人教版必修第二冊(cè)教學(xué)課件.4宇宙航行222

1、第七章萬有引力與宇宙航行4 宇宙航行學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)法指導(dǎo)1.知道三個(gè)宇宙的速度的含義，會(huì)推導(dǎo)第一宇宙速度2了解人造衛(wèi)星的有關(guān)知識(shí)，掌握人造衛(wèi)星的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系3了解人類對(duì)太空探索的歷程及我國(guó)衛(wèi)星發(fā)射的情況1.通過近地衛(wèi)星的運(yùn)行推導(dǎo)第一宇宙速度并計(jì)算其數(shù)值，同時(shí)理解第二、第三宇宙速度的含義2通過對(duì)地球衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的分析，掌握不同高度衛(wèi)星的線速度、角速度、周期和加速度的特點(diǎn)3通過閱讀教材，體會(huì)人類探索太空的成就與科學(xué)精神知識(shí)導(dǎo)圖預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) | 新知領(lǐng)悟宇宙速度7.9最大最小11.2地球最小16.7太陽最小關(guān)于宇宙速度，下列說法正確的是()A第一宇宙速度是能使人造地球衛(wèi)星飛行的最小發(fā)射速

2、度B第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度C第二宇宙速度是衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)的最大速度D第三宇宙速度是發(fā)射人造地球衛(wèi)星的最小速度【答案】A【解析】第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，也是地球衛(wèi)星繞地球飛行的最大速度，A正確，B錯(cuò)誤；第二宇宙速度是在地面上發(fā)射物體，使之成為繞太陽運(yùn)動(dòng)或繞其他行星運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星所必需的最小發(fā)射速度，C錯(cuò)誤；第三宇宙速度是在地面上發(fā)射物體，使之飛到太陽系以外的宇宙空間所必需的最小發(fā)射速度，D錯(cuò)誤1_年10月4日，世界上第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功2_年4月24日，我國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”發(fā)射成功為我國(guó)航天事業(yè)作出特殊貢獻(xiàn)的科學(xué)家_被譽(yù)為“

3、中國(guó)航天之父”3地球同步衛(wèi)星：(1)位于_上方，高度約為_km.(2)相對(duì)地面_，周期與_周期相同人造地球衛(wèi)星19571970錢學(xué)森赤道36 000靜止地球自轉(zhuǎn)11961年4月12日，蘇聯(lián)航天員_乘坐“東方一號(hào)”載人飛船首次成功進(jìn)入太空21969年7月美國(guó)“阿波羅11號(hào)”登上_.32003年10月15日我國(guó)航天員_踏入太空42013年6月，“神舟十號(hào)”分別完成與“天宮一號(hào)”的手動(dòng)和自動(dòng)交會(huì)_.載人航天與太空探索加加林月球楊利偉對(duì)接多維課堂 | 素養(yǎng)初培如圖，甲是正在發(fā)射的火箭，乙是三個(gè)宇宙速度思考以下問題宇宙速度的推導(dǎo)和理解(1)這些衛(wèi)星的軌道圓心有什么特點(diǎn)？A第一宇宙速度是能使人造地球衛(wèi)星飛

4、行的最小發(fā)射速度2了解人造衛(wèi)星的有關(guān)知識(shí)，掌握人造衛(wèi)星的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系指衛(wèi)星直接從地面發(fā)射后離開地面時(shí)的速度，相當(dāng)于在地面上用一門威力強(qiáng)大的大炮將衛(wèi)星轟出炮口時(shí)的速度，衛(wèi)星離開炮口后，不再對(duì)衛(wèi)星提供動(dòng)力現(xiàn)實(shí)中并非這樣發(fā)射衛(wèi)星，而是由火箭推送經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的加速，最終送入預(yù)定軌道并運(yùn)行工作(1)這些衛(wèi)星的軌道圓心有什么特點(diǎn)？指衛(wèi)星直接從地面發(fā)射后離開地面時(shí)的速度，相當(dāng)于在地面上用一門威力強(qiáng)大的大炮將衛(wèi)星轟出炮口時(shí)的速度，衛(wèi)星離開炮口后，不再對(duì)衛(wèi)星提供動(dòng)力現(xiàn)實(shí)中并非這樣發(fā)射衛(wèi)星，而是由火箭推送經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的加速，最終送入預(yù)定軌道并運(yùn)行工作2關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列表述正確的是()在地

5、球的周圍，有許多衛(wèi)星在不同的軌道上繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)，若軌跡為圓，請(qǐng)思考：(2)這些衛(wèi)星的線速度、角速度、周期跟什么因素有關(guān)呢？課堂小練 | 素養(yǎng)達(dá)成A該衛(wèi)星的發(fā)射速度必定大于11.A衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)可能經(jīng)過重慶的正上方3地球同步衛(wèi)星：(1)位于_上方，高度約為_km.32003年10月15日我國(guó)航天員_踏入太空1_年10月4日，世界上第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功(3)當(dāng)人造衛(wèi)星的發(fā)射速度7.(2)這些衛(wèi)星的線速度、角速度、周期跟什么因素有關(guān)呢？通過近地衛(wèi)星的運(yùn)行推導(dǎo)第一宇宙速度并計(jì)算其數(shù)值，同時(shí)理解第二、第三宇宙速度的含義3(多選)已知地球半徑為R，質(zhì)量為M，自轉(zhuǎn)角速度為，地面重力加速度為g，引力常量為G，

6、地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度為v，則第一宇宙速度的值可表示為()B第一宇宙速度又叫脫離速度專練(多選)如圖所示，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星首先進(jìn)入橢圓軌道，然后在Q點(diǎn)通過改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進(jìn)入地球同步軌道，則()問題(1)如何推導(dǎo)第一宇宙速度？(2)怎樣理解第一宇宙速度的意義？(3)當(dāng)人造衛(wèi)星的發(fā)射速度7.9 km/sv11.2 km/s時(shí)，衛(wèi)星怎樣繞地球運(yùn)動(dòng)？探究總結(jié)1發(fā)射速度指衛(wèi)星直接從地面發(fā)射后離開地面時(shí)的速度，相當(dāng)于在地面上用一門威力強(qiáng)大的大炮將衛(wèi)星轟出炮口時(shí)的速度，衛(wèi)星離開炮口后，不再對(duì)衛(wèi)星提供動(dòng)力現(xiàn)實(shí)中并非這樣發(fā)射衛(wèi)星，而是由火箭推送經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的加速，最終送入預(yù)定軌道并運(yùn)行工作精

7、練1恒星演化發(fā)展到一定階段，可能成為恒星世界的“侏儒”中子星中子星的半徑較小，一般在720 km，但它的密度大得驚人若某中子星的半徑為10 km，密度為1.21017kg/m3，那么該中子星的第一宇宙速度約為()A7.9 km/sB16.7 km/sC2.9104km/sD5.8104 km/s【答案】D在地球的周圍，有許多衛(wèi)星在不同的軌道上繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)，若軌跡為圓，請(qǐng)思考：人造衛(wèi)星的運(yùn)行規(guī)律問題(1)這些衛(wèi)星的軌道圓心有什么特點(diǎn)？(2)這些衛(wèi)星的線速度、角速度、周期跟什么因素有關(guān)呢？探究總結(jié)設(shè)衛(wèi)星的軌道半徑為r，線速度大小為v，角速度大小為，周期為T，向心加速度大小為a.精練2如圖所示，設(shè)行星

8、繞太陽的運(yùn)動(dòng)是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，金星自身的半徑是火星的n倍，質(zhì)量為火星的k倍，不考慮行星自轉(zhuǎn)的影響，則()【答案】BA地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度大于7.9 km/sB地球同步衛(wèi)星的線速度比靜止在赤道上物體的小C中軌道衛(wèi)星的周期大于24 hD中軌道衛(wèi)星的向心加速度比地球同步衛(wèi)星的大變式22019年4月20日，我國(guó)成功發(fā)射第44顆“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)由地球同步衛(wèi)星、中軌道衛(wèi)星和傾斜同步衛(wèi)星組成下列說法正確的是()【答案】D本題解答時(shí)需注意：區(qū)別兩個(gè)半徑(行星自身半徑與公轉(zhuǎn)軌道半徑)；區(qū)別兩個(gè)加速度(公轉(zhuǎn)向心加速度與行星表面重力加速度)；比較第一宇宙速度時(shí)，只需比較根號(hào)內(nèi)的數(shù)字大小即可.

9、核心素養(yǎng)微專題物理與科學(xué)技術(shù)航天器的變軌與對(duì)接當(dāng)衛(wèi)星由于某種原因速度突然改變時(shí)(開啟或關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)或空氣阻力作用)，萬有引力就不再等于向心力，衛(wèi)星將做變軌運(yùn)行3綜上所述，當(dāng)衛(wèi)星航天器需要變軌到更大半徑的軌道需要加速，但到達(dá)預(yù)定的軌道后的運(yùn)行速度比原運(yùn)行速度則更小了，反之變軌到更小半徑的軌道，則需要減速，但到達(dá)軌道后運(yùn)行速度比原速度更大了4從能量的角度來講，外力做功加速的目的是克服萬有引力做功，從而獲得更大的重力勢(shì)能，而并非轉(zhuǎn)化為衛(wèi)星的功能相反，減速之后，軌道半徑變小，衛(wèi)星將部分勢(shì)能轉(zhuǎn)化成了動(dòng)能，從而獲得了更大的速度專練(多選)如圖所示，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星首先進(jìn)入橢圓軌道，然后在Q點(diǎn)

10、通過改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進(jìn)入地球同步軌道，則()A該衛(wèi)星的發(fā)射速度必定大于11.2 km/sB衛(wèi)星在同步軌道上的運(yùn)行速度大于7.9 km/sC在橢圓軌道上，衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度大于在Q點(diǎn)的速度D衛(wèi)星在Q點(diǎn)通過加速實(shí)現(xiàn)由軌道進(jìn)入軌道【答案】CD【解析】11.2 km/s是衛(wèi)星脫離地球引力束縛的發(fā)射速度，而同步衛(wèi)星仍然繞地球運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；7.9 km/s(第一宇宙速度)是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)最大的環(huán)繞速度，同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度一定小于第一宇宙速度，故B錯(cuò)誤；橢圓軌道上，P是近地點(diǎn)，故衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度大于在Q點(diǎn)的速度，衛(wèi)星在軌道上的Q點(diǎn)做向心運(yùn)動(dòng)，只有加速后才能沿軌道運(yùn)動(dòng)，故C、D正

11、確課堂小練 | 素養(yǎng)達(dá)成1關(guān)于地球的第一宇宙速度，下列說法正確的是()A第一宇宙速度又叫環(huán)繞速度B第一宇宙速度又叫脫離速度C第一宇宙速度跟地球的質(zhì)量無關(guān)D第一宇宙速度跟地球的半徑無關(guān)【答案】A2關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列表述正確的是()A衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)可能經(jīng)過重慶的正上方B衛(wèi)星的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度C衛(wèi)星距離地面的高度大于月球離地面的高度D衛(wèi)星運(yùn)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，蘇聯(lián)航天員_乘坐“東方一號(hào)”載人飛船首次成功進(jìn)入太空(2)這些衛(wèi)星的線速度、角速度、周期跟什么因素有關(guān)呢？3(多選)已知地球半徑為R，質(zhì)量為M，自轉(zhuǎn)角速度為，地面重力加速度為g，引力常

12、量為G，地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度為v，則第一宇宙速度的值可表示為()D第三宇宙速度是發(fā)射人造地球衛(wèi)星的最小速度指衛(wèi)星直接從地面發(fā)射后離開地面時(shí)的速度，相當(dāng)于在地面上用一門威力強(qiáng)大的大炮將衛(wèi)星轟出炮口時(shí)的速度，衛(wèi)星離開炮口后，不再對(duì)衛(wèi)星提供動(dòng)力現(xiàn)實(shí)中并非這樣發(fā)射衛(wèi)星，而是由火箭推送經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的加速，最終送入預(yù)定軌道并運(yùn)行工作A該衛(wèi)星的發(fā)射速度必定大于11.A衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)可能經(jīng)過重慶的正上方課堂小練 | 素養(yǎng)達(dá)成在地球的周圍，有許多衛(wèi)星在不同的軌道上繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)，若軌跡為圓，請(qǐng)思考：2通過對(duì)地球衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的分析，掌握不同高度衛(wèi)星的線速度、角速度、周期和加速度的特點(diǎn)本題解答時(shí)需注意：區(qū)別兩個(gè)半徑(行星自身半

13、徑與公轉(zhuǎn)軌道半徑)；通過近地衛(wèi)星的運(yùn)行推導(dǎo)第一宇宙速度并計(jì)算其數(shù)值，同時(shí)理解第二、第三宇宙速度的含義課堂小練 | 素養(yǎng)達(dá)成2關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列表述正確的是()C第二宇宙速度是衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)的最大速度B地球同步衛(wèi)星的線速度比靜止在赤道上物體的小(3)當(dāng)人造衛(wèi)星的發(fā)射速度7.D中軌道衛(wèi)星的向心加速度比地球同步衛(wèi)星的大變式22019年4月20日，我國(guó)成功發(fā)射第44顆“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)由地球同步衛(wèi)星、中軌道衛(wèi)星和傾斜同步衛(wèi)星組成下列說法正確的是()變式22019年4月20日，我國(guó)成功發(fā)射第44顆“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)由地球同步衛(wèi)星、中軌道衛(wèi)星和傾斜同步衛(wèi)星組成下列說法正確的是()21017kg/m3，那么該中子星的第一宇宙速度約為()3(多選)已知地球半徑為R，