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,单击此处编辑母版文本样式,基础知识研读,深层互动探究,金榜冲关必备,达标对点演练,5,宇宙航行,第1页,第2页,1,知道三个宇宙速度含义，会推导第一宇宙速度,2,掌握人造卫星线速度、角速度、周期与轨道半径关系,3,了解人造卫星相关知识及我国卫星发射情况，激发学生爱国热情,.,第3页,1,牛顿构想,如图,6,5,1,所表示，当物体,_,足够大时，它将会围绕地球旋转而不再落回地球表面，成为一颗绕地球转动,_,人造地球卫星,图,6,5,1,初速度,人造地球卫星,第4页,2,原理,匀速圆周,万有引力,第5页,思索,1,：,卫星离地面越高，其线速度是越大还是越小？,第6页,1,假如一做圆周运动人造地球卫星轨道半径增大到原来,2,倍，仍做圆周运动，则,(,),A,依据公式,v,r,，可知卫星运动线速度将增大到原来,2,倍,第7页,答案,CD,第8页,宇宙速度,数值,意义,第一宇宙速度,_km/s,卫星在地球表面附近绕地球做_速度,第二宇宙速度,_km/s,使卫星摆脱_引力束缚最小地面发射速度,第三宇宙速度,_km/s,使卫星摆脱_引力束缚_地面发射速度,7.9,匀速圆周运动,11.2,地球,16.7,太阳,最小,第9页,思索,2,：,以下说法是否正确：,(1),绕地球做圆周运动人造卫星速度能够是,10 km/s.(,),(2),在地面上发射人造卫星最小速度是,7.9 km/s.(,),提醒：,卫星绕地球做圆周运动飞行时轨道半径越小，其线速度就越大，最大速度等于第一宇宙速度,7.9 km/s,，,(1),错；地球卫星最小发射速度为,7.9 km/s,，即第一宇宙速度,(1),错,(2),对,第10页,2.,关于宇宙速度，以下说法正确是,(,),A,第一宇宙速度是能使人造地球卫星绕地球飞行最小发射速度,B,第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行最小速度,C,第二宇宙速度是卫星在椭圆轨道上运行时近地点速度,D,第三宇宙速度是发射人造地球卫星最小速度,答案,A,第11页,3,关于地球第一宇宙速度，以下表述正确是,(,),A,第一宇宙速度又叫围绕速度,B,第一宇宙速度又叫脱离速度,C,第一宇宙速度跟地球质量无关,D,第一宇宙速度跟地球半径无关,第12页,答案,A,第13页,1957年10月_成功发射了第一颗人造卫星；,1969年7月美国“阿波罗11号”登上_；,10月15日我国航天员_踏入太空；,年10月24日我国“嫦娥一号”发射升空；,209月27日“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动任务,2010月1日18时59分57秒“嫦娥二号”卫星在西昌卫星发射中心发射成功,梦想成真,苏联,月球,杨利伟,第14页,11月3日和14日，“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器两次成功对接,年6月16日，“神舟九号”飞船及三名宇航员顺利升空,第15页,4,如图,6,5,2,所表示，宇航员在围绕地球做匀速圆周运动空间站中会完全失重，以下说法中正确是,(,),A,宇航员仍受万有引力作用,B,宇航员受力平衡,C,宇航员受万有引力和向心力,D,宇航员不受任何作用力,图,6,5,2,第16页,解析,在绕地球做匀速圆周运动空间站中，宇航员仍受万有引力作用，万有引力充当向心力，对支持物不再有压力，对悬挂物不再有拉力，处于完全失重状态，所以此时宇航员受且只受万有引力作用,A,项正确,答案,A,第17页,人造卫星向心加速度、线速度、角速度、周期与半径关系,卫星在轨道上运行时，若卫星轨道为圆形，则卫星受到万有引力全部提供卫星做匀速圆周运动向心力,设卫星轨道半径为,r,，线速度大小为,v,，角速度大小为,，周期为,T,，向心加速度大小为,a,.,依据万有引力定律、牛顿第二定律和向心力公式得,人造卫星运动规律,第18页,第19页,【,典例,1】,如图,6,5,3,所表示，是同一轨道平面内三颗人造地球卫星，以下说法正确是,(,),图,6,5,3,第20页,第21页,答案,C,第22页,(1),人造卫星运动问题处理思绪：,将人造卫星视为绕地球,(,或其它天体,),做匀速圆周运动，所需向心力等于地球,(,或其它天体,),对卫星万有引力，即：,第23页,(2),人造卫星轨道及特点,人造卫星轨道有：赤道轨道、极地轨道及其它轨道如图,6,5,4,所表示,轨道特点,全部轨道圆心都在地心,图,6,5,4,第24页,【,跟踪,1】,设地球半径为,R,，质量为,m,卫星在距地面高为,2,R,处做匀速圆周运动，地面重力加速度为,g,，则,(,),第25页,答案,AC,第26页,1.,第一宇宙速度是人造卫星绕地球做匀速圆周运动最大围绕速度，也是最小发射速度,2,当在地面上以,7.9 km/s,v,11.2 km/s,速度发射卫星时，该卫星轨道是椭圆，地球位于椭圆一个焦点上,3,三个宇宙速度分别为三种不一样情况下在地面附近最小发射速度不一样星球第一宇宙速度不一样,对三个宇宙速度了解,第27页,第28页,答案,B,第29页,第一宇宙速度推导方法,对于近地人造卫星，轨道半径,r,近似等于地球半径,R,6 400 km,，卫星在轨道处所受万有引力近似等于卫星在地面上所受重力，取,g,9.8 m/s,2,，则,第30页,【,跟踪,2】,金星半径是地球,0.95,倍，质量为地球,0.82,倍那么,(,g,取,10 m/s,2,),：,(1),金星表面自由落体加速度是多大？,(2),金星第一宇宙速度是多大？,第31页,答案,(1)9.09 m/s,2,(2)7.34 km/s,第32页,地球同时卫星有七个,“,一定,”,(1),运行方向一定：同时卫星运行方向与地球自转方向一致,(2),周期一定：运转周期与地球自转周期相同，,T,24 h,；,(3),角速度一定：等于地球自转角速度,(4),轨道平面一定：全部地球同时卫星轨道平面均在赤道平面内；,(5),高度一定：离地面高度为,36 000 km,；,(6),速率一定：运转速率均为,3.110,3,m/s,；,(7),向心加速度大小一定：均约为,0.23 m/s,2,.,同时卫星,第33页,【,典例,3】,下面关于同时通信卫星说法中，不正确是,(,),A,同时通信卫星和地球自转同时卫星高度和速率都是确定,B,同时通信卫星高度、速度、周期中，有能确定，有不能确定，能够调整,C,我国发射第一颗人造地球卫星周期是,114 min,，比同时通信卫星周期短，所以第一颗人造卫星离地面高度比同时通信卫星低,D,同时通信卫星速率比我国发射第一颗人造地球卫星速率小,第34页,答案,B,第35页,对于同时卫星、通信卫星、近地卫星、极地卫星等一些特殊卫星要注意加以了解、辨析要注意同时卫星特殊性，不论什么卫星在轨道上运行时，都是受到万有引力全部提供向心力，产生向心加速度，所以卫星及卫星上任何物体都处于完全失重状态,第36页,【跟踪3】我国在5月26日成功发射了“中星2A”通信广播地球同时卫星在某次试验中，飞船在空中飞行了36 h，围绕地球24圈那么，同时卫星与飞船在轨道上正常运转相比较(),A同时卫星运转周期比飞船大,B同时卫星运转速率比飞船大,C同时卫星运转加速度比飞船大,D同时卫星离地高度比飞船大,第37页,解析,宇宙飞船在太空中围绕地球运转时，飞船就相当于地球一颗卫星，此卫星与同时卫星相比有一些不一样，但也有相同之处，那就是万有引力提供向心力由万有引力定律和牛顿第二定律得,第38页,答案,AD,第39页,疑难突破,2,卫星、飞船发射和变轨问题,1.,发射速度与围绕速度,第40页,第41页,2,稳定运行和变轨运行,第42页,典例剖析,【,典例,】,发射地球同时卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道,1,，然后点火，使其沿椭圆轨道,2,运行，最终再次点火，将卫星送入同时圆轨道,3.,轨道,1,、,2,相切于,Q,点，轨道,2,、,3,相切于,P,点，如图,6,5,5,所表示当卫星分别在,1,、,2,、,3,轨道上正常运行时，以下说法正确是,(,),图,6,5,5,第43页,A,卫星在轨道,3,上速率大于在轨道,1,上速率,B,卫星在轨道,3,上角速度小于在轨道,1,上角速度,C,卫星在轨道,1,上经过,Q,点时加速度大小大于它在轨道,2,上经过,Q,点时加速度大小,D,卫星在轨道,2,上经过,P,点时加速度大小等于它在轨道,3,上经过,P,点时加速度大小,第44页,答案,BD,第45页,【,审题技巧,】,卫星变轨问题是天体运动中难点，处理这类问题有以下两点技巧：,第46页,(2),卫星抵达椭圆轨道与圆轨道切点时，卫星受到万有引力相同，所以加速度相同,第47页,【,我来冲关,】,探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比,(,),A.,轨道半径变小,B,向心加速度变小,C,线速度变小,D,角速度变小,第48页,答案,A,第49页,【,状元微博,】,卫星、飞船变轨问题处理方法,(1),卫星、飞船做圆周运动,第50页,第51页,(3),飞船对接问题,两飞船实现对接前应处于高低不一样两轨道上，目标船处于较高轨道，在较低轨道上运动对接船经过合理地加速，能够提升高度并追上目标船与其完成对接,.,第52页,一、宇宙速度,1,以下关于三种宇宙速度说法中正确是,(,),A,第一宇宙速度,v,1,7.9 km/s,，第二宇宙速度,v,2,11.2 km/s,，则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时速度大于等于,v,1,，小于,v,2,B,美国发射,“,凤凰号,”,火星探测卫星，其发射速度大于第三宇宙速度,C,第二宇宙速度是在地面附近使物体能够摆脱地球引力束缚，成为绕太阳运行人造行星最小发射速度,D,第一宇宙速度,7.9 km/s,是人造地球卫星绕地球做圆周运动最大运行速度,第53页,答案,CD,第54页,2,假设地球质量不变，而地球半径增大到原来半径,2,倍，那么从地球发射人造卫星第一宇宙速度大小应为原来,(,),第55页,答案,B,第56页,二、卫星运动规律,3,绕地球运行人造地球卫星质量、速率、卫星与地面间距离三者之间关系是,(,),A,质量越大，离地面越远，速率越小,B,质量越大，离地面越远，速率越大,C,与质量无关，离地面越近，速率越大,D,与质量无关，离地面越近，速率越小,第57页,答案,C,第58页,4,两颗人造卫星,A,、,B,绕地球做圆周运动，周期之比为,T,A,T,B,18,，则轨道半径之比和运动速率之比分别为,(,),A,R,A,R,B,41,，,v,A,v,B,12,B,R,A,R,B,41,，,v,A,v,B,21,C,R,A,R,B,14,，,v,A,v,B,12,D,R,A,R,B,14,，,v,A,v,B,21,第59页,答案,D,第60页,三、同时卫星,5,以下关于地球同时卫星说法正确是,(,),A,它周期与地球自转同时，但高度和速度能够选择，高度增大，速度减小,B,它周期、高度、速度都是一定,C,我们国家发射同时通讯卫星定点在北京上空,D,我国发射同时通讯卫星也定点在赤道上空,第61页,解析,同时卫星轨道平面过地心，且相对地面静止，只能在赤道上空，它高度一定，速率一定，周期一定，与地球自转同时，故选项,B,、,D,正确,答案,BD,第62页,第63页,
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