34_人造衛(wèi)星_宇宙速度_課件（教科版必修2）

1、自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂對(duì)點(diǎn)演練課堂對(duì)點(diǎn)演練名師解疑名師解疑分類(lèi)例析分類(lèi)例析4人造衛(wèi)星宇宙速度自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂對(duì)點(diǎn)演練課堂對(duì)點(diǎn)演練名師解疑名師解疑分類(lèi)例析分類(lèi)例析一、人造衛(wèi)星1衛(wèi)星：一些自然的或人工的在太空中一些自然的或人工的在太空中 運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)的物體2人造衛(wèi)星：人造衛(wèi)星：人類(lèi)應(yīng)用人類(lèi)應(yīng)用 結(jié)合各種先結(jié)合各種先進(jìn)技術(shù)，使用于通信、導(dǎo)航、收集氣象數(shù)據(jù)進(jìn)技術(shù)，使用于通信、導(dǎo)航、收集氣象數(shù)據(jù)和其他許多領(lǐng)域內(nèi)的科學(xué)研究的繞地球運(yùn)動(dòng)和其他許多領(lǐng)域內(nèi)的科學(xué)研究的繞地球運(yùn)動(dòng)的儀器的儀器繞行星繞行星火箭技術(shù)火箭技術(shù)自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂對(duì)點(diǎn)演練課堂對(duì)點(diǎn)演練名師解疑名師解疑分類(lèi)例析分類(lèi)例析 第二宇宙速度：使人

2、造衛(wèi)星脫離地球的引使人造衛(wèi)星脫離地球的引力束縛，不再繞地球運(yùn)行，從地面發(fā)射所力束縛，不再繞地球運(yùn)行，從地面發(fā)射所需要的最小速度，需要的最小速度，v2 km/s.3第三宇宙速度：第三宇宙速度：使物體脫離太陽(yáng)的束縛而使物體脫離太陽(yáng)的束縛而飛離太陽(yáng)系，從地球表面發(fā)射所需的最小飛離太陽(yáng)系，從地球表面發(fā)射所需的最小速度，速度，v3 km/s.環(huán)繞環(huán)繞 最小發(fā)射最小發(fā)射 7.9 km/s 11.216.7自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂對(duì)點(diǎn)演練課堂對(duì)點(diǎn)演練名師解疑名師解疑分類(lèi)例析分類(lèi)例析一、第一宇宙速度的理解和計(jì)算宇宙速度是在地球上滿(mǎn)足不同要求的發(fā)射宇宙速度是在地球上滿(mǎn)足不同要求的發(fā)射速度，不能理解成衛(wèi)星的運(yùn)行速度速

3、度，不能理解成衛(wèi)星的運(yùn)行速度自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂對(duì)點(diǎn)演練課堂對(duì)點(diǎn)演練名師解疑名師解疑分類(lèi)例析分類(lèi)例析自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂對(duì)點(diǎn)演練課堂對(duì)點(diǎn)演練名師解疑名師解疑分類(lèi)例析分類(lèi)例析自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂對(duì)點(diǎn)演練課堂對(duì)點(diǎn)演練名師解疑名師解疑分類(lèi)例析分類(lèi)例析【特別提醒】 第一宇宙速度是最大運(yùn)行速度，第一宇宙速度是最大運(yùn)行速度，也是最小發(fā)射速度也是最小發(fā)射速度自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂對(duì)點(diǎn)演練課堂對(duì)點(diǎn)演練名師解疑名師解疑分類(lèi)例析分類(lèi)例析 第二宇宙速度和第三宇宙速度當(dāng)發(fā)射速度第二宇宙速度和第三宇宙速度當(dāng)發(fā)射速度7.9 km/sv11.2 km/s時(shí)，衛(wèi)星繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道是橢圓，地球位于橢圓的一個(gè)時(shí)，衛(wèi)星繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌

4、道是橢圓，地球位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上；當(dāng)焦點(diǎn)上；當(dāng)11.2 km/svr近近r物物自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂對(duì)點(diǎn)演練課堂對(duì)點(diǎn)演練名師解疑名師解疑分類(lèi)例析分類(lèi)例析 動(dòng)力學(xué)規(guī)律： 近地衛(wèi)星和同步衛(wèi)星都只受萬(wàn)有引力作近地衛(wèi)星和同步衛(wèi)星都只受萬(wàn)有引力作用，滿(mǎn)足萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力所決定的天用，滿(mǎn)足萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力所決定的天體運(yùn)行規(guī)律赤道上的物體由萬(wàn)有引力和體運(yùn)行規(guī)律赤道上的物體由萬(wàn)有引力和地面支持力的合力充當(dāng)向心力地面支持力的合力充當(dāng)向心力(或說(shuō)成萬(wàn)有或說(shuō)成萬(wàn)有引力的分力充當(dāng)向心力引力的分力充當(dāng)向心力)，它的運(yùn)動(dòng)規(guī)律不，它的運(yùn)動(dòng)規(guī)律不同于衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律同于衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂對(duì)點(diǎn)演練課堂對(duì)點(diǎn)演練

5、名師解疑名師解疑分類(lèi)例析分類(lèi)例析宇宙速度宇宙速度 自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂對(duì)點(diǎn)演練課堂對(duì)點(diǎn)演練名師解疑名師解疑分類(lèi)例析分類(lèi)例析答案答案B自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂對(duì)點(diǎn)演練課堂對(duì)點(diǎn)演練名師解疑名師解疑分類(lèi)例析分類(lèi)例析【變式1】第一宇宙速度是物體在地球表面附近環(huán)繞地球做第一宇宙速度是物體在地球表面附近環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度，則有勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度，則有A被發(fā)射的物體質(zhì)量越大，第一宇宙速度越大被發(fā)射的物體質(zhì)量越大，第一宇宙速度越大B被發(fā)射的物體質(zhì)量越小，第一宇宙速度越大被發(fā)射的物體質(zhì)量越小，第一宇宙速度越大C第一宇宙速度與被發(fā)射物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)第一宇宙速度與被發(fā)射物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)D第一宇宙速度與地球的質(zhì)量有

6、關(guān)第一宇宙速度與地球的質(zhì)量有關(guān)自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂對(duì)點(diǎn)演練課堂對(duì)點(diǎn)演練名師解疑名師解疑分類(lèi)例析分類(lèi)例析答案答案CD自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂對(duì)點(diǎn)演練課堂對(duì)點(diǎn)演練名師解疑名師解疑分類(lèi)例析分類(lèi)例析【典例典例2】 如圖如圖341所示，所示，a、b、c是大氣層外圓形軌道上運(yùn)行的三顆人是大氣層外圓形軌道上運(yùn)行的三顆人造地球衛(wèi)星，造地球衛(wèi)星，a、b質(zhì)量相同且小于質(zhì)量相同且小于c的質(zhì)量，下面說(shuō)法中正確的是的質(zhì)量，下面說(shuō)法中正確的是Ab、c的線速度大小相等且大于的線速度大小相等且大于a的的線速度線速度Bb、c的向心加速度相等且大于的向心加速度相等且大于a的的向心加速度向心加速度C.b、c的周期相等且大于的周期相等且

7、大于a的周期的周期Db、c的向心力相等且大于的向心力相等且大于a的向心的向心力力人造地球衛(wèi)星人造地球衛(wèi)星 圖圖341自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂對(duì)點(diǎn)演練課堂對(duì)點(diǎn)演練名師解疑名師解疑分類(lèi)例析分類(lèi)例析自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂對(duì)點(diǎn)演練課堂對(duì)點(diǎn)演練名師解疑名師解疑分類(lèi)例析分類(lèi)例析答案答案C自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂對(duì)點(diǎn)演練課堂對(duì)點(diǎn)演練名師解疑名師解疑分類(lèi)例析分類(lèi)例析借題發(fā)揮雖然線速度大小相等，若衛(wèi)星質(zhì)雖然線速度大小相等，若衛(wèi)星質(zhì)量不同，向心力也就不同量不同，向心力也就不同自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂對(duì)點(diǎn)演練課堂對(duì)點(diǎn)演練名師解疑名師解疑分類(lèi)例析分類(lèi)例析【變式2】現(xiàn)有兩顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造地現(xiàn)有兩顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人

8、造地球衛(wèi)星球衛(wèi)星A和和B，它們的軌道半徑分別為，它們的軌道半徑分別為rA和和rB.如果如果rArB，則，則A衛(wèi)星衛(wèi)星A的運(yùn)動(dòng)周期比衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期比衛(wèi)星B的運(yùn)動(dòng)周期的運(yùn)動(dòng)周期大大B衛(wèi)星衛(wèi)星A的線速度比衛(wèi)星的線速度比衛(wèi)星B的線速度大的線速度大C衛(wèi)星衛(wèi)星A的角速度比衛(wèi)星的角速度比衛(wèi)星B的角速度大的角速度大D衛(wèi)星衛(wèi)星A的加速度比衛(wèi)星的加速度比衛(wèi)星B的加速度大的加速度大自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂對(duì)點(diǎn)演練課堂對(duì)點(diǎn)演練名師解疑名師解疑分類(lèi)例析分類(lèi)例析答案答案A自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂對(duì)點(diǎn)演練課堂對(duì)點(diǎn)演練名師解疑名師解疑分類(lèi)例析分類(lèi)例析【典例3】 下列關(guān)于同步通信衛(wèi)星的說(shuō)法中不正確的是A同步通信衛(wèi)星和地球自轉(zhuǎn)同步衛(wèi)星的

9、高度和速率都是確定的B同步通信衛(wèi)星的角速度雖已被確定，但高度和速率可以選擇高度增加，速率增大；高度降低，速率減小，仍同步同步衛(wèi)星同步衛(wèi)星 自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂對(duì)點(diǎn)演練課堂對(duì)點(diǎn)演練名師解疑名師解疑分類(lèi)例析分類(lèi)例析C我國(guó)發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星的周期是114 min，比同步通信衛(wèi)星的周期短，所以第一顆人造衛(wèi)星離地面的高度比同步衛(wèi)星低D同步通信衛(wèi)星的運(yùn)行速率比我國(guó)發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星的運(yùn)行速率小自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂對(duì)點(diǎn)演練課堂對(duì)點(diǎn)演練名師解疑名師解疑分類(lèi)例析分類(lèi)例析答案答案B自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂對(duì)點(diǎn)演練課堂對(duì)點(diǎn)演練名師解疑名師解疑分類(lèi)例析分類(lèi)例析自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂對(duì)點(diǎn)演練課堂對(duì)點(diǎn)演練名師解疑名師解疑

10、分類(lèi)例析分類(lèi)例析答案答案AD自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂對(duì)點(diǎn)演練課堂對(duì)點(diǎn)演練名師解疑名師解疑分類(lèi)例析分類(lèi)例析同步衛(wèi)星的發(fā)射問(wèn)題同步衛(wèi)星的發(fā)射問(wèn)題同步衛(wèi)星的發(fā)射有兩種方法，一是直接發(fā)射到同步同步衛(wèi)星的發(fā)射有兩種方法，一是直接發(fā)射到同步軌道；二是先發(fā)射到近地軌道，然后再加速進(jìn)入橢軌道；二是先發(fā)射到近地軌道，然后再加速進(jìn)入橢圓軌道，再加速進(jìn)入地球的同步軌道圓軌道，再加速進(jìn)入地球的同步軌道發(fā)射人造衛(wèi)星要克服地球的引力做功，發(fā)射的越高，發(fā)射人造衛(wèi)星要克服地球的引力做功，發(fā)射的越高，克服地球的引力做功越多，發(fā)射越困難所以在發(fā)克服地球的引力做功越多，發(fā)射越困難所以在發(fā)射同步衛(wèi)星時(shí)先讓它進(jìn)入一個(gè)較低的近地軌道射同步衛(wèi)

11、星時(shí)先讓它進(jìn)入一個(gè)較低的近地軌道(停泊停泊軌道軌道)A，然后通過(guò)點(diǎn)火加速，使之做離心運(yùn)動(dòng)，進(jìn)，然后通過(guò)點(diǎn)火加速，使之做離心運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入一個(gè)橢圓軌道入一個(gè)橢圓軌道(轉(zhuǎn)移軌道轉(zhuǎn)移軌道)B，當(dāng)衛(wèi)星到達(dá)橢圓軌道，當(dāng)衛(wèi)星到達(dá)橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，再次通過(guò)點(diǎn)火加速使其做離心運(yùn)動(dòng)，的遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，再次通過(guò)點(diǎn)火加速使其做離心運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入同步軌道進(jìn)入同步軌道C.自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂對(duì)點(diǎn)演練課堂對(duì)點(diǎn)演練名師解疑名師解疑分類(lèi)例析分類(lèi)例析A衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在軌道B上由上由P向向Q運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中速率越來(lái)越小運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中速率越來(lái)越小B衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在軌道C上經(jīng)過(guò)上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速率大于在軌道點(diǎn)的速率大于在軌道A上經(jīng)過(guò)上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速率點(diǎn)的速

12、率C衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在軌道B上經(jīng)過(guò)上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的向心加速度與在軌道點(diǎn)時(shí)的向心加速度與在軌道A上上經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的向心加速度是相等的點(diǎn)的向心加速度是相等的D衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在軌道B上經(jīng)過(guò)上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)受到地球的引力小于經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)受到地球的引力小于經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)受到地球的引力點(diǎn)時(shí)受到地球的引力【典例典例4】 如圖如圖342所示，軌所示，軌道道A與軌道與軌道B相切于相切于P點(diǎn)，軌道點(diǎn)，軌道B與軌道與軌道C相切于相切于Q點(diǎn)，以下說(shuō)點(diǎn)，以下說(shuō)法正確的是法正確的是 ()圖圖342自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂對(duì)點(diǎn)演練課堂對(duì)點(diǎn)演練名師解疑名師解疑分類(lèi)例析分類(lèi)例析答案答案ACD 自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂對(duì)點(diǎn)演練課堂對(duì)點(diǎn)演練名師解疑名師解

13、疑分類(lèi)例析分類(lèi)例析宇宙速度1關(guān)于地球的第一宇宙速度，下列表述正確關(guān)于地球的第一宇宙速度，下列表述正確的是的是()A第一宇宙速度又叫脫離速度第一宇宙速度又叫脫離速度B第一宇宙速度又叫環(huán)繞速度第一宇宙速度又叫環(huán)繞速度C第一宇宙速度跟地球的質(zhì)量無(wú)關(guān)第一宇宙速度跟地球的質(zhì)量無(wú)關(guān)D第一宇宙速度跟地球的半徑無(wú)關(guān)第一宇宙速度跟地球的半徑無(wú)關(guān)自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂對(duì)點(diǎn)演練課堂對(duì)點(diǎn)演練名師解疑名師解疑分類(lèi)例析分類(lèi)例析解析由于對(duì)第一宇宙速度與環(huán)繞速度兩個(gè)由于對(duì)第一宇宙速度與環(huán)繞速度兩個(gè)概念識(shí)記不準(zhǔn)，造成誤解，其實(shí)第一宇宙速概念識(shí)記不準(zhǔn)，造成誤解，其實(shí)第一宇宙速度是指最大的環(huán)繞速度度是指最大的環(huán)繞速度答案答案B自主學(xué)

14、習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂對(duì)點(diǎn)演練課堂對(duì)點(diǎn)演練名師解疑名師解疑分類(lèi)例析分類(lèi)例析2金星的半徑是地球的金星的半徑是地球的0.95倍，質(zhì)量為地球倍，質(zhì)量為地球的的0.82倍那么倍那么(g取取10 m/s2)：(1)金星表面的自由落體加速度是多大？金星表面的自由落體加速度是多大？(2)金星的第一宇宙速度是多大金星的第一宇宙速度是多大(地球的第一地球的第一宇宙速度為宇宙速度為7.9 km/s)?自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂對(duì)點(diǎn)演練課堂對(duì)點(diǎn)演練名師解疑名師解疑分類(lèi)例析分類(lèi)例析答案答案(1)9.09 m/s2(2)7.34 km/s自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂對(duì)點(diǎn)演練課堂對(duì)點(diǎn)演練名師解疑名師解疑分類(lèi)例析分類(lèi)例析人造地球衛(wèi)星3探測(cè)器繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，變軌后在探測(cè)器繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，變軌后在周期較小的軌道上仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則周期較小的軌道上仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則變軌后與變軌前相比變軌后與變軌前相比()A軌道半徑變小軌道半徑變小 B向心加速度變小向心加速度變小C線速度變小線速度變小 D角速度變小角速度變小自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課