物理人教版 (2019)宇宙航行教学ppt课件

这是一份物理人教版 (2019)宇宙航行教学ppt课件，共34页。PPT课件主要包含了比较各种圆周的快慢，知识小结，卫星的发射，第一宇宙速度，卫星的变轨，知识需求，F供＜F需，F供F需，重要关系会推理，卫星中的超失重等内容，欢迎下载使用。
A、B、C、D四条轨道中哪些不能作为卫星轨道？
所有卫星都在以地心为圆心的圆（或椭圆）轨道上
一颗同步卫星能覆盖地球上多大范围，要想使同步卫星信号能够覆盖完整个赤道，至少需要多少颗同步卫星？
若要达到三星覆盖赤道，卫星的高度有何要求？
试估算近地卫星的线速度，周期。近地卫星与地球自转周期相同吗？为什么？
1.试分析卫星环绕速度、角速度、周期、向心加速度 与轨道半径的关系
2.高轨道的卫星与低轨道的卫星相比，向心加速度、线速度、 角速度、周期更大吗？最小周期对应什么情况？
4.众卫星中有无和地球自转周期相同的卫星？它的轨道半径跟月 球相比如何？
1. 万有引力等于重力
2. 万有引力提供向心力
宇宙 · 航行
如何让地球上的物体成为卫星？
发射升空的物体在地球表面附近做匀速圆周运动的线速度
背景三：g , R地=6.4x106m
背景一：M地=5.98×1024kg, R地=6400km G=6.67×10-11N·m2/kg2
背景二：T=24h=8.64x104s, R地=6.4x106m
=9.8m/s2
二、卫星的发射——三种宇宙速度
第二宇宙速度:物体克服地球引力,永远脱离地球的速度。
第三宇宙速度:物体挣脱太阳引力,飞出太阳系的速度。（逃逸速度）
v=7.9km/s第一宇宙速度
11.2km/s>v>7.9km/s
第几宇宙速度发射升空？
由于技术上的需要，有时要在适当的位置短时间启动卫星上的发动机，使卫星的速度发生突变，让其运行轨道发生改变，最终到达预定的目标。
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？
类比三个宇宙速度要使卫星飞的更高更远，就需要更高更快的初速度！！！
卫星变轨发射一般流程：
Ⅲ轨道（高轨道）
Ⅰ轨道 （低轨道或近地轨道）
Ⅱ轨道 （椭圆轨道）
1、卫星在轨道Ⅰ上经过P点时的速度大小为 vp1 与它在轨道Ⅱ上经过P点时的速度大小为vp2，试比较二者大小关系？
vp2>vp1(加速离心)
2、在椭圆轨道上P点与Q点的速度大小相等吗？
vP2>vQ2（开普勒第二定律）
3、卫星在轨道Ⅱ上经过Q点时的速度为大小 vQ2 与它在轨道Ⅲ上经过Q点时的速度大小为vQ3，试比较二者大小关系？
vQ3>vQ2（加速离心）
4、在圆轨道上vp1 与vQ3点的速度大小如何？
现在怎么动？以后如何动？供需咋调整？
1、比较卫星在轨道Ⅰ上经过P点时的加速度ap1 ，与它在轨道Ⅱ上经过P点时的加速度ap2 ，在轨道Ⅱ上经过Q点时的加速度aQ2，在轨道Ⅲ上经过Q点时的加速度aQ3大小关系如何？
（1）发射和回收阶段：卫星发射加速上升的过程和卫星回收进入大气层减速下降的过程中，都具有向上的加速度，这时发生超重现象。
（2）在轨道正常运行：卫星进入圆（椭圆）轨道正常运行以后，只受重力，向心加速度为 g，卫星及卫星上的任何物体都处于完全失重状态。凡是应用重力原理制成的仪器（天平、水银气压计等）在卫星中都不能正常使用，凡是与重力有关的实验在卫星中都无法进行。
与重力有关的现象全部消失
已知地球的半径为6.4×106m，地球自转的角速度为7.29×105rad/s，地面的重力加速度为9.8m/s2，在地球表面发射卫星的第一宇宙速度为7.9×103m/s，第三宇宙速度为16.7×103m/s，月球到地球中心的距离为3.84×108m．假设地球上有一棵苹果树长到了接近月球那么高，则当苹果脱离苹果树后，将
黑洞地球若成为黑洞，临界体积是多少？