高一物理教课件：第三节《飞向太空》（粤教版必修2）

欢迎进入物理课堂 第三节飞向太空 1 了解火箭的基本原理 2 理解万有引力定律在航天技术上的重大贡献 3 理解同步卫星的特点 4 了解人类在航天领域取得的伟大成就 一飞向太空的桥梁 火箭 基本原理利用燃料燃烧后向后急速喷出气体产生的反作用力 使火箭向前射出 中国古代的火箭 现代的火箭 齐奥尔科夫斯基现代火箭的奠基人 他首先提出了多级火箭和惯性导航的科学概念 为现代火箭的发展奠定了基础 二梦想成真 遨游太空 前苏联借助多级火箭 于1957年10月4日发射了第一颗人造地球卫星 标志着人类对太空的探索进入了航天时代 世界上第一颗人造卫星 美国的 阿波罗11号 宇宙飞船将两名宇航员送上月球 实现了人类在月球漫步的梦想 卫星的运用与空间站的建立 为科学实验 空间开发开辟了广阔的前景 人造卫星 人造卫星的轨道 同步卫星 这种卫星绕地球运动的角速度与地球自转的角速度相同 所以从地面上看 它总在某地的正上方 因此叫同步卫星 这种卫星一般用于通讯 又叫同步通讯卫星 特点 1 定点 轨道一定在赤道上空2 定高 离地面高度为定值3 定时 周期一定是24小时 同步卫星主要用于通讯 要实现全球通讯 只需三颗同步卫星即可 例1 同步卫星相对地球静止 地球自转周期为24小时 那么同步卫星的周期是多长 地球半径约为6400km 地球表面的重力加速度为g 那么同步卫星离地面的高度是多少 地面处 万有引力还等于重力 即 解 周期应为24小时 根据万有引力提供向心力得 代入数据可得 同步卫星离地面高度为3 6 104km 例2 如图所示 卫星分别在1 2 3轨道上正常运行时 以下说法正确的是 A 卫星在轨道3上的线速度大于在轨道1上的线速度 B 卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度 C 卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度 D 卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度 BD 三探索宇宙奥秘的先锋 空间探测器 勇气号 火星探测器 例3 一空火箭进入绕太阳的近乎圆形的轨道运行 轨道半径是地球绕太阳公转半径的9倍 则探空火箭绕太阳公转周期为多少年 解 设火箭质量为m1 火箭绕太阳转的轨道半径为R 地球质量为m2 地球绕太阳公转的轨道半径为r 则有 火箭绕太阳公转 则有 解得 地球绕太阳公转 则有 解得 银河系 仙女座星系 随着科学技术的发展 我们的宇宙视野不断扩大 宇宙是无限的 没有边缘和形状 也没有中心 1 关于地球同步卫星的说法正确的是 地球同步卫星和地球自转同步 卫星的高度和速率就被确定 同步卫星的角速度虽已被确定 但高度和速率可以选择 高度增加速率增大 高度降低速率减小 仍同步 我国发射的第一颗人造地球卫星的周期是114分钟 比同步卫星的周期短 所以第一颗人造地球卫星离地面的高度比同步卫星低 同步卫星的速率比我国发射的第一颗人造地球卫星的速率小 ACD 2 同步卫星到地心的距离r可由求出 a的单位是m b的单位是s c的单位是m s2 则 A a是地球半径 b是地球自转的周期 c是地球表面处的重力加速度 B a是地球半径 b是同步卫星绕地心运动的周期 c是同步卫星的加速度 C a是赤道周长 b是地球自转周期 c是同步卫星的加速度 D a是地球半径 b是同步卫星绕地心运动的周期 c是地球表面处的重力加速度 AD 3 2007年9月24日 嫦娥一号 探月卫星发射升空 实现了中华民族千年奔月的梦想 嫦娥一号 卫星在距月球表面200公里 周期127分钟的圆形轨道上绕月球做匀速圆周运动 已知月球半径约为1700km 引力常量G 6 67 0 11N m2 kg2 忽略地球对 嫦娥一号 的引力作用 由以上数据可以估算出的物理量有 A 月球的质量B 月球的平均密度C 月球表面的重力加速度D 月球绕地球公转的周期 ABC 火箭的基本原理 同步卫星 轨道 在赤道平面内 周期 24小时 离地面的高度 3 6 104km 航天器 航天技术的发展 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全