大,则落点一次比一次远-----当速度足够大时,物体就围绕地球旋转,成为一颗人造卫星第八页，共21页。一、牛顿的设想牛顿曾设想,从高山上用不同的水平速度抛出物29

宇宙速度1、第一宇宙速度物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，叫做第一宇宙速度。

在地球上，卫星的最小发射速度（小于该速度则发射不成功）被称为：地球的第一宇宙速度轨道：贴着地球表面（附近）转动的速度第九页，共21页。宇宙速度在地球上，卫星的最小发射速度（小于该速度则发射不30计算：贴着地球表面转动的那颗卫星，它的速度是多少？

设地球的质量为M，人造卫星质量为m，卫星贴着地球表面转动，它到地心的距离为r，求卫星的速度v，解得：由：卫星受地球的万有引力充当卫星转动的向心力F万

=F向第十页，共21页。计算：贴着地球表面转动的那颗卫星，它的速度是多少？设31公式的推导第十一页，共21页。公式的推导第十一页，共21页。322、第二宇宙速度当物体的速度等于或大于11.2km/s时，它就会克服地球的引力，永远离开地球。我们把11.2km/s叫做第二宇宙速度。第十二页，共21页。2、第二宇宙速度当物体的速度等于或大于11.2km/s时，它33地球的第一宇宙速度：火星的：土星的：月亮的：同理：第十三页，共21页。地球的第一宇宙速度：火星的：土星的：月亮的：同理：第十三页34在地球上，卫星的最小发射速度2km/s时，它就会克服地球的引力，永远离开地球。2、［多选］如图所示，某次发射同步卫星时，先进入一个近地的圆轨道，然后在P点经极短时间点火变速后进入椭圆形转移轨道（该椭圆轨道的近地点为近地圆轨道上的P点，远地点为同步轨道上的Q点），到达远地点时再次经极短时间点火变速后，进入同步轨道。牛顿曾设想,从高山上用不同的水平速度抛出物体,速度一次比一次大,则落点一次比一次远-----当速度足够大时,物体就围绕地球旋转,成为一颗人造卫星2km/s时，它就会克服地球的引力，永远离开地球。2016年10月19日凌晨，神州十一号飞船与天宫二号自动交会对接成功。航天员景海鹏、陈东进入天宫二号。当物体的速度等于或大于16.当物体的速度等于或大于11.自古以来就是人类的梦想。2019年7月19日21时06分，天宫二号空间实验室受控离轨并再入大气层，少量残骸落入南太平洋预定安全海域。2km/s叫做第二宇宙速度。在地球上，卫星的最小发射速度人造卫星质量为m，1、如图所示，我国自主研发的北斗卫星导航系统由多颗卫星组成，包括分布于a类型轨道的同步轨道卫星、分布于b类型轨道的倾斜轨道卫星（与同步卫星轨道半径相同，轨道倾角55°）和分布于c类型轨道的中轨道卫星，中轨道卫星在3个互成120°的轨道面上做圆周运动。下列关系正确的是（）人造卫星质量为m，2016年10月19日凌晨，神州十一号飞船与天宫二号自动交会对接成功。卫星贴着地球表面转动，它到地心的距离为r，求卫星的速度v，思考：地球上的物体，怎样才能离开地球进行宇宙航行呢？3、第三宇宙速度当物体的速度等于或大于16.7km/s时，物体可以挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间。我们把16.7km/s叫做第三宇宙速度。第十四页，共21页。在地球上，卫星的最小发射速度3、第三宇宙速度当物体的速度等于352016年9月15日22时04分12秒，天宫二号空间实验室在酒泉卫星发射中心发射。2016年10月19日凌晨，神州十一号飞船与天宫二号自动交会对接成功。航天员景海鹏、陈东进入天宫二号。2017年9月17日15时29分，地面发送指令，天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室实施分离。2018年9月15日，天宫二号空间实验室已圆满完成2年在轨飞行和各项试验任务，天宫二号平台及装载的应用载荷功能正常、状态良好。为进一步发挥空间应用效益。2019年7月19日21时06分，天宫二号空间实验室受控离轨并再入大气层，少量残骸落入南太平洋预定安全海域。天宫二号受控再入大气层，标志着中国载人航天工程空间实验室阶段全部任务圆满完成。我国的航天成就第十五页，共21页。2016年9月15日22时04分12秒，天宫二号空间实验室在36第十六页，共21页。第十六页，共21页。37图形解析

地球v2=11.2km/sv3=16.7km/s11.2km/s>v>7.9km/s

v1=7.9km/sV1=7.9km/sV2=11.2km/s

V3=16.7km/s

第十七页，共21页。图形解析 地球v2=11.2km/sv3=16.7k38内容小结三个宇宙速度1.第一宇宙速度v1=7.