《飞出地球去》课件(精选)
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高一课件集5.4 飞出地球去
19
月球上的第一个人类脚印
人类第一次登上月球
20
三、第三宇宙速度——飞出太阳系
使卫星能够逃离太阳的引力作用的卫星发射速度
如果物体的速度等于或大于16.7km/s，物体就摆脱 了太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去。第 三宇宙速度: 16.7km/s
21
“先驱者”号携带的地球人“名片”
22
1、发射速度：是指被发射物在地面附近离开发射装置
时的速度。 ①宇宙速度均指发射速度。 ②第一宇宙速度为在地面发射卫星的最小速度，也 是环绕地球运行的最大速度。
2、运行速度：是指卫星进入轨道后绕地球做匀速圆周运
动的速度。
GM v r
r↗ v↘
近地卫星 其他卫星
v发 v运 v发 >v运
18
二、第二宇宙速度——飞出地球去 使卫星能够逃离地球的引力作用的卫星发射速度 当物体的速度大于或等于11.2km/s时，卫星就会挣脱 地球的引力束缚，不再绕地球运行，而是飞向太阳系的其 它空间中去。我们把这个速度叫第二宇宙速度。
D、角速度越小,加速度越大
33
2、两颗人造地球卫星质量之比m1∶m2=1∶2,轨道半径之 比R1∶R2=3∶1，下列有关数据之比正确的是( D )
A、周期之比T1∶T2=3∶1
B、线速度之比v1∶v2=3∶1
C、向心力之比F1∶F2=1∶9
D、向心加速度之比a1∶a2=1∶9
34
3、关于宇宙速度，下列说法正确的是（ A ） A.第一宇宙速度是能使人造地球卫星飞行的最小发射速度 B.第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度 C.第二宇宙速度是卫星在椭圆轨道上运行时的最大速度
牌上画有代表地球人的裸体男女，男人举起右手表示 向“太空人”致意；人像背后为按比例绘制的先驱者号外 形，以示人体的大小；下方10个圆圈表示太阳系，从左边
八年级物理沪粤版下册飞出地球ppt课件
经营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
浩瀚星空
经营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
经营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
飞出地球去
• 哥白尼的“日心说”对各天体的位置作了安排，但没有 告诉我们地球及其他行星为什么绕太阳旋转。
经营者提 供商品 或者服 务有欺 诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
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3.中国载人航天工程
• 中国载人航天工程，是我国空间科学实验的 • 重大战略工程之一，1992年9月21日，中国 • 政府决定实施载人航天工程，并确定了三步 • 走的发展战略。 • 第一步，发射载人飞船，建成初步配套的试验性载人
飞船工程，开展空间应用实验。 • 第二步，在第一艘载人飞船发射成功后，突破载人飞船
和空间飞行器的交会对接技术，并利用载人飞船技术改 装、发射一个空间实验室，解决有一定规模的、短期有 人照料的空间应用问题。 • 第三步，建造载人空间站，解决有较大规模的、长期有 人照料的空间应用问题。
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飞出地球去
• 哥白尼的“日心说”对各天体的位置作了安排，但没有 告诉我们地球及其他行星为什么绕太阳旋转。
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3.中国载人航天工程
• 中国载人航天工程，是我国空间科学实验的 • 重大战略工程之一，1992年9月21日，中国 • 政府决定实施载人航天工程，并确定了三步 • 走的发展战略。 • 第一步，发射载人飞船，建成初步配套的试验性载人
飞船工程，开展空间应用实验。 • 第二步，在第一艘载人飞船发射成功后，突破载人飞船
和空间飞行器的交会对接技术，并利用载人飞船技术改 装、发射一个空间实验室，解决有一定规模的、短期有 人照料的空间应用问题。 • 第三步，建造载人空间站，解决有较大规模的、长期有 人照料的空间应用问题。
高一物理必修二课件-5.4 飞出地球去
实验探究
• 为什么粉笔头落地？
• 为什么粉笔头落地距离不同？
• 能否让粉笔头不落地？
牛顿的思想实验
思考
• 为什么牛顿关于卫星的设想 提出后很长时间未能实现？
探究
•
以多大的速度在地球表面发射物体，它刚
好不落回地面成为绕地球表面做匀速圆周运动
的卫星？
已知地球质量M，物体质量m，地球 半径R，物体环绕速度v=?
• （1）地球同步卫星的离地面高度h • （2）地球同步卫星的环绕速度v
结论： 地球同步卫星必须发射在赤 道正上方的固定高度，并且以固 定的速度环绕地球做圆周运动。
小结：
一、卫星绕地球做匀速圆周运动所需的向心力 由万有引力提供:
GM r2 m m r2 vm 2rm4 T 22rma
二、三种宇宙速度：
思考与讨论
• 人造卫星的线速度、角速度、加速度、周 期与半径有什么关系？
•
v=
•
w=
•
T=
•
a=
•
结论：
对第一宇宙速度的进一步认识
• 最小的发射速度
• 最大的环绕速度
近地卫星的周期
T2
3
R
2 R2R8.45min
GM g v
课堂检测：
• 3、已知地球的半径是6400km，地球自转的周期24h，地球表面重 力加速度10m/s2，若要发射一颗地球同步卫星，试求：
人造卫星进入地面附近的轨道速度大于 7.9km/s小于11.2km/s,它绕地球的轨迹？？
第二宇宙速度--飞出地球去 （脱离速度）
• 当卫星的速度等于大于11.2km/s时，就会 脱离地球的吸引，不再绕地球运行。
第三宇宙速度--飞出太阳系 （逃逸速度）
• 为什么粉笔头落地？
• 为什么粉笔头落地距离不同？
• 能否让粉笔头不落地？
牛顿的思想实验
思考
• 为什么牛顿关于卫星的设想 提出后很长时间未能实现？
探究
•
以多大的速度在地球表面发射物体，它刚
好不落回地面成为绕地球表面做匀速圆周运动
的卫星？
已知地球质量M，物体质量m，地球 半径R，物体环绕速度v=?
• （1）地球同步卫星的离地面高度h • （2）地球同步卫星的环绕速度v
结论： 地球同步卫星必须发射在赤 道正上方的固定高度，并且以固 定的速度环绕地球做圆周运动。
小结：
一、卫星绕地球做匀速圆周运动所需的向心力 由万有引力提供:
GM r2 m m r2 vm 2rm4 T 22rma
二、三种宇宙速度：
思考与讨论
• 人造卫星的线速度、角速度、加速度、周 期与半径有什么关系？
•
v=
•
w=
•
T=
•
a=
•
结论：
对第一宇宙速度的进一步认识
• 最小的发射速度
• 最大的环绕速度
近地卫星的周期
T2
3
R
2 R2R8.45min
GM g v
课堂检测：
• 3、已知地球的半径是6400km，地球自转的周期24h，地球表面重 力加速度10m/s2，若要发射一颗地球同步卫星，试求：
人造卫星进入地面附近的轨道速度大于 7.9km/s小于11.2km/s,它绕地球的轨迹？？
第二宇宙速度--飞出地球去 （脱离速度）
• 当卫星的速度等于大于11.2km/s时，就会 脱离地球的吸引，不再绕地球运行。
第三宇宙速度--飞出太阳系 （逃逸速度）
飞出地球去沪科版课件
载人航天技术的挑战
然而，载人航天飞行仍然面临着许多 挑战，如宇航员的生命安全保障、高 昂的航天器发射成本、长期太空生活 的生理心理问题等。
太空旅游的实现与展望
太空旅游的实现
随着技术的发展，太空旅游已经 逐渐成为现实。目前已有多个公 司和组织提供太空旅游服务，如 SpaceX、Blue Origin等。
火星探索是人类对火星进行的 科学考察和探索活动，包括火 星轨道器、火星车等探测器。
月球和火星是人类太空探索的 重要目标，它们的探测和研究 有助于我们了解太阳系的起源 和演化。
04 人类飞出地球的可能性
载人航天技术的现状与挑战
载人航天技术现状
目前，人类已经成功实现载人航天飞 行，并建立了国际空间站。多个国家 都具备了将宇航员送入太空的能力。
太空旅游
随着成本的降低，未来普通人也可能有机会参与太空旅游，体验失 重的感觉和欣赏宇宙的美景。
太空工作与学习
未来人类可能会在太空中进行各种工作和学习，如科研、制造、教 育等，实现太空生活与地球生活的无缝对接。
星际文明的可能性
星际通讯
随着技术的发展，未来人类可能会建立与外星文 明的通讯联系，实现星际交流。
飞出地球去
目录
CONTENTS
• 地球与宇宙 • 火箭科学 • 太空探索 • 人类飞出地球的可能性 • 太空资源与开发 • 未来展望
01 地球与宇宙
地球的宇宙位置
太阳系中的第三颗行星
地球是太阳系中的第三颗行星，位于水星和金星之间，距离 太阳约1.496×10^8公里。
宇宙坐标位置
地球位于银河系中，具体位于猎户座旋臂上，距离银河系中 心约2.6×10^17公里。
太空旅游的展望
未来，随着技术的进步和成本的 降低，太空旅游有望变得更加普 及，甚至可能成为一种新的旅游 方式。
然而，载人航天飞行仍然面临着许多 挑战，如宇航员的生命安全保障、高 昂的航天器发射成本、长期太空生活 的生理心理问题等。
太空旅游的实现与展望
太空旅游的实现
随着技术的发展，太空旅游已经 逐渐成为现实。目前已有多个公 司和组织提供太空旅游服务，如 SpaceX、Blue Origin等。
火星探索是人类对火星进行的 科学考察和探索活动，包括火 星轨道器、火星车等探测器。
月球和火星是人类太空探索的 重要目标，它们的探测和研究 有助于我们了解太阳系的起源 和演化。
04 人类飞出地球的可能性
载人航天技术的现状与挑战
载人航天技术现状
目前，人类已经成功实现载人航天飞 行，并建立了国际空间站。多个国家 都具备了将宇航员送入太空的能力。
太空旅游
随着成本的降低，未来普通人也可能有机会参与太空旅游，体验失 重的感觉和欣赏宇宙的美景。
太空工作与学习
未来人类可能会在太空中进行各种工作和学习，如科研、制造、教 育等，实现太空生活与地球生活的无缝对接。
星际文明的可能性
星际通讯
随着技术的发展，未来人类可能会建立与外星文 明的通讯联系，实现星际交流。
飞出地球去
目录
CONTENTS
• 地球与宇宙 • 火箭科学 • 太空探索 • 人类飞出地球的可能性 • 太空资源与开发 • 未来展望
01 地球与宇宙
地球的宇宙位置
太阳系中的第三颗行星
地球是太阳系中的第三颗行星，位于水星和金星之间，距离 太阳约1.496×10^8公里。
宇宙坐标位置
地球位于银河系中，具体位于猎户座旋臂上，距离银河系中 心约2.6×10^17公里。
太空旅游的展望
未来，随着技术的进步和成本的 降低，太空旅游有望变得更加普 及，甚至可能成为一种新的旅游 方式。
飞出地球(物理课件)(3)
随堂练习
1.下列在宇宙探索过程中的一些学说中，既具有科学价值又具
有巨大的人文价值的（ C ）
A．古人命名了许多星座 B．托勒密提出“地心说” C．哥白尼提出“日心说” D．伽莫夫提出“宇宙大爆炸学说”
2.一个在地球上用天平称质量为50g的物体，在太空中仍用
天平称量，则（ D ）
A．称量值大于50g B．称量值等于50g C．称量值小于50g D．称不出物体的质量
身体健康，学习进步！ 每一片绿叶都有向阳的需要，每一朵花都有盛开的理由，每一个孩子都需要教师的呵护。（刘玉春）
只会在水泥地上走路的人，永远不会留下深深的脚印。
用
于
观
察
天
象
的
巨
石
阵
古人的宇宙图景
印度、埃及古人描绘的宇宙图景
地心说
古希腊天文学家托勒密提出了以 地球为中心的宇宙结构学说，简 称“地心说”。
托勒密
托勒密认为：地球位于宇宙的中心，月亮、水星、太阳及 其他行星都绕着地球转,恒星都镶嵌在最外边的天球上。
地心说模型
日心说
波兰天文学家哥白尼通过长期的 观察和研究，提出了太阳中心说， 简称“日心说”。
既然万有引力这么大，我们怎样才能飞出地球去呢？ 活动： 感受拉力
绳子拉力使小物体绕中心旋转
信息浏览
第一宇宙速度: 7.9 km/s 环绕速度 人造地球卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动必须具 备的速度叫第一宇宙速度,也叫环绕速度。
第二宇宙速度: 11.2 km/s 脱离速度 当卫星的速度等于或大于11.2 km/s的时候，卫星就可 以挣脱地球引力的束缚，成为绕太阳运动的人造卫星， 这个速度叫第二宇宙速度，也叫脱离速度。
1687年，英国科学家牛顿 发现了万有引力定律，指 出：任何两个物体之间存 在相互吸引的力。
沪科版物理必修二 5.4 飞出地球去(共21张PPT)
度，叫做第一m / s R
说明： 1：从上面推导，导出了第一宇宙速度的 表达式，可得第一宇宙速度是一个定值。 第一宇宙速度仅与中心天体有关，与卫 星无关。
2：任何一个星体都有各自的第一宇宙速度
3：第一宇宙速度是地球卫星最大的绕行速
度.
2、第二宇宙速度
加加林的风采
阿姆斯特朗登月
•
1969年7
月16日，美国发
射了载人登月飞
船“阿波罗11
号”。经过约75
小时的长途跋涉，
1969年7月20日，
美国航天员阿姆
斯特朗终于踏上
了月面。
阿姆斯特朗月面散步
火星探测器
火星风采
嫦娥一号
神七漫步
•
神舟七号载人飞船于2008
年9月25日21点10分04秒988毫秒
§5.4 飞出地球去
牛顿设想：地面上的物体，怎样才 能成为人造地球卫星呢？
300 多年 前， 牛顿 提出 设想
一 凡是人造卫星环绕星体运行的
问题都可从下列关系去列运动方程
即: 万有引力=向心力
Mm
v2
G r2
m r
式中：r R h
写出地球卫星环绕的线速度、角速度、 周期、向心加速度与半径的关系：
v
GM r
GM r3
T 2
r3 GM
动画演示
地球
“高轨低速长周期”
自主探究：
已知：地球的质量M=5.98×1024kg ,半径 R=6400km,引力常量G=6.67×1011N·m2/kg-2, 如何求近地飞行的环绕速度？
二、宇宙速度
1、第一宇宙速度
物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速
1957年10月4日，苏联发射 第一颗人造地球卫星。
说明： 1：从上面推导，导出了第一宇宙速度的 表达式，可得第一宇宙速度是一个定值。 第一宇宙速度仅与中心天体有关，与卫 星无关。
2：任何一个星体都有各自的第一宇宙速度
3：第一宇宙速度是地球卫星最大的绕行速
度.
2、第二宇宙速度
加加林的风采
阿姆斯特朗登月
•
1969年7
月16日，美国发
射了载人登月飞
船“阿波罗11
号”。经过约75
小时的长途跋涉，
1969年7月20日，
美国航天员阿姆
斯特朗终于踏上
了月面。
阿姆斯特朗月面散步
火星探测器
火星风采
嫦娥一号
神七漫步
•
神舟七号载人飞船于2008
年9月25日21点10分04秒988毫秒
§5.4 飞出地球去
牛顿设想：地面上的物体，怎样才 能成为人造地球卫星呢？
300 多年 前， 牛顿 提出 设想
一 凡是人造卫星环绕星体运行的
问题都可从下列关系去列运动方程
即: 万有引力=向心力
Mm
v2
G r2
m r
式中：r R h
写出地球卫星环绕的线速度、角速度、 周期、向心加速度与半径的关系：
v
GM r
GM r3
T 2
r3 GM
动画演示
地球
“高轨低速长周期”
自主探究：
已知：地球的质量M=5.98×1024kg ,半径 R=6400km,引力常量G=6.67×1011N·m2/kg-2, 如何求近地飞行的环绕速度？
二、宇宙速度
1、第一宇宙速度
物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速
1957年10月4日，苏联发射 第一颗人造地球卫星。
飞出地球去沪科版课件
1 2 3
太阳能资源
太阳辐射的能量巨大，地球同步轨道上的太阳能 发电站可实现24小时不间断供电，是理想的能源 来源。
矿物资源
小行星带和月球上蕴藏着丰富的铁、钛、铝等金 属矿物，以及稀土元素等稀有资源，可用于制造 和加工高科技产品。
空间环境资源
地球以外的空间环境具有高真空、强辐射、微重 力等特殊条件，可用于开展物理实验、生物实验 和材料科学实验等。
太空实验的种类与意义
生物学实验 研究微重力对生物生长和发育的 影响，如植物生长、细胞培养等 ，有助于了解地球上生命起源和 演化机制。
材料科学实验 研究微重力环境下材料的制备和 加工，如晶体生长、合金冶炼等 ，有助于发现和制备新型材料。
物理学实验 研究太空中的物理现象和规律， 如光的传播、引力波探测等，有 助于推动物理学理论的发展。
火箭推进剂
火箭使用的燃料和氧化剂 不同，常见的有液氧/液氢 、液氧/煤油等组合。
航天器的种类与功能
人造卫星
人造卫星是围绕地球轨道运行的 无人航天器，具有通信、气象观 测、导航、科学实验等多种功能
。
载人航天器
载人航天器用于载人航天任务， 包括宇宙飞船和空间站，用于进 行科学实验、太空探索和太空旅
游等。
无人航天器
无人航天器是不载人的航天器， 可用于执行各种任务，如探测器
、轨道轰炸机等。
火箭与航天器的发射过程
发射前准备
在发射前需要进行一系列准备 工作，包括检查火箭和航天器 的状态、气象条件、安全措施
等。
点火与起飞
在确认一切正常后，火箭点火 起飞，开始向预定轨道加速。
分离与入轨
在火箭达到预定高度和速度后 ，进行助推器和一级火箭的分 离，同时将航天器送入预定轨 道。
沪科版高中物理必修2课件：5.4 飞出地球去(共28张PPT)
示。
知识点一
知识点二
问题导引
2.地球同步卫星
(1)定义:相对于地面静止的卫星,又叫静止卫星。
(2)六个“一定”:如下表所示。
知识归纳
典例剖析
知识点一
知识点二
周期一定
角速度一定
轨道一定
问题导引
知识归纳
典例剖析
同步卫星在赤道上空相对地球静止,它绕地球的运
动与地球自转同步,它的运动周期就等于地球自转
的周期,即 T=24 h
典例剖析
人造卫星的运动规律
地球上空有数千颗人造地球卫星在运动,它们的高度、轨迹各异。
请思考:人造地球卫星做圆周运动的圆心一定是地球的球心吗?
要点提示:一定。卫星所需的向心力由万有引力提供,由于万有
引力指向地心,所以卫星的轨道圆心必然是地心,即卫星在以地心
为圆心的轨道平面内绕地球做匀速圆周运动。
知识点一
•
10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。17:36:0117:36:0117:369/8/2021 5:36:01 PM
•
11、只有让学生不把全部时间都用在学习上，而留下许多自由支配的时间，他才能顺利地学习……（这）是教育过程的逻辑。21.9.817:36:0117:36Sep-218-Sep-21
知识点二
问题导引
知识归纳
典例剖析
1.人造地球卫星的轨道
人造卫星的轨道可以是椭圆轨道,也可以是圆轨道。
(1)椭圆轨道:地心位于椭圆的一个焦点上。
(2)圆轨道:卫星绕地球做匀速圆周运动。
总之,地球卫星的轨道平面可以与赤道平面成任意角度,但轨道
平面一定过地心。当轨道平面与赤道平面重合时,称为赤道轨道;
当轨道平面与赤道平面垂直时,即通过极点,称为极地轨道,如图所
知识点一
知识点二
问题导引
2.地球同步卫星
(1)定义:相对于地面静止的卫星,又叫静止卫星。
(2)六个“一定”:如下表所示。
知识归纳
典例剖析
知识点一
知识点二
周期一定
角速度一定
轨道一定
问题导引
知识归纳
典例剖析
同步卫星在赤道上空相对地球静止,它绕地球的运
动与地球自转同步,它的运动周期就等于地球自转
的周期,即 T=24 h
典例剖析
人造卫星的运动规律
地球上空有数千颗人造地球卫星在运动,它们的高度、轨迹各异。
请思考:人造地球卫星做圆周运动的圆心一定是地球的球心吗?
要点提示:一定。卫星所需的向心力由万有引力提供,由于万有
引力指向地心,所以卫星的轨道圆心必然是地心,即卫星在以地心
为圆心的轨道平面内绕地球做匀速圆周运动。
知识点一
•
10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。17:36:0117:36:0117:369/8/2021 5:36:01 PM
•
11、只有让学生不把全部时间都用在学习上，而留下许多自由支配的时间，他才能顺利地学习……（这）是教育过程的逻辑。21.9.817:36:0117:36Sep-218-Sep-21
知识点二
问题导引
知识归纳
典例剖析
1.人造地球卫星的轨道
人造卫星的轨道可以是椭圆轨道,也可以是圆轨道。
(1)椭圆轨道:地心位于椭圆的一个焦点上。
(2)圆轨道:卫星绕地球做匀速圆周运动。
总之,地球卫星的轨道平面可以与赤道平面成任意角度,但轨道
平面一定过地心。当轨道平面与赤道平面重合时,称为赤道轨道;
当轨道平面与赤道平面垂直时,即通过极点,称为极地轨道,如图所
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