文档介绍：5 宇宙航行
【三维目标】
知识与技能
1、了解人造卫星的有关知识,正确理解人造卫星做圆周运动时,各物理量之间的关系。
2、知道三个宇宙速度的含义,会推导第一宇宙速度。
过程与方法
通过用万有引力定律来推导第一宇宙速度,培养学生运用知识解决问题的能力。
情感态度与价值观
1、通过介绍我国在卫星发射方面的情况,激发学生的爱国热情。
2、感知人类探索宇宙的梦想,促使学生树立献身科学的人生价值观。
卫星环绕地球运动的动力学方程是什么?(V-R、ω-R、T-R的关系)
卫星绕地球做圆周运动,地球对卫星的万有引力提供向心力。
F引= Fn
线速度、角速度、周期与轨道半径的关系?
(1)由G 得:v=
(2)由GMm/r2=mω2r得: ω=
(3)由F引=m(2π/T)2 R 得:T=2π
∴卫星离地心越远,它运行的周期越大!
∴卫星离地心越远,它运行的速度越小!
一、地面上的物体,怎样才能成为人造地球卫星呢?
300多年前,牛顿提出设想
二、宇宙速度
设地球的质量为M,绕地球做匀速圆周运动的飞行器的质量为m,飞行器的速度为v,它到地心的距离为r。飞行器运动所需要的向心力由地球对它的万有引力提供
r≈R
如果不知道地球的质量,但
知道地球表面的重力加速度,
如何求v?
第一宇宙速度
物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度,叫第一宇宙速度,也叫地面附近的环绕速度。
,,它绕地球运行的轨道不是圆,而是椭圆。
第一宇宙速度是卫星发射的最小速度
第二宇宙速度
,它就会克服地球的引力,成为围绕太阳运动的人造行星,或飞到其它行星上。。