這是高中物理人教版（2019）必修第二冊4空間導航一等獎ppt課件。 文件包含74個航天導航課件pptx、74個航天導航練習題及答案docx、74個航天導航教案docx，以及高燃重溫55顆北斗導航衛星發射時刻的全過程——超高清、微視頻中國航天全記錄-超高清等5個課件配套教學資源，其中PPT共30頁。 歡迎您下載使用。
1.了解三種宇宙速度的含義和數值，并能夠計算第一宇宙速度。 （要點） 2、掌握人造衛星線速度、角速度、周期與軌道半徑的關系。 （要點） 3 了解近地衛星和靜止衛星的區別。 （難點） 4、掌握衛星軌道變化問題。 （困難）
1、登月過程中需要解決哪些問題？
（1）如何讓嫦娥五號飛出地球？
（2）嫦娥五號如何飛向月球？
(3)如何讓宇宙飛船飛入宇宙？
2. (1) 取一支粉筆，水平扔出。 粉筆有什么作用？
(2)相同高度，投擲時的速度較大。 和第一次扔有什么區別？
（3）能否繼續移動而不摔倒？ 為什么會這樣呢？
不，因為粉筆會因重力而向下移動。
如圖所示，在1687年出版的《自然哲學的數學原理》中，牛頓設想：從高山上水平拋出一個物體，每次的速度會更大，落地點也會越來越遠； 拋擲速度足夠大時，物體就不會落回地面，成為人造地球衛星。 你知道這個速度有多快嗎？
想一想：這個物體應該以什么速度拋出，才能使其繞地球表面運動而不掉落下來？ （已知G=6.67×10-11Nm2/kg2，地球質量M=6×，地球半徑R=，地球表面重力加速度g=9.8m/s2）
這就是物體繞地球作勻速圓周運動的速度，稱為第一宇宙速度（軌道速度）。
1 第一宇宙速度的分析與計算
(1)軌道法：萬有引力為物體做圓周運動提供向心力。
想一想：這個物體應該以什么速度拋出，才能使其繞地球表面運動而不掉落下來？ （已知G=6.67×10-11Nm2/kg2宇宙航行ppt，地球質量M=6×，地球半徑R=，地球表面重力加速度g=9.8m/s2）
(2)拱橋法：當支撐力為0時，重力提供物體做圓周運動的向心力。
(2) 是航天器成為衛星的最低發射速度
2. 是衛星的最大繞軌速度
(1)第一宇宙速度大小：v=7.9×103km/s；
發射衛星的軌道越高，需要克服的重力障礙就越多，因此發射速度需要提高。 因此，第一宇宙速度也是航天器成為衛星的最低發射速度。
因此第一宇宙速度也是衛星的最大軌道速度。
理論研究指出，當飛機在近地面發射時，如果速度大于7.9公里/秒且小于11.2公里/秒，其繞地球運行的軌跡將不是圓形，而是橢圓形。 當飛行器的速度等于或大于11.2公里/秒時，它將克服地球引力，永遠離開地球。 我們稱11.2公里/秒為第二宇宙速度（逃逸速度）。
達到第二宇宙速度的飛行器無法逃脫太陽的引力。 如果飛行器在近地面發射，想要脫離太陽引力飛向太陽系之外，其速度必須等于或大于16.7公里/秒。 這個速度被稱為第三宇宙速度（逃逸速度）。
注：當地面發射速度大于7.9km/s且小于11.2km/s時，衛星繞地球運行的軌跡不是圓形，而是橢圓形； 當等于或大于11.2km/s時，衛星將永遠脫離地球引力。 離開地球。
自發射第一顆人造地球衛星以來，人類已發射了數千顆人造地球衛星。 目前，有數千顆衛星在軌道上有效運行。 其中，通信、導航、氣象等衛星極大地改變了人類的生活。
（一）人造地球衛星的軌道特征 1、繞地球運行的衛星的軌道可以是橢圓軌道，也可以是圓形軌道。 (1)當衛星沿橢圓軌道繞地球運行時，地球中心是橢圓的焦點，衛星的周期與其半長軸的關系遵循開普勒第三定律。 (2)當衛星繞地球作圓形軌道運行時，由于地球對衛星的引力為衛星繞地球運行提供了向心力，且該引力指向地球的中心，地球的中心一定是衛星圓形軌道的中心。 (3)衛星的軌道面可以在赤道面內(如地球同步衛星)，也可以越過兩極(極軌道)，也可以與赤道面成任意角度，如圖的數字。
3.人造地球衛星的分類
（一）近地衛星：是指軌道半徑約等于地球半徑，即靠近地球表面的衛星。
（二）靜止衛星“六個確定”
①軌道面固定：赤道面
②周期和角速度恒定：T=24h
⑤運行方向確定：自西向東
③軌道半徑一定：r=6.6R
④速度恒定：v=3.08km/s
(3)同步衛星的用途：主要用于通信，故又稱通信衛星。 三顆同步衛星可實現全球覆蓋。 為了防止同步衛星相互干擾，可在3°左右放置一顆同步衛星。 也就是說，地球上空只能放置120顆同步衛星。 截至2012年，已推出100多個。
3、載人航天與太空探索
1961年4月12日，蘇聯宇航員加加林成為第一個進入太空的人類。
1969年阿波羅登月期間，阿姆斯特朗有句名言：“對于個人來說，這只是一小步，但對于人類來說，這是一個巨大的飛躍。”
重溫55顆北斗導航衛星發射時刻
第一宇宙速度（軌道速度）
第二宇宙速度（逃逸速度）
第三宇宙速度（脫離速度）
v2=11.2公里/秒
v3=16.7公里/秒
近地衛星、極地衛星、地球靜止衛星
1、若地球第一宇宙速度為8公里/秒，一顆行星的質量為地球的6倍，半徑為地球的1.5倍，則該行星的第一宇宙速度約為( )A.16 公里/秒 B .32 公里/秒 C.4 公里/秒 D.2 公里/秒
2、如圖所示，同一軌道平面上有三顆人造地球衛星。 下列說法正確的是：()A.線速度vA＜vB＜vCB。 根據萬有引力定律可知，FA＞FB＞FCC。 角速度ωA＞ωB＞ωCD。 向心加速度aA<aB<aC
3、假設地球質量為M，半徑為R，自轉角速度為ω，萬有引力常數為G，同步衛星距地心高度為r，表面重力加速度為g，則同步衛星速度v的表達式是正確的。 是( )A． B． 光盤
4、如圖所示，天宮二號在橢圓軌道I的遠地點開始變軌，變軌后在圓形軌道II上運行。 A點高度距地面約380km宇宙航行ppt，地球同步衛星距地面高度約。 若天宮二號變軌前后質量不變，則下列說法正確的是（ ） A、天宮二號在 I 軌道運行并經過近地點 B 時，速度最小 B、機械能天宮二號在軌道I上的機械能小于軌道II C上的機械能。天宮二號在軌道II上運行的周期必須大于24hD。天宮二號在軌道I上經過A點時的加速度必須小于通過軌道IIA上A點時的加速度。