2018_2019学年高中物理第5章万有引力定律及其应用第2节万有引力定律的应用第3节人类对太空的不懈追求课件鲁科版必修2.pptxVIP

第2节　万有引力定律的应用第3节　人类对太空的不懈追求学习目标核心提炼1.了解人造地球卫星的发射原理。2.掌握卫星的运动规律,并会分析有关问题,掌握同步卫星的规律。3.理解第一宇宙速度，并会计算；了解第二宇宙速度和第三宇宙速度。4.了解人类对太空的探索。3个速度——第一、二、三宇宙速度几个关系——线速度、角速度、周期与轨道半径的关系一、人造卫星上天与宇宙速度 阅读教材第96～99页“人造卫星上天”部分，知道人造地球卫星的概念，初步了解人造地球卫星的动力学原理。1.人造地球卫星的发射原理 (1)牛顿设想：如图1甲所示，当物体被抛出的_______足够大时，它将围绕地球旋转而不再落回地面，成为一颗人造地球卫星。速度图1(2)发射过程简介：如图乙所示，发射人造地球卫星的火箭一般为三级。使卫星进入地球轨道后的大致过程也为三个阶段。匀速圆周万有引力越大4.宇宙速度 (1)第一宇宙速度：v1＝_____ km/s，又称_________速度，是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度。 (2)第二宇宙速度：v2＝11.2 km/s，又称_________速度，是人造卫星脱离_________引力所需的速度。 (3)第三宇宙速度：v3＝16.7 km/s，又称_________速度，是人造卫星脱离_________引力所需的速度。环绕7.9脱离地球太阳逃逸思维拓展 在地球的周围，有许多的卫星在不同的轨道上绕地球转动，请思考：图2(1)这些卫星的轨道平面有什么特点？(2)这些卫星的线速度、角速度、周期跟什么因素有关呢？答案　(1)轨道平面过地心(2)与轨道半径有关二、人类对太空的探索 阅读教材第99～105页“预测未知天体、人类对太空的不懈追求”部分，了解人类迈向太空的重大历史事件。1.发现未知天体：在观测天王星时，发现其实际轨道与由_______________计算的轨道不吻合，由此预测存在另一行星，这就是后来发现的________。万有引力定律海王星2.人类对太空的不懈追求 (1)古希腊人的探索与文艺复兴时期的学说。?内容局限性地心说________是宇宙的中心，而且是静止不动的，太阳、月亮以及其他天体都绕________运动都把天体的运动看得很神圣，认为天体的运动必然是最完美、最和谐的____________运动，这和丹麦天文学家________的观测数据不符日心说________是宇宙的中心，且是静止不动的，地球和其他天体都绕________运动地球地球匀速圆周太阳第谷太阳(2)牛顿的大综合：牛顿在前人的基础上，逐步建立了_________________，将地面上的力学与天上的力学统一起来，是物理学的第一次大综合，形成了以______________为基础的力学体系。(3)对太空的探索成果。1957年10月，_________成功发射了第一颗人造地球卫星。1969年7月，美国“阿波罗”11号登上_________ 。2003年10月， _____________发射升空，圆了中国人的飞天梦想。2012年6月，我国_____________飞船首次完成与“天宫一号”的手控交会对接任务。万有引力定律牛顿三大定律前苏联月球“神舟五号”“神舟九号”思维拓展 宇航员在太空中离开飞船后而不落回地面，是否是由于宇航员不再受到地球的引力作用？ 答案　不是。宇航员在太空中离开飞船后，依然绕地球运动，受到地球的引力提供向心力。宇宙速度及其理解[要点归纳]1.认识第一宇宙速度：第一宇宙速度是人造卫星近地环绕地球做匀速圆周运动必须具备的速度，即近地卫星的环绕速度。2.推导：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，卫星在轨道处所受的万有引力近似等于卫星在地面上所受的重力，取g＝9.8 m/s2，则4.对发射速度和环绕速度的理解[精典示例][例1] 已知地球的质量约为火星质量的10倍，地球的半径约为火星半径的2倍，则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为(　) A.3.5 km/s B.5.0 km/s C.17.7 km/s D.35.2 km/s答案　A[针对训练1] 已知某天体的第一宇宙速度为8 km/s，则高度为该天体半径的3倍轨道上宇宙飞船的运行速度为(　)答案　B人造地球卫星的运动规律及应用[要点归纳]1.人造卫星的轨道：卫星绕地球做匀速圆周运动时，由地球对它的万有引力提供向心力。因此卫星绕地球做匀速圆周运动的圆心必与地心重合，而这样的轨道有多种，其中比较特殊的有与赤道共面的赤道轨道和通过两极点上空的极地轨道。当然也存在着与赤道平面呈某一角度的圆轨道。人造地球卫星的三种轨道图32.卫星的线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系3.地球同步卫星 (1)概念：相对于地面静止且与地球自