这是高中物理人教版（2019）必修第二册4空间导航一等奖ppt课件。 文件包含74个航天导航课件pptx、74个航天导航练习题及答案docx、74个航天导航教案docx，以及高燃重温55颗北斗导航卫星发射时刻的全过程——超高清、微视频中国航天全记录-超高清等5个课件配套教学资源，其中PPT共30页。 欢迎您下载使用。
1.了解三种宇宙速度的含义和数值，并能够计算第一宇宙速度。 （要点） 2、掌握人造卫星线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。 （要点） 3 了解近地卫星和静止卫星的区别。 （难点） 4、掌握卫星轨道变化问题。 （困难）
1、登月过程中需要解决哪些问题？
（1）如何让嫦娥五号飞出地球？
（2）嫦娥五号如何飞向月球？
(3)如何让宇宙飞船飞入宇宙？
2. (1) 取一支粉笔，水平扔出。 粉笔有什么作用？
(2)相同高度，投掷时的速度较大。 和第一次扔有什么区别？
（3）能否继续移动而不摔倒？ 为什么会这样呢？
不，因为粉笔会因重力而向下移动。
如图所示，在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中，牛顿设想：从高山上水平抛出一个物体，每次的速度会更大，落地点也会越来越远； 抛掷速度足够大时，物体就不会落回地面，成为人造地球卫星。 你知道这个速度有多快吗？
想一想：这个物体应该以什么速度抛出，才能使其绕地球表面运动而不掉落下来？ （已知G=6.67×10-11Nm2/kg2，地球质量M=6×，地球半径R=，地球表面重力加速度g=9.8m/s2）
这就是物体绕地球作匀速圆周运动的速度，称为第一宇宙速度（轨道速度）。
1 第一宇宙速度的分析与计算
(1)轨道法：万有引力为物体做圆周运动提供向心力。
想一想：这个物体应该以什么速度抛出，才能使其绕地球表面运动而不掉落下来？ （已知G=6.67×10-11Nm2/kg2宇宙航行ppt，地球质量M=6×，地球半径R=，地球表面重力加速度g=9.8m/s2）
(2)拱桥法：当支撑力为0时，重力提供物体做圆周运动的向心力。
(2) 是航天器成为卫星的最低发射速度
2. 是卫星的最大绕轨速度
(1)第一宇宙速度大小：v=7.9×103km/s；
发射卫星的轨道越高，需要克服的重力障碍就越多，因此发射速度需要提高。 因此，第一宇宙速度也是航天器成为卫星的最低发射速度。
因此第一宇宙速度也是卫星的最大轨道速度。
理论研究指出，当飞机在近地面发射时，如果速度大于7.9公里/秒且小于11.2公里/秒，其绕地球运行的轨迹将不是圆形，而是椭圆形。 当飞行器的速度等于或大于11.2公里/秒时，它将克服地球引力，永远离开地球。 我们称11.2公里/秒为第二宇宙速度（逃逸速度）。
达到第二宇宙速度的飞行器无法逃脱太阳的引力。 如果飞行器在近地面发射，想要脱离太阳引力飞向太阳系之外，其速度必须等于或大于16.7公里/秒。 这个速度被称为第三宇宙速度（逃逸速度）。
注：当地面发射速度大于7.9km/s且小于11.2km/s时，卫星绕地球运行的轨迹不是圆形，而是椭圆形； 当等于或大于11.2km/s时，卫星将永远脱离地球引力。 离开地球。
自发射第一颗人造地球卫星以来，人类已发射了数千颗人造地球卫星。 目前，有数千颗卫星在轨道上有效运行。 其中，通信、导航、气象等卫星极大地改变了人类的生活。
（一）人造地球卫星的轨道特征 1、绕地球运行的卫星的轨道可以是椭圆轨道，也可以是圆形轨道。 (1)当卫星沿椭圆轨道绕地球运行时，地球中心是椭圆的焦点，卫星的周期与其半长轴的关系遵循开普勒第三定律。 (2)当卫星绕地球作圆形轨道运行时，由于地球对卫星的引力为卫星绕地球运行提供了向心力，且该引力指向地球的中心，地球的中心一定是卫星圆形轨道的中心。 (3)卫星的轨道面可以在赤道面内(如地球同步卫星)，也可以越过两极(极轨道)，也可以与赤道面成任意角度，如图的数字。
3.人造地球卫星的分类
（一）近地卫星：是指轨道半径约等于地球半径，即靠近地球表面的卫星。
（二）静止卫星“六个确定”
①轨道面固定：赤道面
②周期和角速度恒定：T=24h
⑤运行方向确定：自西向东
③轨道半径一定：r=6.6R
④速度恒定：v=3.08km/s
(3)同步卫星的用途：主要用于通信，故又称通信卫星。 三颗同步卫星可实现全球覆盖。 为了防止同步卫星相互干扰，可在3°左右放置一颗同步卫星。 也就是说，地球上空只能放置120颗同步卫星。 截至2012年，已推出100多个。
3、载人航天与太空探索
1961年4月12日，苏联宇航员加加林成为第一个进入太空的人类。
1969年阿波罗登月期间，阿姆斯特朗有句名言：“对于个人来说，这只是一小步，但对于人类来说，这是一个巨大的飞跃。”
重温55颗北斗导航卫星发射时刻
第一宇宙速度（轨道速度）
第二宇宙速度（逃逸速度）
第三宇宙速度（脱离速度）
v2=11.2公里/秒
v3=16.7公里/秒
近地卫星、极地卫星、地球静止卫星
1、若地球第一宇宙速度为8公里/秒，一颗行星的质量为地球的6倍，半径为地球的1.5倍，则该行星的第一宇宙速度约为( )A.16 公里/秒 B .32 公里/秒 C.4 公里/秒 D.2 公里/秒
2、如图所示，同一轨道平面上有三颗人造地球卫星。 下列说法正确的是：()A.线速度vA＜vB＜vCB。 根据万有引力定律可知，FA＞FB＞FCC。 角速度ωA＞ωB＞ωCD。 向心加速度aA<aB<aC
3、假设地球质量为M，半径为R，自转角速度为ω，万有引力常数为G，同步卫星距地心高度为r，表面重力加速度为g，则同步卫星速度v的表达式是正确的。 是( )A． B． 光盘
4、如图所示，天宫二号在椭圆轨道I的远地点开始变轨，变轨后在圆形轨道II上运行。 A点高度距地面约380km宇宙航行ppt，地球同步卫星距地面高度约。 若天宫二号变轨前后质量不变，则下列说法正确的是（ ） A、天宫二号在 I 轨道运行并经过近地点 B 时，速度最小 B、机械能天宫二号在轨道I上的机械能小于轨道II C上的机械能。天宫二号在轨道II上运行的周期必须大于24hD。天宫二号在轨道I上经过A点时的加速度必须小于通过轨道IIA上A点时的加速度。