人教版（2003）高中物理必修二第六章万有引力与航天——宇宙航行

6.5宇宙航行 问题1、身高1.80m的“你”在地球表面上奋力将一棒球水平抛出,请结合生活实际和你所学的物理学知识,判断一下棒球落地时与抛出点间的水平距离为（）A、5mB、15mC、30mD、50mB复习提问 问题2、如果要增大棒球平抛的水平距离，应当怎么办？问题3、如果不断地加大抛出物体的速度会出现什么情景呢？增加高度；增大平抛初速度会围绕地球做匀速圆周运动，而不落向地面成为地球的一颗人造卫星新课导入 牛顿的卫星原理草图新课教学 新课教学 宇宙速度第一宇宙速度：v=7.9km/s,就是人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度.问题4、如果棒球被你在地面上以v=7.9km/s速度水平抛出后，多长时间后你将被它击中？新课教学5087S或85min 试推导轨道半径r与卫星线速度V，角速度ω，同期T的关系，设地球质量为M，卫星质量为m，轨道半径为r，由于万有引力提供向心力，则新课教学 问题5、一卫星在距地球表面H=3R（R为地球半径）处的高空围绕地球做匀速圆周运动请你计算一下它的线速度有多大？新课教学3.95km/s 越“高”越“慢”新课教学问题6、由以上结论可知，卫星越“高”，线速度越小，所以卫星发射到越高的地方越容易，这么说对么？ 环绕速度指的是卫星在轨道上做圆周运动的线速度.也称做在轨速度，是由：环绕速度新课教学 发射速度回顾：离心运动做匀速圆周运动的物体，在合外力突然消失或者合外力不足以提供所需的向心力时，将做逐渐远离圆心的运动，此种运动叫“离心运动”。新课教学 问题7、若棒球沿水平方向抛出的速度v>7.9km/s,会发生什么现象呢?新课教学---发射速度 宇宙速度第一宇宙速度：（v=7.9km/s）就是人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度.也叫“环绕速度”。第二宇宙速度：（v=11.2km/s）当物体的速度大于或等于,11.2km/s时，卫星就会脱离地球的吸引，这个速度也叫“脱离速度”。第三宇宙速度：（v=16.7km/s）如果物体的速度等于或大于16.7km/s，物体就摆脱了太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去。也叫“逃逸速度”。新课教学---发射速度 发射速度与环绕速度的区别⑴发射速度指的是,在地球表面沿切线方向抛出的卫星的初速度,是理论上的计算值；环绕速度指的是卫星在轨道上做圆周运动的线速度.⑵环绕速度小于发射速度（第一宇宙速度除外）⑶轨道半径越大，发射速度也越大，环绕速度反而越小．新课教学---发射速度 问题8、第一宇宙速度：v=7.9km/s,是最小的发射速度,同时也是最大的圆周环绕速度.你认为这句话对吗？新课教学---发射速度 探索宇宙的奥秘，奔向广阔而遥远的太空，是人类自古以来的梦想。新课教学---梦想成真 世界上第一颗人造地球卫星1957年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星前苏联的“斯普特尼克1号”从拜科努尔发射场升空。它标志着人类的活动疆域已经从陆地、海洋、大气层扩大到了宇宙空间，人类从此打开天门，放眼宇宙。新课教学---梦想成真 我国第一颗人造卫星－东方红一号新课教学---梦想成真 个人一小步，人类一大步！1969年7月20日，美国“阿波罗11号宇宙飞船登月新课教学---梦想成真 新课教学---梦想成真 太阳同步轨道卫星拍摄的世界各地晚10点的图片。城市的灯光辉映出我们这个星球比较繁荣的区域。新课教学---激发兴趣 黎明时的中国新课教学---激发兴趣 美国卫星拍到中国航母照片：正高速航行新课教学---激发兴趣 新课教学---激发兴趣 新课教学---激发兴趣 例1．如图所示，有A、B、C三颗绕地球作匀速圆周运动的人造卫星A和B质量相同，C的质量比A和B要大，根据万有引力定律可以判定它的线速度大小关系是：VA_____VB______VC;运动周期大小关系是:TA______TB_______TC地球ABC新课教学---教学检测〉〉〈〈 例2．关于人造卫星，下列说法正确的是（）A.人造卫星环绕地球的运行的速度可能为5.0km/sB.人造卫星环绕地球的运行的速度可能为7.9km/sC.人造卫星环绕地球的运行的周期可能为80minD.人造卫星环绕地球的运行的周期可能为200min新课教学---教学检测ABD 例3．地球质量是火星的质量的10倍，地球半径是火星半径的2倍，地球的第一宇宙速度是7.9km/s，则火星的第一宇宙速度为______________。新课教学---教学检测4.4km/s 再见！