第5章第1单元第2课时.pptVIP

第一单元　万有引力定律及其应用 第2课　人造卫星　宇宙速度;课前自修与基础梳理;1．掌握人造地球卫星、通讯卫星的发射、运行规律，掌握地球同步卫星及第一、二、三宇宙速度的概念及数值． 2．高考对该部分考查题型全面，注意与航天技术的联系．;1．基本特征：把卫星的运动看成是________运动，其所需的向心力由________提供．;5．第三宇宙速度(逃逸速度)：v＝________(物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度)． 6．地球同步卫星有“四定”： (1)所有同步卫星的轨道平面一定和地球的________平面重合． (2)所有同步卫星转动的周期一定与地球的________相同． (3)所有同步卫星离地面的________一定． (4)所有同步卫星离地面的________一定;1.卫星“三个近似” (1)近地卫星可近似认为做匀速圆周运动的半径等于地球的半径． (2)未发射前，在地球表面的卫星可近似认为其重力等于地球对它的万有引力??? (3)卫星运动的轨道可近似看作是圆轨道． 2．卫星绕地球运行的向心加速度a、线速度v、角速度ω、周期T与半径r的关系;注意：(1)a′、v、ω、T均与卫星的质量无关，只由轨道半径r和地球的质量M决定；(2)所有卫星的轨道圆心一定与地心重合．(3)明确“三同(a′、v、ω)一异(T)”．;3．解决卫星运行问题的基本思路 (1)万有引力提供卫星运行所需的向心力，有：;4．区别运行速度和发射速度 (1)运行速度：运行速度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． (2)发射速度：发射速度是指卫星在地面附近离开发射装置的初速度．虽然轨道越高的卫星运行速度越小，但由于轨道越高的卫星总机械能越大，发射过程中克服引力做功越多，需要的发射速度越大． 注意：(1)第一宇宙速度既是最小发射速度，又是卫星的最大运行速度．(2)第二、三宇宙速度指的均是发射速度．;5．卫星变轨问题 在卫星发射和回收的过程中卫星轨道发生变化．那么，卫星在变轨的过程中，在关键点上其线速度是怎样变化的呢？如图所示，在发射卫星的过程中，卫星从地面某发射中心发射直接进入近地轨道Ⅰ.以v1的速度运行稳定一段时间，然后在A点通过瞬间增大卫星速度至v2，使其所需向心力大于万有引力而做离心运动，进入椭圆轨道Ⅱ.运行过程中，由于万有引力做负功，其速度在减小，至B点时速度减小为v3，因其向心力小于;万有引力而顺着轨道Ⅱ被拉回．在轨道Ⅱ运行几周后，在B点又突然增大卫星速度至v4，使其向心力等于万有引力，这样便进入轨道Ⅲ，做匀速圆周运动． 因v2＞v1，v1＞v4，v4＞v3，由此得到：v2＞v1＞v4＞v3.卫星回收过程则与发射过程速度的调节相反，同学们可自行讨论;人造地球卫星的运动参量与轨道半径的关系问题;审题突破：本题考查人造地球卫星的向心加速度、线速度、周期与轨道半径的关系问题，运用“三同一异”便能做出正确的判断．;求天体的第一宇宙速度问题;研究航天器变轨的问题;审题突破：本题考查航天飞机变轨的问题，要明确变轨的原因以及变轨过程中万有引力做功对其速度大小的影响． 解析：速度是矢量，在轨道Ⅰ上任何位置速度的方向不同，故A错误．而从轨道Ⅰ之所以能进入椭圆轨道Ⅱ，是因为在A点的切线方向上产生了与速度方向相反的瞬间加速度，使其速率瞬间减小导致向心力瞬间小于万有引力而做向心运动，B错误C正确．在向心运动的过程中，万有引力的方向与速度方向的夹角小于90°，万有引力做正功，其动能增大，到达B点时的速率最大，故D正确． 答案：CD;方法点窍：同一圆周中，判断物理量是否相同要注意矢量性，在同一椭圆轨道中判断速度大小要利用万有引力做功来判断，若万有引力做正功，则速度增大，若万有引力做负功，则速度减小.判断不同轨道同一点的速度时，要看轨道的转变，根据向心运动或离心运动的原理进行判断.;随堂训练;错解备忘;随堂训练;错解：(1)错选A，题没有给出甲、乙的质量，故不能确定A. (2)错选BD，不明确“三同一异”中“a、v、ω”随“r”增大而减小，“T”随“r”增大而增大． 答案：C;随堂训练;错解备忘;感谢您的使用，退出请按ESC键