宇宙航行课件很好.ppt

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1、宇宙航行课件很好 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望两两条条基基本本思思路路1、万有引力、万有引力等于等于重力重力2、万有引力、万有引力提供提供向心力向心力中中国国人人的的飞飞天天梦梦外国人的外国人的“飞天飞天”梦梦一、宇宙速度平抛运动演示平抛运动演示平抛运动演示平抛运动演示让物体做平抛运物体做平抛运动初速度逐初速度逐渐增大增大问问题题情情境境思考讨论一思考讨论一思考讨论一思考讨论一:地面上的物体，怎样才能成为人造卫星呢？地面上的物体，怎样才能成为人造

2、卫星呢？地面上的物体，怎样才能成为人造卫星呢？地面上的物体，怎样才能成为人造卫星呢？通过观看动画回答下列问题：通过观看动画回答下列问题：1、平抛物体速度逐渐增大，物体的落地点怎样变化平抛物体速度逐渐增大，物体的落地点怎样变化？2、在速度足够大的情况下，运动通过的地面还是水在速度足够大的情况下，运动通过的地面还是水平的吗？平的吗？3、若抛出物体的水平初速度足够大若抛出物体的水平初速度足够大,物体将会怎样物体将会怎样?试大胆猜想。试大胆猜想。越来越远越来越远物体不再落回地面，而成为一颗绕地球运转的卫星。物体不再落回地面，而成为一颗绕地球运转的卫星。不是不是思考？思考？从高山上水平抛出物体，速度越大

3、，落地点离山脚越远。如果没有空气阻力，当速度足够大时，物体就永远不会落到地面上来，它将围绕地球旋转，成为一颗永远绕地球运动的人造卫星。牛顿关于卫星的设想牛顿关于卫星的设想思考讨论二思考讨论二思考讨论二思考讨论二:物体要想成为地球的卫星，速度应该多大？物体要想成为地球的卫星，速度应该多大？物体要想成为地球的卫星，速度应该多大？物体要想成为地球的卫星，速度应该多大？由由于于月月球球在在绕绕地地球球沿沿近近似似圆圆周周的的轨轨道道运运转转,此此时时月月球球受受到到的的地地球球对对它它的的万万有有引引力力全全部部提提供供绕绕地地球球运运转转的的向向心心力力,故故月球不会落到地面上来。月球不会落到地面上

4、来。问题：月月球球绕着着地地球球转要要受受到到地地球球对它它的的吸吸引引力力,但但是是为什什么月亮不会落到地面上来么月亮不会落到地面上来?方案一：方案一：若已知：地球若已知：地球的质量的质量M=5.981024kg,半径半径R=6400km，引力常，引力常量量G=6.6710-11Nm2/kg2探究探究：物体在地球表面附：物体在地球表面附近做匀速圆周运动的线速近做匀速圆周运动的线速度及周期度及周期方案二：方案二：若已知：地球若已知：地球表面重力加速度表面重力加速度g=9.8m/s2,地球的半地球的半径径R=6400km.探究探究：物体在地球表面附：物体在地球表面附近做匀速圆周运动的线近做匀速圆

5、周运动的线速度及周期速度及周期探究一：物体在地球表面附近做匀速圆周运动的线速度和周期探究一：物体在地球表面附近做匀速圆周运动的线速度和周期分组探究方案一：方案一：若已知：地球的质量为若已知：地球的质量为 半径半径R=6400km，引力常量，引力常量探究：物体在地球表面附近运行的线速度及探究：物体在地球表面附近运行的线速度及周期周期建立模型方案二方案二 若已知：地球表面的重力加速度若已知：地球表面的重力加速度若已知：地球表面的重力加速度若已知：地球表面的重力加速度g=g=地球的半径地球的半径地球的半径地球的半径R=6400kmR=6400km探究：物体在地球表面附近做匀速圆周运动的线速探究：物体

6、在地球表面附近做匀速圆周运动的线速探究：物体在地球表面附近做匀速圆周运动的线速探究：物体在地球表面附近做匀速圆周运动的线速度及周期度及周期度及周期度及周期解：解：第二宇宙速度:物体克服地球引力,永远脱离地球的速度.第三宇宙速度:物体挣脱太阳引力,飞出太阳系的速度.（逃逸速度）（逃逸速度）11.2 km/s V 7.9 km/sV=16.7 km/sV=11.2 km/sV=7.9km/s绕地球运动的轨迹就不再是圆，而是椭圆，发射速度越大，椭圆轨道越“扁”。第一宇宙速度:物体在地表附近绕地球做匀速圆周运动的速度.（不同天体有各自的第一宇宙速度。如果卫星的发射速度小于第一宇宙速度，卫星将落回地面。

7、）阅读教材并回答：三种宇宙速度（发射速度）阅读教材并回答：三种宇宙速度（发射速度）二、人造地球卫星运动规律探究二：将各种卫星绕地球运动都近似看成匀速圆周运动，你能推出卫星环绕速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系吗？1234r越大（高），v越小r越大，越小r越大，T越大r越大，an越小思考：第一宇宙速度是卫星绕地球做圆周运动的最大速度还是最小速度？r最小，是最大环绕速度。向高轨道发射向高轨道发射卫星时卫星时,需要的需要的初速度大，因为初速度大，因为火箭克服地球对火箭克服地球对卫星的引力而做卫星的引力而做更多的功更多的功,对火对火箭的要求更高一箭的要求更高一些些,所以比较困所以比较困难。

8、难。思考讨论三思考讨论三:将卫星送入低轨道和高轨道所需的速度哪一个更大？将卫星送入低轨道和高轨道所需的速度哪一个更大？哪一个更容易？为什么？哪一个更容易？为什么？发射速度：发射速度：发射速度：发射速度：卫星在地面附近卫星在地面附近卫星在地面附近卫星在地面附近离开发射装置离开发射装置离开发射装置离开发射装置的初的初的初的初速度。一旦发射后再无能量补充，被发射物仅依速度。一旦发射后再无能量补充，被发射物仅依速度。一旦发射后再无能量补充，被发射物仅依速度。一旦发射后再无能量补充，被发射物仅依靠自己的初动能克服地球引力上升一定的高度、靠自己的初动能克服地球引力上升一定的高度、靠自己的初动能克服地球引力

9、上升一定的高度、靠自己的初动能克服地球引力上升一定的高度、进入运动轨道。进入运动轨道。进入运动轨道。进入运动轨道。注意注意注意注意宇宙速度均指发射速度宇宙速度均指发射速度宇宙速度均指发射速度宇宙速度均指发射速度运行速度：运行速度：卫星在进入运行轨道后绕地球做卫星在进入运行轨道后绕地球做圆周运动的线速度。圆周运动的线速度。注意注意:卫星的实际环绕卫星的实际环绕速度一定小于发射速度速度一定小于发射速度.v环绕v发射射思考：第一宇宙速度是发射卫星的最大速度还是最小速度？r最小，是最小发射速度。归纳：第一宇宙速度是最小发射速度，也是最大运行速度。如图所示，如图所示，A、B、C、D四条轨道中四条轨道中不

10、能不能作为卫作为卫星轨道的是哪一条？星轨道的是哪一条？思考讨论四：人造地球卫星的运行轨道思考讨论四：人造地球卫星的运行轨道 人造地球卫星人造地球卫星F1F2F3赤道平面赤道平面北北南南东东西西轨道中心轨道中心 地心地心_ 提供向心力提供向心力万有引力万有引力 所有卫星都在以地心为圆心的圆（或椭圆）所有卫星都在以地心为圆心的圆（或椭圆）轨道上轨道上 三类人造地球卫星轨道：三类人造地球卫星轨道：三类人造地球卫星轨道：三类人造地球卫星轨道：赤道轨道赤道轨道，卫星轨道在赤道平面，卫星，卫星轨道在赤道平面，卫星始终处于赤道上方始终处于赤道上方极地轨道极地轨道，卫星轨道平面与赤道平面垂，卫星轨道平面与赤道

11、平面垂直，卫星通过两极上空直，卫星通过两极上空一般轨道一般轨道，卫星轨道和赤道成一定角度。，卫星轨道和赤道成一定角度。人造地球卫星的运行轨道人造地球卫星的运行轨道 地球同步卫星地球同步卫星 问题问题4 4：你能否：你能否形象的描述它的轨道形象的描述它的轨道？轨道与赤道重合轨道与赤道重合卫星位于赤道的正上卫星位于赤道的正上方的方的某一高度某一高度 同步卫星：同步卫星：相对于地面静止，公相对于地面静止，公转周期和地球自转周期相同的卫转周期和地球自转周期相同的卫星。星。1特点：定周期：T=24h=86400s定点：相对于地面静止。定轨道：同步卫星轨道必须在赤道上空定高度：由定速度：由于同步卫星高度确

12、定，其轨道半径即确定，因此线速度、角速度大小均不变定加速度：由于同步卫星高度确定，其轨道半径即确定，因此向心加速度大小也不变三、梦想成真19571957年年年年1010月月月月4 4日，世界上第一颗人造卫星发射成日，世界上第一颗人造卫星发射成日，世界上第一颗人造卫星发射成日，世界上第一颗人造卫星发射成功功功功19611961年年年年4 4月月月月1212日，苏联空军少校加加林进入了东日，苏联空军少校加加林进入了东日，苏联空军少校加加林进入了东日，苏联空军少校加加林进入了东方一号载人飞船，火箭点火起飞绕地球飞行一圈，方一号载人飞船，火箭点火起飞绕地球飞行一圈，方一号载人飞船，火箭点火起飞绕地球飞

13、行一圈，方一号载人飞船，火箭点火起飞绕地球飞行一圈，历时历时历时历时108min108min，然后重返大气层，安全降落在地面，然后重返大气层，安全降落在地面，然后重返大气层，安全降落在地面，然后重返大气层，安全降落在地面上，铸就了人类进入太空的丰碑。上，铸就了人类进入太空的丰碑。上，铸就了人类进入太空的丰碑。上，铸就了人类进入太空的丰碑。19691969年年年年7 7月月月月1616日日日日9 9时时时时3232分，阿波罗分，阿波罗分，阿波罗分，阿波罗1111号成功登临月号成功登临月号成功登临月号成功登临月球，载人航天技术迅速发展。球，载人航天技术迅速发展。球，载人航天技术迅速发展。球，载人航

14、天技术迅速发展。19921992年，中国载人航天工程正式启动。年，中国载人航天工程正式启动。年，中国载人航天工程正式启动。年，中国载人航天工程正式启动。20032003年年年年1010月月月月1515日日日日9 9时，我国神舟五号宇宙飞船在酒泉卫星发时，我国神舟五号宇宙飞船在酒泉卫星发时，我国神舟五号宇宙飞船在酒泉卫星发时，我国神舟五号宇宙飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，把中国第一位航天员杨利伟送射中心成功发射，把中国第一位航天员杨利伟送射中心成功发射，把中国第一位航天员杨利伟送射中心成功发射，把中国第一位航天员杨利伟送入太空。入太空。入太空。入太空。20052005年的神舟六号，年的神舟六号

15、，年的神舟六号，年的神舟六号，20082008年的神舟七号以及后来年的神舟七号以及后来年的神舟七号以及后来年的神舟七号以及后来的神舟八号、神舟九号、嫦娥一号、二号的成功的神舟八号、神舟九号、嫦娥一号、二号的成功的神舟八号、神舟九号、嫦娥一号、二号的成功的神舟八号、神舟九号、嫦娥一号、二号的成功发射无一不说明了我国航天科技的发展之迅速。发射无一不说明了我国航天科技的发展之迅速。发射无一不说明了我国航天科技的发展之迅速。发射无一不说明了我国航天科技的发展之迅速。作业：1.P48问题与练习问题与练习1、2、3.2.课外探究活动课外探究活动阅读材料，了解卫星基本知阅读材料，了解卫星基本知识，培养对我国航天事业的识，培养对我国航天事业的热爱并建立起投身祖国航天热爱并建立起投身祖国航天事业的决心。事业的决心。为梦想而努力！为梦想而努力！嫦嫦 娥娥 工工 程程