7.4 宇宙航行(卫星变轨)课件 (共16张PPT)高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

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7.4 宇宙航行(卫星变轨)课件 (共16张PPT)高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

资源简介

(共16张PPT)
专题:卫星变轨
变轨原理
离心运动
无动力运行
向后点火加速
匀速圆周运动
向前点火减速
近心运动
V
F引
F引<F向
F引>F向
M
m
A点速度—内小外大(在A点看轨迹)
在A点万有引力相同
A
F引=F向
离心运动
近心运动
匀速圆周运动
变轨原理
v1
v2
v3
v4
v2>v1
v4>v3
v1>v4
结果:v2>v1>v4>v3
v2>v3
点火加速:
在椭圆轨道上运行:
第一次变轨:
第二次变轨:
点火加速:
在圆轨道上稳定运行:
低轨道→高轨道(两次加速)
抄在笔记本上
v3
v4
1
v1
v2
减速,v3>v2
2
3
θ>900
v
F引
加速v2>v1
加速v4>v3
切点P
切点Q
向高轨卫星的发射
第一次加速
第二次加速
高轨到低轨
·
v2
v3
v4
v1



近心运动
近心运动
低圆轨道(Ⅲ)——Q点减速
椭圆转移轨道(Ⅱ)——P点减速
高圆轨道(Ⅰ)
卫星的回收
1
2
3
P
Q
1 是圆轨道,2 是椭圆轨道,3 是圆轨道
O
1 轨道的Q点,点火加速,到达 2 轨道;
2 轨道的P点,再点火加速,到达 3 轨道;
2 椭圆轨道:
1、3 圆轨道:
综上:
变轨点
变轨点
开普勒第二定律
比较速度关系
离心运动:
1
2
3
P
Q
O
变轨点
变轨点
开普勒第三定律:
比较周期关系
椭圆轨道:
圆轨道:
(比较半径)
(比较半长轴)
综上:
1 是圆轨道,2 是椭圆轨道,3 是圆轨道
1
2
3
P
Q
O
变轨点
变轨点
比较加速度关系
1、3 圆轨道:
1、2 轨道的Q为同一个点:
2、3 轨道的P为同一个点:
综上:
1 是圆轨道,2 是椭圆轨道,3 是圆轨道
解题模板
“嫦娥奔月” 图
典例:(多选)如图所示,发射同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火使其沿椭圆轨道2运行;最后再次点火将其送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于P点,2、3相切于Q点。当卫星分别在1、2、3上正常运行时,以下说法正确的是( )
A、在轨道3上的速率大
于1上的速率
B、在轨道3上的角速度
小于1上的角速度
C、在轨道2上经过Q点时
的速率等于在轨道3上经过Q点时的速率
D、在轨道1上经过P点时的加速度等于在轨道2上
经过P点时的加速度
Q
P
2
·
3
1
BD
典例:嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示。假设嫦娥三号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时,只受到月球的万有引力,则(  )
A.若已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、
运动周期和引力常量,则可算出月球的密度
B.嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入
环月段椭圆轨道时,应让发动机点火使其加速
C.嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度
D.嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点和环月段圆轨道上P点加速度相同
D

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