人造卫星宇宙行(教育精品)

,*,第六章,万有引力与航天,成才之路,高中新课程,学习指导,人教版,物理,必修,2,人造卫星,宇宙航行,路漫漫其修远兮 吾将上下而求索,201,1,年,20,12,年,20,13,年,万有引力定律,江苏卷，重庆卷，,四川,卷,，,全国卷,21,，重庆卷1,8,，浙江卷1,8,，,全国卷,18,，天津卷,9,，,四川,卷,4，福建卷13，,人造卫星,北京卷16，浙江卷，,全国卷,，,全国卷,，天津卷6，,山,东卷,17,，福建卷1,3,，安徽卷,22,等,广,东卷,21,、安徽卷1,4,、福建卷1,6,、,四川,6、,北京,卷,18,，,江苏卷,1，天津卷,，3山,东卷,15,全国卷,20,，浙江卷1,8,，,广东,卷1,4，江苏,浙江卷，安徽卷1,7，上海单科22,双星、黑洞,山,东卷20,考情分析预测,1.从上表可看出，,从11年到13年,各地高考考查的重点是人造卫星问题，几乎年年都考，且以选择题的形式出现居多。,2由于近年我国,“,神舟,”,系列飞船、,“,嫦娥,”“,北斗,”,系列卫星的成功发射和接收，使万有引力、天体运动、现代航天技术成为一个特别的考查热点。因此201,4,年高考该讲的内容仍将是热点，特别是人造卫星问题更要引起重视，题型仍为选择。,考情分析预测,基础知识梳理,一,、万有引力定律,基础知识梳理,二,、,应用,万有引力定律,解决天体运动的方法,基本方法：,把天体(或人造卫星)的运动看成匀速圆周运动，,其所需向心力由万有引力提供,解决天体(或人造卫星)运动问题的两条思路,：,(1),在,天体表面,附近万有引力近似等于物体的重力,(2)天体运动都可以近似地看成匀速圆周运动，其,所需要的,向心力由万有引力提供,=,ma,探究一,：,卫星的,a，,v,，,，,T,随轨道半径,r,变化的规律,要点热点探究,（,r,越大，,a，,v,，,越小,T,越大）,1.,(,单选,)(2012,安徽卷,，,14),我国发射的,“,天宫一号,”,和,“,神舟八号,”,在对接前，“天宫一号,”,的运行轨道高度为,350 km,，“神舟八号,”,的运行轨道高度为,343 km.,它们的运行轨道均视为圆周，则,(,),A“天宫一号”比“神舟八号”速度大,B“天宫一号”比“神舟八号”周期长,C“天宫一号”比“神舟八号”角速度大,D“天宫一号”比“神舟八,号”,加速度大,即时应用,(,即时突破，小试牛刀,),答案：,B,要点热点探究,探究,二：,三种宇,宙速度,发射速度,v,运动情况,v7.9km/s,v=7.9km/s,7.9km/s v 11.2km/s,11.2km/s v 16.7km/s,16.7km/s v,第二宇宙速度,第一宇宙速度,第三宇宙速度,物体落回地面,物体在地面附近绕地,球做匀速圆周运动,物体绕地球运转，运,动轨迹是椭圆,物体绕太阳或其他行星运动,物体飞出太阳系,要点热点探究,V,1,=7.9km/s,地球,11.2km/sv,7.9km/s,V,2,=11.2km/s,当发射速度大于或等于,11.2km/s,时，卫星就会脱离地球的吸引。把这个速度叫第二宇宙速度。,(,脱离速度,),V,3,=16.7km/s,如果卫星的速度大于或等于,16.7km/s,，卫星就摆脱了太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去。这个速度叫,第三宇宙速度,。,(,逃逸速度,),【,问题,】,发射地球卫星的速度应该多大？,卫星在地面,附近,环绕,地球作匀速圆周运动所的最小发射速度,第一宇宙速度,(,环绕速度,),（1）发射速度：指被发射卫星在地面附近离开发射装置时的初速度,（,2,）环绕速度：是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀速圆周运动的线速度当卫星“贴着”地面运行时，环绕速度等于第一宇宙速度,注意：卫星的实际环绕速度一定小于发射速度,区别：,人造卫星的发射速度和环绕（运行）速度,要点热点探究,探究,二：,第一宇宙速度的计算,发射卫星的最小速度,要点热点探究,请同学们,计算,：已知地球半径,R=6400km,，地球质量,M=6.0,10,24,kg，,地球表面重力加速度g=9.8m/s,2,探究,三：,卫星的变轨,思考：,人造卫星在,低轨道上运行,，要想让其,在,高轨道上运行,，应采取什么措施？,要点热点探究,在低轨道上加速，使其沿椭圆轨道运行，当行至椭圆轨道的远点处时再次加速，即可使其沿,高轨道运行。,.,1,2,P,Q,v,F,引,1,2,要点热点探究,Q,P,v,1,v,2,v,3,F,引,L,要点热点探究,P,Q,使卫星进入更高轨道做圆周运动,v,3,v,4,v,1,v,2,要点热点探究,Q,P,v,1,v,2,v,3,v,4,v,2,v,1,v,4,v,3,v,1,v,4,v,2,v,1,v,4,v,3,v,2,v,3,在椭圆轨道上运行:,第一次变轨：,第二次变轨：,在圆轨道上稳定运行：,要点热点探究,Q,P,定态运行：,看公式,动态变轨,：,析供需,卫星变轨问题的分析思路,要点热点探究,考点,1.不同轨道上各物理量大小关系,2.变轨时能量与做功情况判断,3.超重与失重问题分析,v,v,非远地点变轨,要点热点探究,v,v,N,Q,P,2.,(201,0,江苏,卷,，,1,3,),2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道进入椭圆轨道，B为轨道上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有,（）,（A）在轨道上经过A的速度小于经过B的速度,（B）在轨道上经过A的动能小于在轨道上经过A 的动能,（C）在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期,（D）在轨道上经过A的加速度小于在轨道上经过A的加速度,答案：,ABC,即时应用,(,即时突破，小试牛刀,),要点热点探究,向高轨卫星的发射,要点热点探究,探究,三：,卫星的发射与回收,卫星的回收,要点热点探究,空间站实际上就是一个载有人的人造卫星，那么，地球上的人如何登到空间站，空间站上的人又如何返回地面？这些活动都需要通过宇宙飞船来完成，这就存在一个宇宙飞船与空间站对接的问题。,思考：,能否把宇宙飞船先发射到空间站的同一轨道上，再通过加速去追上空间站实现对接呢？,对接问题,要点热点探究,不行！,因为飞船加速后做离心运动会偏离原来的圆轨道而无法与空间站对接。,飞船首先在比空间站低的轨道运行，当运行到适当位置时，再加速运行到一个椭圆轨道。通过控制轨道使飞船跟空间站恰好同时运行到两轨道的相切点，便可实现对接，如图所示。,空间站,要点热点探究,学习目标定位,总 结,优化,方案P,62跟踪训练,课后强化训练,感 谢 各 位,莅 临 指 导！,再 见！,