宇宙航行高一下学期物理人教版（2019）必修第二册+

宇宙航行年级：高一学科：物理（人教版）基础教育精品课F<mv2/rF=mv2/r曲线运动中1．曲线运动中力和运动的关系力的大小对应运动F供=F需匀速圆周F供<F需近心运动离心运动F供>F需FF>mv2/r一．宇宙速度(1)物体做平抛运动的一般规律怎么扔得远一．宇宙速度2．牛顿的设想(2)牛顿的独到视角生活中地面是水平的牛顿的洞察力(1)物体做平抛运动的一般规律一．宇宙速度2．牛顿的设想(2)牛顿的独到视角(1)物体做平抛运动的一般规律一．宇宙速度2．牛顿的设想(3)向心力由谁来提供？速度足够大，物体将绕地球运动，成为人造地球卫星(2)牛顿的独到视角(1)物体做平抛运动的一般规律一．宇宙速度2．牛顿的设想(4)近地处，卫星绕地球做匀速圆周运动的速度多大？方程左右两边，r的物理意义相同吗?一般r是不是地球半径?r何时能看作地球半径?(3)向心力由谁来提供？一．宇宙速度2．牛顿的设想7.9km/s是最大的环绕速度(5)发射速度至少要多大？(4)近地处，卫星绕地球做匀速圆周运动的速度多大？(3)向心力由谁来提供？7.9km/s一．宇宙速度2．牛顿的设想(1)物体做平抛运动的一般规律(2)牛顿的独到视角(4)近地处，卫星绕地球做匀速圆周运动的速度多大？(5)发射速度至少要多大？(6)发射速度大于7.9km/s，卫星就能挣脱地球的束缚？

卫星挣脱地球束缚，发射速度至少多大？(3)向心力由谁来提供？一．宇宙速度11.2km/s(3)第三宇宙速度：v3=16.7km/s卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度(1)第一宇宙速度v1=7.9km/s

人造地球卫星做匀速圆周运动的最大绕行速度人造地球卫星的最小发射速度(2)第二宇宙速度：v2=11.2km/s卫星挣脱地球束缚的最小发射速度3．三个宇宙速度推导区别一．宇宙速度1．人造地球卫星的轨道(1)卫星的轨道在稳定轨道上做匀速圆周运动，人造地球卫星的轨道中心在何处？二．人造地球卫星(1)卫星的轨道

如果人造地球卫星的发射速度大于第一宇宙速度，它做什么运动？二．人造地球卫星1．人造地球卫星的轨道一般轨道极地轨道赤道轨道二．人造地球卫星1．人造地球卫星的轨道(1)卫星的轨道(2)卫星的受力，方向如何？极地轨道FFF一般轨道(1)卫星的轨道二．人造地球卫星1．人造地球卫星的轨道2．卫星运行线速度、角速度、周期与轨道半径的关系：(r越大，T越大)(r越大，v越小)(r越大，ω越小)可见：v、ω、T与r

为一一对应关系探究已知地球质量为M，引力常量G，卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r。二．人造地球卫星判断：假如一颗做匀速圆周运动的人造地球卫星，其轨道半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动，则根据公式v=ωr，可知卫星运动的线速度增大到原来的2倍！(r越大，v越小)(r越大，ω越小)二．人造地球卫星2．卫星运行线速度、角速度、周期与轨道半径的关系：2．轨道半径增大，卫星运行速度如何变化？1．同一轨道，运行线速度与卫星自身质量有关吗？3．地球同步卫星已知地球同步卫星做匀速圆周运动。请你利用学过的知识，确定地球同步卫星的相关参量。探究可用数据：引力常量

G=6.67×10-11N·m2/kg2

地球的质量为M=6.0×1024kg

地球半径R=6.4×103km二．人造地球卫星可用数据：引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2地球的质量为M=6.0×1024kg地球半径R=6.4×103km确定地球同步卫星的相关参量运行T=24

h

或二．人造地球卫星3．地球同步卫星(1)运行T=24h

(2)运动轨道半径r=______距离地面的高度h=_____(3)圆周运动线速度v≈_________(4)位于地球赤道上空(与赤道共面)可用数据：引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2地球的质量为M=6.0×1024kg地球半径R=6.4×103km4.2×104km=6.6R5.6R3.1km/s二．人造地球卫星确定地球同步卫星的相关参量3．地球同步卫星地球同步卫星近地卫星三．梦想成真钱学森孙家栋杨利伟刘洋三．梦想成真1．研究人造地球卫星的基本方法：地球和卫星之间万有引力提供卫星的向心力2．宇宙速度：第一宇宙速度：v1＝7.9km/s第二宇宙速度：v2＝11.2km/s

第三宇宙速度:

v3＝16.7km/s3．人类宇宙航行地球卫星四．课堂小结