人教版高中物理必修二课件：6.5宇宙航行
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1969年7月16日9时32分，美国 阿波罗11号 升空，19日进入月球轨道，20日下午4时17分着 陆，10时56分阿姆斯特朗踏上月面
齐奥尔科夫斯基
于1903年发表了 《利用喷气工具研究 宇宙空间》一文和以 他的名字命名的公式， 奠定了火箭和液体发 动机的理论基础,还证 明了脱离地球引力必 须使用多级火箭。
“长征二号” 捆绑式运载火箭
1992年10月6日，发射瑞典科学卫 星，以“一箭双星”的形式将瑞典 “弗利亚”卫星送入预定轨道，圆 满履行了中国发射外星的第一个合
中国航天
★里程碑之三【黄金时代】：
1992年载人航天工程正式启动
2003年10月15日9时， 神州5号宇宙飞船在酒泉卫 星中心成功发射，将第一位 航天员杨利伟送入太空绕行 14圈，10月16日6时23分 降落在内蒙古主着陆场
6.5宇宙航行
第六章 第五节
古人的飞天梦
牛顿的设想：
要成为一颗人造地 球卫星,这个速度至 少应该有多大呢？
人造地球卫星最小发射速度计算方法:
方法一：由于卫星在地球附近环绕时，卫星
做圆周运动的向心力可看作由重力提供，根
据牛顿第二定律得
[课本P30第3题]
m g m v12
R
v 1g R 6 .3 7 1 0 6 9 .8 m /s 7 .9 k m /s
预定着陆时间前
在得克萨斯州上
空解体坠毁，7
哥伦比亚号全体人员 名宇航员全部遇
难。
无数探索者用自己的汗水和生命铺设了人
类通往宇宙的道路,人类探索宇宙的脚步永远
“不挑会战停者止”!号七名遇难宇航员
“挑战者” 号爆炸瞬间
中国航天
★里程碑之一【青铜时代】
1970年4月24日21 时31分，在甘肃酒泉
中国发射了第一颗人 造卫星，由此开创了
练习:
2、 设地球半径为R，第一宇宙速度为v， 若在地球上以2v的速度发射一卫星，则
此卫星将 C
A．在离地球表面2R的轨道上运行 B．在离地球表面 R 的轨道上运行 C．将脱离地球绕太阳运行 D．将脱离太阳成为一颗恒星
练习:
3、我国发射“嫦娥1号”探月卫星，设 该卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表 面。已知月球的质量为地球的1/81，月 球的半径约为地球半径的1/4，地球上 的第一宇宙速度约为7.9km/s，则该探 月卫星绕月运行的速度约为多大？
中国成为世界上第三个独立开展载人航 天活动的国家
中国航天
★里程碑之三【黄金时代】： 2005年10月
12日9时,神州六
号在酒泉卫星发
射中心成功发射，
费俊龙和聂海胜
两名中国航天员
被送入太空，飞
行5天，在2005
费俊龙/聂海胜
年10月17日凌晨 4时33分成功返
回。
中国航天
★里程碑之三【黄金时代】于：神2舟00七8年号9载月人2航5日天2飞1点船
v 1
R
6 .3 7 1 0 6 m /s 7 .9 k m /s
练习：求近地卫星的周期
T2 R3 或T2R
GM地
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
V1
23.14 6.67(160.31 71 150.86)931024s
5 .0 7 1 0 3 s 8 5 m in
我们能否发射一颗周期 为50min的卫星呢？
•1、“手和脑在一块干是创造教育的开始，手脑双全是创造教育的目的。” •2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
这美 尔 尼国 尔德不对宇 ·林过阿个航（姆是人员如斯小巴图来特兹）小说朗·和的奥， 一（头步盔，中但影对像）人乘类 而“阿言波，罗却”是11巨号飞大 的船首飞次跃登.上月球。
1986年1月28日，美国挑2战0者03号年航2天月飞1 机 7名升字空航1员分钟丧后生突. 然爆炸，日亚,"美号国航"天哥飞伦机比于
三、梦想成真 中国探索太空的成就
中国航天
★里程碑之四【探月时代】20：07年10月24日18时05分， 我国首颗探月卫星嫦娥一号在西昌
卫星发中射国中的心太发空射探。1测1计月7划日进入 20将0公以里前的所环未月有工的作速轨道度。，2008年 1探分主0按 22测，研月00部任成制00，78务功并就在年 年，撞发完班“ “月射2成地0嫦 神。的预0往9嫦首娥 七定年前娥个奔 ”在3推一 月月轨月飞进号 球1一”船日是 探：年，升1中 测的6时国 器各1自 。项3 主空要，用于20获0取9年月球中表俄面开三展维火影像、 分星析联月球合表探面测有，关2物0质12元年素实的分布 特施点“、探夸测父月计壤划厚”度…、…探测地月空
最小发射速度。
11.2 km/s > v > 7.9 km/s
3 .第三宇宙速度(逃逸速度) V3 = 16.7 km/s
使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。
人造卫星的发射速度与环绕速度区别:
1.发射速度: 是指将卫星送入轨道前,在地 面上所必须获得的速度.
发射高轨道卫星比发射低轨道卫星困难。 原因是发射高轨道卫星时火箭要克服地球 对它的引力做更多的功,需要更多能量.
这也是近地卫星环绕地球做匀速圆 周运动的速度,叫做第一宇宙速度。
第一宇宙速度计算方法:
若已知：G 6.67 1011 N m2 / kg2
M 5.98 1024 kg R 6.40 106 m
方法二：卫星做圆周运动，由万有引力提
供向心力，根据牛顿第二定律得
G
Mm R2
m
v12 R
G M6 .6 7 1 0 1 1 5 .8 9 1 0 2 4
10分04秒从中国酒泉卫 星发射中心用长征二号F 火箭发射升空。飞船于 2008年9月28日17点37 分成功着陆于中国内蒙 古四子王旗主着陆场。 共计飞行2天20小时27 分钟。 翟志刚出舱作业，刘伯明在轨道舱内协助（刘伯明的头 部手部部分出舱），实现了中国宇航员第一次的太空漫 步，令中国成为第三个有能力把航天员送上太空并进行 太空行走的国家。
1.8km/s
梦想成真
1.谁为人类迈向太空提供科学思想 19世纪中叶俄罗斯学者齐奥尔科夫斯基 （喷气推进的多级火箭）
2.世界上第一颗人造地球卫星何时何地发射成功 1957年10月4日苏联
3.世界上第一艘载人飞船何时何地发射成功
1961年4月12日 苏联 加加林 东方一号载人飞船 4.人类何时登上月球
中国航天史的新纪元， 使中国成为继苏、美、
法、日之后世界上第
东方红一号卫星
五个独立研制并发射 人造地球卫星的国家。
中国航天
★里程碑之二【白银时代】：
1987年8月，中国返回式卫星为 法国搭载试验装置。这是中国打 入世界航天市场的首次尝试。
1990年4月7日，中国自行研制 的“长征”三号运载火箭在西昌卫 星发射中心，把美国制造的亚洲1 号通信卫星送入预定的轨道，首次 为国外用户发射卫星取得圆满成功。
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/162021/11/162021/11/1611/16/2021
•7、“教师必须懂得什么该讲，什么该留着不讲，不该讲的东西就好比是学生思维的器，马上使学生在思维中出现问题。”“观察是 思考和识记之母。”2021/11/162021/11/16November 16, 2021
1957年10月4日，苏联发射世界上第 一颗人造地球卫星“斯普特尼克1号”
尤里·加加林
• 1961年4月12日，苏 联宇航员尤里·加加 林乘坐东方1号航天 器，绕地球飞行108 分钟后，胜利地完成 人类历史上第一次宇 宙飞行的任务，使人 类遨游太空的梦想终 于变成现实。
尼尔·阿姆斯特朗
• 1969年7月20日，
速度,又是最大环绕速度
1.第一宇宙速度 (环绕速度) V1 = 7.9km/s
人造地球卫星的最小发射速度， 也是卫星绕地球最大运行速度。
2 .第二宇宙速度(脱离速度)
V3=16.7Km/s V2=11.2Km/s
V2 = =21v11.2 km/s
使卫星挣脱地球引力束缚的
地球 V1=7.9Km/s
•8、普通的教师告诉学生做什么，称职的教师向学生解释怎么做，出色的教师示范给学生，最优秀的教师激励学生。 2021/11/162021/11/162021/11/162021/11/16
近地卫星、同步卫星、月球三者比较
T=月85球min是环
绕最小时间
同
步
地球 近
卫
地
星
卫
星
v1=7.9km/s 既是最小发射
2.环绕速度：是指卫星已经发射成功, 进 入轨道后绕地球做匀速圆周运动的线速度.
练习:
1. 有 关 人 造 地 球 卫 星 的 说 法 中 正 确 的 是 ：
（ BC ）
A．第一宇宙速度是卫星绕地球运行的最小速度
B．第一宇宙速度是近地圆轨道上人造卫星运行 速度
C．第一宇宙速度是能使卫星进入近地圆形轨道 的最小发射速度 D、它是卫星的椭圆轨道上运行时近地点的速度
间环境等。嫦娥一号发射成功，使 中国公布嫦娥一号拍摄 中国成为世界第五个发射月球探测 月球背面“万户坑”影像 器的国家地区。
小结
一、第一宇宙速度的推导过程 二、宇宙速度：
1.第一宇宙速度 V1=7.9km/s (环绕速度) 此速度是卫星的最小发射速度,也是卫
星运行的最大环绕速度 2. 第二宇宙速度 V2=11.2km/s (脱离速度) 3. 第三宇宙速度 V3=16.7km/s (逃逸速度)
齐奥尔科夫斯基
于1903年发表了 《利用喷气工具研究 宇宙空间》一文和以 他的名字命名的公式， 奠定了火箭和液体发 动机的理论基础,还证 明了脱离地球引力必 须使用多级火箭。
“长征二号” 捆绑式运载火箭
1992年10月6日，发射瑞典科学卫 星，以“一箭双星”的形式将瑞典 “弗利亚”卫星送入预定轨道，圆 满履行了中国发射外星的第一个合
中国航天
★里程碑之三【黄金时代】：
1992年载人航天工程正式启动
2003年10月15日9时， 神州5号宇宙飞船在酒泉卫 星中心成功发射，将第一位 航天员杨利伟送入太空绕行 14圈，10月16日6时23分 降落在内蒙古主着陆场
6.5宇宙航行
第六章 第五节
古人的飞天梦
牛顿的设想：
要成为一颗人造地 球卫星,这个速度至 少应该有多大呢？
人造地球卫星最小发射速度计算方法:
方法一：由于卫星在地球附近环绕时，卫星
做圆周运动的向心力可看作由重力提供，根
据牛顿第二定律得
[课本P30第3题]
m g m v12
R
v 1g R 6 .3 7 1 0 6 9 .8 m /s 7 .9 k m /s
预定着陆时间前
在得克萨斯州上
空解体坠毁，7
哥伦比亚号全体人员 名宇航员全部遇
难。
无数探索者用自己的汗水和生命铺设了人
类通往宇宙的道路,人类探索宇宙的脚步永远
“不挑会战停者止”!号七名遇难宇航员
“挑战者” 号爆炸瞬间
中国航天
★里程碑之一【青铜时代】
1970年4月24日21 时31分，在甘肃酒泉
中国发射了第一颗人 造卫星，由此开创了
练习:
2、 设地球半径为R，第一宇宙速度为v， 若在地球上以2v的速度发射一卫星，则
此卫星将 C
A．在离地球表面2R的轨道上运行 B．在离地球表面 R 的轨道上运行 C．将脱离地球绕太阳运行 D．将脱离太阳成为一颗恒星
练习:
3、我国发射“嫦娥1号”探月卫星，设 该卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表 面。已知月球的质量为地球的1/81，月 球的半径约为地球半径的1/4，地球上 的第一宇宙速度约为7.9km/s，则该探 月卫星绕月运行的速度约为多大？
中国成为世界上第三个独立开展载人航 天活动的国家
中国航天
★里程碑之三【黄金时代】： 2005年10月
12日9时,神州六
号在酒泉卫星发
射中心成功发射，
费俊龙和聂海胜
两名中国航天员
被送入太空，飞
行5天，在2005
费俊龙/聂海胜
年10月17日凌晨 4时33分成功返
回。
中国航天
★里程碑之三【黄金时代】于：神2舟00七8年号9载月人2航5日天2飞1点船
v 1
R
6 .3 7 1 0 6 m /s 7 .9 k m /s
练习：求近地卫星的周期
T2 R3 或T2R
GM地
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
V1
23.14 6.67(160.31 71 150.86)931024s
5 .0 7 1 0 3 s 8 5 m in
我们能否发射一颗周期 为50min的卫星呢？
•1、“手和脑在一块干是创造教育的开始，手脑双全是创造教育的目的。” •2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
这美 尔 尼国 尔德不对宇 ·林过阿个航（姆是人员如斯小巴图来特兹）小说朗·和的奥， 一（头步盔，中但影对像）人乘类 而“阿言波，罗却”是11巨号飞大 的船首飞次跃登.上月球。
1986年1月28日，美国挑2战0者03号年航2天月飞1 机 7名升字空航1员分钟丧后生突. 然爆炸，日亚,"美号国航"天哥飞伦机比于
三、梦想成真 中国探索太空的成就
中国航天
★里程碑之四【探月时代】20：07年10月24日18时05分， 我国首颗探月卫星嫦娥一号在西昌
卫星发中射国中的心太发空射探。1测1计月7划日进入 20将0公以里前的所环未月有工的作速轨道度。，2008年 1探分主0按 22测，研月00部任成制00，78务功并就在年 年，撞发完班“ “月射2成地0嫦 神。的预0往9嫦首娥 七定年前娥个奔 ”在3推一 月月轨月飞进号 球1一”船日是 探：年，升1中 测的6时国 器各1自 。项3 主空要，用于20获0取9年月球中表俄面开三展维火影像、 分星析联月球合表探面测有，关2物0质12元年素实的分布 特施点“、探夸测父月计壤划厚”度…、…探测地月空
最小发射速度。
11.2 km/s > v > 7.9 km/s
3 .第三宇宙速度(逃逸速度) V3 = 16.7 km/s
使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。
人造卫星的发射速度与环绕速度区别:
1.发射速度: 是指将卫星送入轨道前,在地 面上所必须获得的速度.
发射高轨道卫星比发射低轨道卫星困难。 原因是发射高轨道卫星时火箭要克服地球 对它的引力做更多的功,需要更多能量.
这也是近地卫星环绕地球做匀速圆 周运动的速度,叫做第一宇宙速度。
第一宇宙速度计算方法:
若已知：G 6.67 1011 N m2 / kg2
M 5.98 1024 kg R 6.40 106 m
方法二：卫星做圆周运动，由万有引力提
供向心力，根据牛顿第二定律得
G
Mm R2
m
v12 R
G M6 .6 7 1 0 1 1 5 .8 9 1 0 2 4
10分04秒从中国酒泉卫 星发射中心用长征二号F 火箭发射升空。飞船于 2008年9月28日17点37 分成功着陆于中国内蒙 古四子王旗主着陆场。 共计飞行2天20小时27 分钟。 翟志刚出舱作业，刘伯明在轨道舱内协助（刘伯明的头 部手部部分出舱），实现了中国宇航员第一次的太空漫 步，令中国成为第三个有能力把航天员送上太空并进行 太空行走的国家。
1.8km/s
梦想成真
1.谁为人类迈向太空提供科学思想 19世纪中叶俄罗斯学者齐奥尔科夫斯基 （喷气推进的多级火箭）
2.世界上第一颗人造地球卫星何时何地发射成功 1957年10月4日苏联
3.世界上第一艘载人飞船何时何地发射成功
1961年4月12日 苏联 加加林 东方一号载人飞船 4.人类何时登上月球
中国航天史的新纪元， 使中国成为继苏、美、
法、日之后世界上第
东方红一号卫星
五个独立研制并发射 人造地球卫星的国家。
中国航天
★里程碑之二【白银时代】：
1987年8月，中国返回式卫星为 法国搭载试验装置。这是中国打 入世界航天市场的首次尝试。
1990年4月7日，中国自行研制 的“长征”三号运载火箭在西昌卫 星发射中心，把美国制造的亚洲1 号通信卫星送入预定的轨道，首次 为国外用户发射卫星取得圆满成功。
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/162021/11/162021/11/1611/16/2021
•7、“教师必须懂得什么该讲，什么该留着不讲，不该讲的东西就好比是学生思维的器，马上使学生在思维中出现问题。”“观察是 思考和识记之母。”2021/11/162021/11/16November 16, 2021
1957年10月4日，苏联发射世界上第 一颗人造地球卫星“斯普特尼克1号”
尤里·加加林
• 1961年4月12日，苏 联宇航员尤里·加加 林乘坐东方1号航天 器，绕地球飞行108 分钟后，胜利地完成 人类历史上第一次宇 宙飞行的任务，使人 类遨游太空的梦想终 于变成现实。
尼尔·阿姆斯特朗
• 1969年7月20日，
速度,又是最大环绕速度
1.第一宇宙速度 (环绕速度) V1 = 7.9km/s
人造地球卫星的最小发射速度， 也是卫星绕地球最大运行速度。
2 .第二宇宙速度(脱离速度)
V3=16.7Km/s V2=11.2Km/s
V2 = =21v11.2 km/s
使卫星挣脱地球引力束缚的
地球 V1=7.9Km/s
•8、普通的教师告诉学生做什么，称职的教师向学生解释怎么做，出色的教师示范给学生，最优秀的教师激励学生。 2021/11/162021/11/162021/11/162021/11/16
近地卫星、同步卫星、月球三者比较
T=月85球min是环
绕最小时间
同
步
地球 近
卫
地
星
卫
星
v1=7.9km/s 既是最小发射
2.环绕速度：是指卫星已经发射成功, 进 入轨道后绕地球做匀速圆周运动的线速度.
练习:
1. 有 关 人 造 地 球 卫 星 的 说 法 中 正 确 的 是 ：
（ BC ）
A．第一宇宙速度是卫星绕地球运行的最小速度
B．第一宇宙速度是近地圆轨道上人造卫星运行 速度
C．第一宇宙速度是能使卫星进入近地圆形轨道 的最小发射速度 D、它是卫星的椭圆轨道上运行时近地点的速度
间环境等。嫦娥一号发射成功，使 中国公布嫦娥一号拍摄 中国成为世界第五个发射月球探测 月球背面“万户坑”影像 器的国家地区。
小结
一、第一宇宙速度的推导过程 二、宇宙速度：
1.第一宇宙速度 V1=7.9km/s (环绕速度) 此速度是卫星的最小发射速度,也是卫
星运行的最大环绕速度 2. 第二宇宙速度 V2=11.2km/s (脱离速度) 3. 第三宇宙速度 V3=16.7km/s (逃逸速度)