鲁科版 (2019)必修 第二册第3节 人类对太空的不懈探索示范课ppt课件

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1.理解万有引力与重力的关系。(物理观念)2.掌握天体质量求解的基本思路。(物理观念)3.了解卫星的发射、运行等情况。知道三个宇宙速度的含义,会计算第一宇宙速度。(物理观念)4.了解海王星的发现过程,掌握研究天体(或卫星)运动的基本方法,并能用万有引力定律解决相关问题。(科学思维)
基础落实·必备知识全过关
重难探究·能力素养全提升
学以致用·随堂检测全达标
一、天体质量的计算1.地球质量的估算(1)依据:若不考虑地球自转的影响,地面上质量为m的物体所受的重力　　　　地球对物体的引力,即mg　　 ,可得地球的质量m地=　　　　　　　。 (2)结论:只要测出　　　　　　的值,利用g、R的值就可以计算地球的质量。 
2.计算天体的质量(1)计算太阳质量设太阳的质量为m太,某个行星的质量是m,行星与太阳之间的距离是r,行星的公转周期是T,已知引力常量G。根据行星做圆周运动的向心力由它们之间的万有引力提供,得 =　　　　,太阳的质量为m太=　　　　。 (2)计算行星质量:若已知卫星绕行星运动的周期T和卫星与行星之间的距离r,根据万有引力提供向心力得行星的质量m行=　　　　　　　　　。 
二、人造卫星上天1.人造地球卫星的发射原理(1)牛顿的设想如图所示,在高山上水平抛出一个物体,只要抛出的　　　　足够大时,它将会围绕地球旋转而不再落回地球表面,这实际上就是　　　　　　　或宇宙飞船上天的原理。 
(2)原理:一般情况下可认为人造地球卫星绕地球做　　　　　运动,向心力由地球对它的　　　　　提供,即 ,则卫星在轨道上运行的线速度v=　 。 
2.宇宙速度(1)第一宇宙速度①由v= ,m地=5.98×1024 kg,卫星轨道半径可近似为地球半径R=6.40×106 m,可得v1=　　 km/s,这就是物体在　　 　　　　绕地球做匀速圆周运动的速度,又称环绕速度。 ②物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动时,可近似认为向心力是由　　　提供的,有　　= ,得v=　　 =7.9 km/s。 
(2)第二宇宙速度①在地面附近发射卫星,如果速度v满足　　　　　　　　　　,它绕地球运行的轨迹是　　　　。 ②如果速度　 　　　,它会克服地球的引力,永远离开地球。v2=　 　 km/s,使卫星挣脱　　　引力束缚的最小地面发射速度,又称脱离速度。 (3)第三宇宙速度v3=　　 km/s,使卫星挣脱　　　　引力束缚的最小地面发射速度,也称逃逸速度。 
7.9 km/sa金C.v地>v火>v金D.v火>v地>v金
2.(多选)用于光学遥感的启明星一号卫星距地面高度为h,周期为T,地球可以看成半径为R的均匀球体,地球表面的重力加速度为g,引力常量为G,则下列根据题中信息求出的物理量正确的是(　　)
3.(多选)(2021湖南卷)2021年4月29日,中国空间站天和核心舱发射升空,准确进入预定轨道。根据任务安排,后续将发射问天实验舱和梦天实验舱,计划2022年完成空间站在轨建造。核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道,
B.核心舱在轨道上飞行的速度大于7.9 km/sC.核心舱在轨道上飞行的周期小于24 hD.后续加挂实验舱后,空间站由于质量增大,轨道半径将变小
4.(多选)下列关于三种宇宙速度的说法正确的是(　　)A.第一宇宙速度v1=7.9 km/s,第二宇宙速度v2=11.2 km/s,则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于等于v1,小于v2B.美国发射的凤凰号火星探测卫星,其发射速度大于第三宇宙速度C.第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚,成为绕太阳运行的人造小行星的最小发射速度D.第一宇宙速度7.9 km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度