高中物理 6.5《宇宙航行》課件1 新人教必修2

1、2021/8/11 星期三1第六章 萬有引力與航天第5節(jié)、宇宙航行2021/8/11 星期三21、萬有引力定律的兩種應(yīng)用:2、處理勻速圓周運(yùn)動(dòng)問題的關(guān)鍵3、地球?yàn)槭裁蠢@太陽運(yùn)動(dòng)？向心力的來源太陽對(duì)地球的萬有引力提供了地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力2021/8/11 星期三3設(shè)地球質(zhì)量為M，被拋出去的物體的質(zhì)量為m，物體繞地球運(yùn)行的軌道半徑為r。那么，在該軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的速度v如何推算？ 分析：物體做圓周運(yùn)動(dòng)，是地球 對(duì)物體的引力提供向心力2021/8/11 星期三4若把此物體看成是近地衛(wèi)星，而近地衛(wèi)星飛行的高度一般為100200km，與地球的半徑6370km相比，完全可以用6370km表示

2、衛(wèi)星到地心之間的距離，即r6370km，近地面的衛(wèi)星的速度是多少呢？2021/8/11 星期三5這就是人造地球衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所必須具有的最小發(fā)射速度，叫做第一宇宙速度。2021/8/11 星期三6第一宇宙速度1、速度公式2、說明：(1)公式中每個(gè)字母的物理意義M表示地球質(zhì)量，r表示地球半徑，v表示第一宇宙速度(2)第一宇宙速度為在地面發(fā)射衛(wèi)星的最小速度，也是環(huán)繞地球運(yùn)行的線速度2021/8/11 星期三7如果人造地球衛(wèi)星進(jìn)入地面附近的軌道速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，它繞地球運(yùn)動(dòng)的軌跡是橢圓。（3）第一宇宙速度為使衛(wèi)星恰能夠圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的發(fā)射速度20

3、21/8/11 星期三8第二宇宙速度：11.2km/s使衛(wèi)星能夠逃離地球的引力作用的衛(wèi)星發(fā)射速度當(dāng)物體的速度大于或等于11.2km/s時(shí)，衛(wèi)星就會(huì)掙脫地球的引力束縛，不再繞地球運(yùn)行，而是飛向太陽系的其它空間中去。我們把這個(gè)速度叫第二宇宙速度。2021/8/11 星期三9使衛(wèi)星能夠逃離太陽的引力作用的衛(wèi)星發(fā)射速度第三宇宙速度: 16.7km/s如果物體的速度等于或大于16.7km/s，物體就擺脫了太陽引力的束縛，飛到太陽系以外的宇宙空間去2021/8/11 星期三10h=3.6107mr=4.2107mv=3km/sT=24hh=3.8108mr3.8108mv=1km/sT=27天h0r=6.4106mv=7.9km/sT=84分鐘同步衛(wèi)星近地衛(wèi)星月球近地衛(wèi)星、同步衛(wèi)星、月球三者比較2021/8/11 星期三11（3）地球同步衛(wèi)星地球同步衛(wèi)星的特點(diǎn)：“四個(gè)一定”（1）周期一定：T=24h（2）高度一定: 在赤道上空處（