《高中物理 第三節(jié) 飛向太空課件 粵教版必修2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第三節(jié) 飛向太空課件 粵教版必修2（25頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、物理物理必修必修2 2（粵教）（粵教）第三章第三章 萬有引力定律及其應(yīng)用萬有引力定律及其應(yīng)用第三節(jié)飛第三節(jié)飛 向向 太太 空空重點：重點：人造衛(wèi)星的發(fā)射人造衛(wèi)星的發(fā)射，航天技術(shù)中的力學(xué)問題航天技術(shù)中的力學(xué)問題難點：難點：區(qū)別環(huán)繞速度與發(fā)射速度區(qū)別環(huán)繞速度與發(fā)射速度，衛(wèi)星變軌問題衛(wèi)星變軌問題 欄目鏈接欄目鏈接一、飛向太空的橋梁一、飛向太空的橋梁火箭火箭預(yù)習(xí)篇預(yù)習(xí)篇1人造衛(wèi)星的發(fā)射人造衛(wèi)星的發(fā)射(1)發(fā)射地球的人造衛(wèi)星：要成為地球的人造衛(wèi)星，發(fā)發(fā)射地球的人造衛(wèi)星：要成為地球的人造衛(wèi)星，發(fā)射速度必須達到射速度必須達到_(2)發(fā)射太陽的人造發(fā)射太陽的人造“行星行星”：要成為太陽的人造行星，：要成為太陽
2、的人造行星，或探測其他行星，發(fā)射速度必須達到或探測其他行星，發(fā)射速度必須達到_(3)發(fā)射太陽系以外的宇宙探測器：要探測太陽系外的發(fā)射太陽系以外的宇宙探測器：要探測太陽系外的宇宙，發(fā)射速度必須達到宇宙，發(fā)射速度必須達到_7.9 km/s11.2 km/s16.7 km/s 欄目鏈接欄目鏈接預(yù)習(xí)篇預(yù)習(xí)篇2發(fā)射衛(wèi)星的火箭發(fā)射衛(wèi)星的火箭(1)原理：火箭是利用燃料燃燒向后噴出的氣體產(chǎn)原理：火箭是利用燃料燃燒向后噴出的氣體產(chǎn)生的反沖作用力而向前推進的生的反沖作用力而向前推進的(2)多級火箭發(fā)射：由于一級火箭發(fā)射還達不到發(fā)多級火箭發(fā)射：由于一級火箭發(fā)射還達不到發(fā)射人造衛(wèi)星所需的速度，通常采用多級火箭發(fā)射，一
3、般射人造衛(wèi)星所需的速度，通常采用多級火箭發(fā)射，一般采用采用_發(fā)射發(fā)射三級火箭三級火箭 欄目鏈接欄目鏈接二、人類遨游太空二、人類遨游太空預(yù)習(xí)篇預(yù)習(xí)篇時間時間國家國家活動內(nèi)容活動內(nèi)容1957年年10月月蘇聯(lián)蘇聯(lián)首次成功發(fā)射人類第一顆人造衛(wèi)星首次成功發(fā)射人類第一顆人造衛(wèi)星“伴侶伴侶號號”.1961年年4月月蘇聯(lián)蘇聯(lián)首次成功發(fā)射人類第一艘載人宇宙飛船首次成功發(fā)射人類第一艘載人宇宙飛船“東方號東方號”.1969年年7月月美國美國首次成功發(fā)射人類第一艘載人宇宙飛船首次成功發(fā)射人類第一艘載人宇宙飛船“阿波羅阿波羅11號號”.1970年年4月月中國中國中國首次發(fā)射成功人造地球衛(wèi)星中國首次發(fā)射成功人造地球衛(wèi)星“
4、東方紅東方紅一號一號”.1971年年4月月蘇聯(lián)蘇聯(lián)首次成功發(fā)射宇宙空間站首次成功發(fā)射宇宙空間站“禮炮禮炮1號號”.1981年年4月月美國美國首次成功發(fā)射航天飛機首次成功發(fā)射航天飛機“哥倫比亞號哥倫比亞號”.2003年年10月月中國中國中國首次發(fā)射成功載人飛船中國首次發(fā)射成功載人飛船“神舟五號神舟五號”. 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接考點篇考點篇考點考點1 火箭與人造衛(wèi)星火箭與人造衛(wèi)星1人造衛(wèi)星人造衛(wèi)星人造衛(wèi)星要進入飛行軌道必須有足夠大的速度速人造衛(wèi)星要進入飛行軌道必須有足夠大的速度速度達到度達到7.9 km/s可進入繞地球飛行的軌道，成為人造地球可進入繞地球飛行的軌道，成為人造地球衛(wèi)星；
5、速度達到衛(wèi)星；速度達到11.2 km/s可成為太陽的人造行星可成為太陽的人造行星2三級火箭三級火箭(1)一級火箭最終速度達不到發(fā)射人造衛(wèi)星所需要的一級火箭最終速度達不到發(fā)射人造衛(wèi)星所需要的速度，發(fā)射衛(wèi)星要用多級火箭速度，發(fā)射衛(wèi)星要用多級火箭 欄目鏈接欄目鏈接考點篇考點篇(2)三級火箭的工作過程三級火箭的工作過程火箭起飛時，第一級火箭的發(fā)動機火箭起飛時，第一級火箭的發(fā)動機“點火點火”，燃料燃盡后；第二級火箭開始工作，并自動脫掉第一燃料燃盡后；第二級火箭開始工作，并自動脫掉第一級火箭的級火箭的 欄目鏈接欄目鏈接考點篇考點篇外殼，以此類推外殼，以此類推由于各級火箭的連接部位需大量附屬設(shè)備，這些由于各
6、級火箭的連接部位需大量附屬設(shè)備，這些附屬設(shè)備具有一定的質(zhì)量，并且級數(shù)越多，連接部位的附屬設(shè)備具有一定的質(zhì)量，并且級數(shù)越多，連接部位的附屬設(shè)備質(zhì)量越大，并且所需的技術(shù)要求也越精密，因附屬設(shè)備質(zhì)量越大，并且所需的技術(shù)要求也越精密，因此，火箭的級數(shù)并不是越多越好，一般用三級火箭此，火箭的級數(shù)并不是越多越好，一般用三級火箭 欄目鏈接欄目鏈接考點考點2 航天技術(shù)中的力學(xué)問題航天技術(shù)中的力學(xué)問題考點篇考點篇 欄目鏈接欄目鏈接考點篇考點篇(2)衛(wèi)星要從高軌道向低軌道變軌時要減速：在右圖衛(wèi)星要從高軌道向低軌道變軌時要減速：在右圖中，若要使衛(wèi)星從軌道中，若要使衛(wèi)星從軌道3返回到軌道返回到軌道1，則在軌道則在軌道
7、b處突然減速，此時引力大于向心力，衛(wèi)星處突然減速，此時引力大于向心力，衛(wèi)星沿橢圓軌道沿橢圓軌道2做向心運動，讓該橢圓軌道與接收點相切或做向心運動，讓該橢圓軌道與接收點相切或相交可成功回收衛(wèi)星相交可成功回收衛(wèi)星 欄目鏈接欄目鏈接考點篇考點篇2人造衛(wèi)星的超重和失重問題人造衛(wèi)星的超重和失重問題(1)人造衛(wèi)星的超重問題：衛(wèi)星在上升過程或減速返回人造衛(wèi)星的超重問題：衛(wèi)星在上升過程或減速返回的過程，宇航員具有向上的加速度，受到的支持力大于重的過程，宇航員具有向上的加速度，受到的支持力大于重力，處于超重狀態(tài)宇航員在超重狀態(tài)時，頭部的血液流力，處于超重狀態(tài)宇航員在超重狀態(tài)時，頭部的血液流向下肢抑制血液向心臟和
8、腦部回流，造成宇航員身體不向下肢抑制血液向心臟和腦部回流，造成宇航員身體不適適(2)人造衛(wèi)星的失重問題：衛(wèi)星在正常軌道運行時，萬人造衛(wèi)星的失重問題：衛(wèi)星在正常軌道運行時，萬有引力提供向心力，在衛(wèi)星內(nèi)的所有物體具有向下的加速有引力提供向心力，在衛(wèi)星內(nèi)的所有物體具有向下的加速度度ag，處于完全失重狀態(tài)在衛(wèi)星中與重力有關(guān)的現(xiàn)象，處于完全失重狀態(tài)在衛(wèi)星中與重力有關(guān)的現(xiàn)象都不會發(fā)生，與重力作用有關(guān)的儀器都不能正常工作都不會發(fā)生，與重力作用有關(guān)的儀器都不能正常工作 欄目鏈接欄目鏈接考點篇考點篇例例1(2014海南中學(xué)高一海南中學(xué)高一)(雙選雙選)中國于中國于2010年底在年底在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射空間目標(biāo)
9、飛行器酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射空間目標(biāo)飛行器“天宮一天宮一號號”“天宮一號天宮一號”是中國為下一步建造空間站而研制的，是中國為下一步建造空間站而研制的，重約重約8.5噸，分為支援艙和實驗艙兩個艙，在實驗艙做實噸，分為支援艙和實驗艙兩個艙，在實驗艙做實驗時，下列儀器可以使用的是驗時，下列儀器可以使用的是()A天平天平B彈簧握力計彈簧握力計C溫度計溫度計D水銀氣壓計水銀氣壓計 欄目鏈接欄目鏈接天平根據(jù)等臂杠桿原理制成的，在飛船中物天平根據(jù)等臂杠桿原理制成的，在飛船中物體和砝碼重力完全提供向心力，對托盤沒有壓力，故體和砝碼重力完全提供向心力，對托盤沒有壓力，故A錯誤；彈簧握力計是運用彈性形變原理使用的，
10、故錯誤；彈簧握力計是運用彈性形變原理使用的，故B正確；溫度計是靠液體的熱脹冷縮原理制成的，與正確；溫度計是靠液體的熱脹冷縮原理制成的，與是否失重?zé)o關(guān)，故溫度計能夠使用，故是否失重?zé)o關(guān)，故溫度計能夠使用，故C正確；水銀正確；水銀氣壓計是根據(jù)玻璃管中水銀由于受到重力而產(chǎn)生的向氣壓計是根據(jù)玻璃管中水銀由于受到重力而產(chǎn)生的向下的壓強和外界的大氣壓強相平衡的原理制成的，在下的壓強和外界的大氣壓強相平衡的原理制成的，在飛船中水銀處于失重狀態(tài)，所以不能使用，故飛船中水銀處于失重狀態(tài)，所以不能使用，故D錯錯誤誤解析解析 BC答案答案考點篇考點篇 欄目鏈接欄目鏈接u變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練考點篇考點篇C 欄目鏈接欄目鏈
11、接宇航員受地球的引力作用，只是引力充當(dāng)向宇航員受地球的引力作用，只是引力充當(dāng)向心力，處于完全失重狀態(tài)，宇航員與空間站之間無彈心力，處于完全失重狀態(tài)，宇航員與空間站之間無彈力的作用，所以力的作用，所以A、B選項錯誤；選項錯誤；C選項正確；宇航員選項正確；宇航員無初速度釋放小球后，小球與空間站無相對運動，無初速度釋放小球后，小球與空間站無相對運動，D選項錯誤選項錯誤解析解析考點篇考點篇 欄目鏈接欄目鏈接考點篇考點篇例例2 (2014廣州六中高一廣州六中高一)2013年年6月月11日日17時時38分，分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心準(zhǔn)時發(fā)射了我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心準(zhǔn)時發(fā)射了“神舟十號神舟十號”飛飛船經(jīng)過幾
12、次變軌后進入預(yù)定軌道與船經(jīng)過幾次變軌后進入預(yù)定軌道與“天宮一號天宮一號”對接，對接，如圖所示，飛船由近地圓軌道如圖所示，飛船由近地圓軌道1處發(fā)動機向后噴氣通過橢處發(fā)動機向后噴氣通過橢圓軌道圓軌道2變軌到遠地圓軌道變軌到遠地圓軌道3.軌道軌道1與軌道與軌道2相切于相切于a點，軌點，軌道道2與軌道與軌道3相切于相切于b點完成預(yù)定任務(wù)后安全返回則下點完成預(yù)定任務(wù)后安全返回則下列說法正確的是列說法正確的是() 欄目鏈接欄目鏈接考點篇考點篇A在軌道在軌道1上運行的角速度小于軌道上運行的角速度小于軌道3上運行的角速上運行的角速度度B在軌道在軌道1上過上過a點時的速度大于軌道點時的速度大于軌道2上過上過a點
13、時的點時的速度速度C在軌道在軌道3上過上過b點時的加速度大于軌道點時的加速度大于軌道2上過上過b點時點時的加速度的加速度D在軌道在軌道2上運動時做無動力飛行，從上運動時做無動力飛行，從a點到點到b點機點機械能守恒械能守恒 欄目鏈接欄目鏈接解析解析 D答案答案考點篇考點篇 欄目鏈接欄目鏈接考點篇考點篇小結(jié)：小結(jié)：(1)衛(wèi)星繞行星運行過程處于完全失重狀態(tài)衛(wèi)星繞行星運行過程處于完全失重狀態(tài)，一一切與重力有關(guān)的現(xiàn)象都不會發(fā)生切與重力有關(guān)的現(xiàn)象都不會發(fā)生(2)衛(wèi)星在發(fā)射或回收過衛(wèi)星在發(fā)射或回收過程都要經(jīng)過多次變軌程都要經(jīng)過多次變軌，判斷變軌問題時判斷變軌問題時，可根據(jù)可根據(jù)對不同對不同的圓軌道：軌道半徑
14、增大過程的圓軌道：軌道半徑增大過程，要加速要加速，“其他力其他力”做正做正功功，此過程機械能增加；軌道半徑減小過程此過程機械能增加；軌道半徑減小過程，要減速要減速，“其他力其他力”做負(fù)功做負(fù)功，此過程機械能減小此過程機械能減小對不同的軌道對不同的軌道上的同一點的加速度：無論是什么形狀的軌道上的同一點的加速度：無論是什么形狀的軌道，只要是同只要是同一點一點，衛(wèi)星受到的引力相等衛(wèi)星受到的引力相等，加速度也一定相等加速度也一定相等 欄目鏈接欄目鏈接u變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練考點篇考點篇2(2013天津高一天津高一)(雙選雙選)如圖所示，在發(fā)射某地球如圖所示，在發(fā)射某地球衛(wèi)星的過程中，首先將衛(wèi)星從衛(wèi)星的過程中
15、，首先將衛(wèi)星從A點發(fā)射進入橢圓軌道點發(fā)射進入橢圓軌道運運行，然后在行，然后在B點通過改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進入預(yù)定圓軌點通過改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進入預(yù)定圓軌道道上運行，則上運行，則()AD 欄目鏈接欄目鏈接考點篇考點篇A該衛(wèi)星的發(fā)射速度必定小于該衛(wèi)星的發(fā)射速度必定小于11.2 km/sB衛(wèi)星在橢圓軌道衛(wèi)星在橢圓軌道運行的過程中，經(jīng)過運行的過程中，經(jīng)過A點的點的線速度小于經(jīng)過線速度小于經(jīng)過B點的線速度點的線速度C衛(wèi)星在橢圓軌道衛(wèi)星在橢圓軌道上的周期大于衛(wèi)星在軌道上的周期大于衛(wèi)星在軌道上的周期上的周期D衛(wèi)星在衛(wèi)星在A點的加速度大于衛(wèi)星在點的加速度大于衛(wèi)星在B點的加速度點的加速度 欄目鏈接欄目鏈接該衛(wèi)星沒有離開地球的束縛，故發(fā)射速度小該衛(wèi)星沒有離開地球的束縛，故發(fā)射速度小于第二宇宙速度，即小于于第二宇宙速度，即小于11.2 km/s，A選項正確；衛(wèi)選項正確；衛(wèi)星在橢圓軌道運動時，應(yīng)用開普勒的星在橢圓軌道運動時，應(yīng)用開普勒的“面積定律面積定律”及及“周期定律周期定律”可知可知B、C選項錯誤；衛(wèi)星在選項錯誤；衛(wèi)星在A點的軌道點的軌道半徑較半徑較B點小向心加速度較大，點小向心加速度較大，D選項正確選項正確解析解析考點篇考點篇 欄目鏈接欄目鏈接
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