人教版高中物理必修2第6章萬有引力與航天 6-3萬有引力定律的應(yīng)用萬有引力的兩大疑難問題課件

第六章——萬有引力的兩大疑難問題命題特征：以選擇題為主新課引入有趣的小實驗：學(xué)習(xí)目標：1、通過新課引入，調(diào)動起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。2、通過教師精講與小組合作學(xué)習(xí)知道衛(wèi)星變軌的基本思路和應(yīng)用。3、通過小組討論和分析總結(jié)得出近地衛(wèi)星，同步衛(wèi)星，赤道上的物體的線速度，加速度的大小關(guān)系。

由于技術(shù)上的需要，有時要在適當?shù)奈恢枚虝r間啟動衛(wèi)星上的發(fā)動機，使衛(wèi)星的速度發(fā)生突變，讓其運行軌道發(fā)生改變，最終到達預(yù)定的目標。衛(wèi)星變軌概念

萬有引力不夠提供向心力衛(wèi)星如何從圓軌道Ⅰ進入橢圓軌道Ⅱ，解釋原因？思考

衛(wèi)星在P處向后噴火加速離心運動橢圓PⅠⅡ衛(wèi)星如何從橢圓軌道Ⅱ進入圓軌道Ⅲ

，解釋原因？思考

衛(wèi)星在Q處向后噴火加速Q(mào)ⅢⅡPQ312小組合作學(xué)習(xí)（一）問題2、衛(wèi)星從2軌道上的近地點P點向遠地點Q點運動的過程中，衛(wèi)星的速度（），經(jīng)過P點的速度Vp2和經(jīng)過

Q點的速度VQ2的大小關(guān)系是（）。問題3、欲使衛(wèi)星從軌道2上的Q點轉(zhuǎn)移到軌道3，衛(wèi)星需要（）所以VQ2與VQ3速度的大小關(guān)系是（）

問題5、綜合以上分析得出衛(wèi)星在軌道上各點速度的大小關(guān)系（）問題1、衛(wèi)星從軌道1上的P點轉(zhuǎn)移到軌道2上做的是（）運動，需要改變衛(wèi)星的（），所以經(jīng)過P點的速度Vp1、速度Vp2的大小關(guān)系是（）。問題4、衛(wèi)星在1軌道和3軌道做的都是圓周運動，所以根據(jù)“高軌低速周期長”，得Vp1與VQ3的速度大小關(guān)系是（）

師生共議：衛(wèi)星在軌道Ⅰ上經(jīng)過P點時的速度大小為vp1

與它在軌道Ⅱ上經(jīng)過P點時的速度大小為vp2，試比較二者大小關(guān)系？vp2>vp1(離心)追問：在橢圓軌道上P點與Q點的速度大小相等嗎？vP>vQ（開普勒第二定律）PⅠⅡQ師生共議：衛(wèi)星在軌道Ⅱ上經(jīng)過Q點時的速度為大小vQ2

與它在軌道Ⅲ上經(jīng)過Q點時的速度大小為vQ3，試比較二者大小關(guān)系？vQ3>vQ2（離心）PQⅢⅠⅡ追問：在圓軌道上vp1與vQ3點的速度大小如何？vp1>vQ3（）比較衛(wèi)星在軌道Ⅰ上經(jīng)過P點時的加速度ap1，與它在軌道Ⅱ上經(jīng)過P點時的加速度ap2，在軌道Ⅱ上經(jīng)過Q點時的加速度aQ2，在軌道Ⅲ上經(jīng)過Q點時的加速度aQ3大小關(guān)系如何？PQⅢⅠⅡ小組合作學(xué)習(xí)（二）3.衛(wèi)星到達橢圓軌道與圓軌道的公切點時，衛(wèi)星受到的萬有引力相同，所以加速度相同。1.

速度關(guān)系：

總結(jié)2.圓軌道與橢圓軌道的互變：（1）從低軌道來到高軌道，在軌道連接點需要加速；（2）衛(wèi)星的回收是發(fā)射的逆過程，從高軌道回到低軌道，在軌道連接點需要減速。如圖所示，“嫦娥一號”探月衛(wèi)星被月球捕獲后，首先穩(wěn)定在橢圓軌道Ⅰ上運動，其中P、Q兩點分別是軌道Ⅰ的近月點和遠月點，Ⅱ是衛(wèi)星繞月球做圓周運動的軌道，軌道Ⅰ和Ⅱ在P點相切，則(

)A.衛(wèi)星沿軌道Ⅰ運動，在P點的速度大于Q點的速度B.衛(wèi)星沿軌道Ⅰ運動，在P點的加速度小于Q點的加速度C.衛(wèi)星分別沿軌道Ⅰ、Ⅱ運動到P點的加速度不相等D.衛(wèi)星要從軌道Ⅰ進入軌道Ⅱ，須在P點加速圖4A學(xué)以致用（所有同學(xué)）探究2：同步衛(wèi)星（A點）、近地衛(wèi)星（B點）、赤道上物體(C點）的比較赤道同步衛(wèi)星近地衛(wèi)星赤道上的物體rRABC赤道上物體（A組）同步衛(wèi)星（B組）近地衛(wèi)星（C組）相同點向心力來源周期轉(zhuǎn)動半徑方法：兩兩比較都在繞地心做勻速圓周運動F引-F重=F向F引=F向F引=F向T=24hT=24hT=85minr=R地r=R地+3.6X104kmr=R地角色扮演：一、比較三者的V的關(guān)系1、比較同步衛(wèi)星、近地衛(wèi)星的V2、再比較赤道上物體和同步衛(wèi)星的V綜合起來：V赤<V同<V近赤道上物體同步衛(wèi)星近地衛(wèi)星相同點都在繞地心做勻速圓周運動向心力來源F引-F重=F向F引=F向F引=F向周期T=24hT=24hT=85min轉(zhuǎn)動半徑r=R地r=R地+3.6X104kmr=R地方法：兩兩比較小組合作學(xué)習(xí)（三）二、比較三者的a的關(guān)系1、比較同步衛(wèi)星、近地衛(wèi)星的a2、再比較赤道上物體和同步衛(wèi)星的a綜合起來：a赤<a同<a近當堂檢測四顆地球衛(wèi)星a、b、c、d的排列位置如圖7所示，其中a是靜止在地球赤道上還未發(fā)射的衛(wèi)星，b是近地軌道衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測衛(wèi)星，四顆衛(wèi)星相比較(

)A.a的向心加速度最大B.相同時間內(nèi)b轉(zhuǎn)過的弧長最長C.c相對于b靜止D.d的運動周期可能是23h（所有同學(xué)）B【變式訓(xùn)練】如圖所示，某航天器，首先穩(wěn)定在橢圓軌道Ⅰ上運動，其中P、Q兩點分別是軌道Ⅰ的近月點和遠月點，Ⅱ是衛(wèi)星繞月球做圓周運動的軌道，軌道Ⅰ和Ⅱ在P點相切，則(

)A.衛(wèi)星沿軌道Ⅰ運動，在P點的加速度等于Q點的加速度B.衛(wèi)星分別沿軌道Ⅰ、Ⅱ運動到P點的加速度相等C.衛(wèi)星要從軌道Ⅱ進入軌道Ⅰ，須在P點加速D.衛(wèi)星沿軌道Ⅰ運動，在P點的速度小于Q點的速度圖4（所有同學(xué)）BC當堂檢測如圖2所示，a為地面上的待發(fā)射衛(wèi)星，b為近地圓軌道衛(wèi)星，c為地球同步衛(wèi)星.三顆衛(wèi)星質(zhì)量相同.三顆衛(wèi)星的線速度分別為va、vb、vc，角速度分別為ωa、ωb、ωc，周期分別為Ta、