宇宙航行课件 新人教版必修2
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1、宇宙速度宇宙速度数值数值(km/s)意义意义第一宇第一宇宙速度宙速度7.9卫星绕地球做圆周运动的最小发射速度卫星绕地球做圆周运动的最小发射速度若若7.9 km/sv11.2 km/s，物体绕，物体绕 运运行行(环绕速度环绕速度)第二宇第二宇宙速度宙速度11.2物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度若若11.2 km/sv16.7 km/s，物体绕，物体绕 运行运行(脱离速度脱离速度)地球地球 太阳太阳 宇宙速度宇宙速度数值数值(km/s)意义意义第三宇第三宇宙速度宙速度16.7物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度或或v16.7 km
2、/s，物体将脱离，物体将脱离 在在宇宙空间运行宇宙空间运行(逃逸速度逃逸速度)太阳系太阳系 思考思考1三种宇宙速度是环绕速度还是发射速度？发射卫三种宇宙速度是环绕速度还是发射速度？发射卫星的最小速度是多大？卫星绕地球运行的最大速度为多大？星的最小速度是多大？卫星绕地球运行的最大速度为多大？提示提示 三种宇宙速度均是指发射速度，而不是环绕速三种宇宙速度均是指发射速度，而不是环绕速度第一宇宙速度是最小发射速度，同时也是最大环绕速度第一宇宙速度是最小发射速度，同时也是最大环绕速度度思考思考2不同星球的第一宇宙速度由什么决定？不同星球的第一宇宙速度由什么决定？提示提示 由第一宇宙速度的两种表达式可以看
3、出：第一宇由第一宇宙速度的两种表达式可以看出：第一宇宙速度由中心天体决定，具体来说由中心天体的质量和半径宙速度由中心天体决定，具体来说由中心天体的质量和半径或由天体表面的重力加速度和天体的半径决定或由天体表面的重力加速度和天体的半径决定轨道平面和赤道平面重合轨道平面和赤道平面重合 自转周期相同自转周期相同 角速度相同角速度相同 方向一致方向一致 地球的半径地球的半径 地球的球心地球的球心 (1)卫星绕地球运行的最小周期约为卫星绕地球运行的最小周期约为85分钟分钟(2)人造地球人造地球卫星绕地球运行时，处于失重状态，并不是不受重力作用，卫星绕地球运行时，处于失重状态，并不是不受重力作用，是因为重
4、力完全用来提供卫星做圆周运动的向心力是因为重力完全用来提供卫星做圆周运动的向心力 质量为质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动已知月球质量为运动视为匀速圆周运动已知月球质量为M，月球半径为，月球半径为R，月球表面重力加速度为月球表面重力加速度为g，引力常量为，引力常量为G，不考虑月球自转的，不考虑月球自转的影响，则航天器的影响，则航天器的()A在轨道在轨道上经过上经过A点的速度大于经过点的速度大于经过B点的速度点的速度B在轨道在轨道上经过上经过A点的动能小于在轨道点的动能小于在轨道上经过上经过A点点的动能的动能C在轨道在
5、轨道上经过上经过A点的速度大于点的速度大于7.9 km/sD在轨道在轨道上经过上经过A点的加速度小于在轨道点的加速度小于在轨道上经过上经过A点的加速度点的加速度尝试解答尝试解答在轨道在轨道上，近地点的速度最大，远地点的上，近地点的速度最大，远地点的速度最小，速度最小，A错；在轨道错；在轨道上经过上经过A点时，航天飞机做向心运点时，航天飞机做向心运动，这就说明在轨道动，这就说明在轨道上经过上经过A点的速度小于轨道点的速度小于轨道上经过上经过A点的速度，也就有在轨道点的速度，也就有在轨道上经过上经过A点的动能小于在轨道点的动能小于在轨道上上经过经过A点的动能，点的动能，B对；对；7.9 km/s为
6、第一宇宙速度值，它是最大为第一宇宙速度值，它是最大的环绕速度，圆形轨道的环绕速度，圆形轨道上的线速度小于上的线速度小于7.9 km/s，在轨道，在轨道上经过上经过A点的速度又小于在轨道点的速度又小于在轨道上经过上经过A点的速度，所以点的速度，所以C错；根据牛顿第二定律，加速度跟航天飞机受到的万有引力错；根据牛顿第二定律，加速度跟航天飞机受到的万有引力成正比，所以在轨道成正比，所以在轨道上经过上经过A点的加速度等于在轨道点的加速度等于在轨道上经上经过过A点的加速度，点的加速度，D错错答案答案 B (2012南通调研南通调研)如右图所示，如右图所示，2011年年9月月29日晚日晚21时时16分，我
7、国将首个目标飞行器天宫一号发射升空分，我国将首个目标飞行器天宫一号发射升空.2011年年11月月3日日凌晨神八天宫对接成功，完美完成一次天空之吻若对接前凌晨神八天宫对接成功，完美完成一次天空之吻若对接前两者在同一轨道上运动，下列说法正确的是两者在同一轨道上运动，下列说法正确的是()A对接前对接前“天宫一号天宫一号”的运行速率大于的运行速率大于“神舟八号神舟八号”的的运行速率运行速率B对接前对接前“神舟八号神舟八号”的向心加速度小于的向心加速度小于“天宫一号天宫一号”的向心加速度的向心加速度C“神舟八号神舟八号”先加速可实现与先加速可实现与“天宫一号天宫一号”在原轨道在原轨道上对接上对接D“神舟
8、八号神舟八号”先减速后加速可实现与先减速后加速可实现与“天宫一号天宫一号”在在原轨道上对接原轨道上对接(对应学生用书对应学生用书P83)物理思想方法物理思想方法估算法在航天问题上的应用估算法在航天问题上的应用一是从所给的信息中捕捉有效信息，排除干扰信息，正一是从所给的信息中捕捉有效信息，排除干扰信息，正确、灵活运用恰当的物理知识构建科学合理的物理简化模确、灵活运用恰当的物理知识构建科学合理的物理简化模型；二是从题中挖掘隐含条件，寻找估算的依据，并创造物型；二是从题中挖掘隐含条件，寻找估算的依据，并创造物理情境；三是运用所学数学知识，并借助于物理常数及日常理情境；三是运用所学数学知识，并借助于物
9、理常数及日常生活常识，简化求解过程和计算难度；最后是科学处理数生活常识，简化求解过程和计算难度；最后是科学处理数据，得出相应合理的结论，进而得到满足实际需要的结果据，得出相应合理的结论，进而得到满足实际需要的结果A近地点速度一定等于近地点速度一定等于7.9 km/sB远地点速度一定小于远地点速度一定小于7.9 km/sC发射此卫星的速度一定大于发射此卫星的速度一定大于7.9 km/sD近地点速度一定小于近地点速度一定小于7.9 km/s易错分析易错分析 错误地认为近地点速度就是近地卫星的运行错误地认为近地点速度就是近地卫星的运行速度，即第一宇宙速度，认为速度，即第一宇宙速度，认为A正确不知道发
