宇宙航行经典PPT

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《宇宙航行》课件(精品)

第一宇宙速度是航天器绕地球轨道运行的速度，大约是7.9km/s。
第二宇宙速度是航天器逃离地球引力的最小速度，大约是11.2km/s。
第三宇宙速度是航天器逃离太阳系的最小速度，大约是16.7km/s。
03 宇宙航行的技术和方法
火箭推进技术
01
02
03
化学火箭推进
利用燃料燃烧产生高速气体，通过喷管形成反作用力推动航天器。
健康问题
长期在太空中生活和工作可能对宇航员的身体健康产生影响，如骨骼和肌肉的退化、辐射暴露等。因此，需要关注宇航员的健康问题，并采取相应的预防和保护措施。
太空资源的开发和利用问题
资源利用
太空中有许多有价值的资源，如稀有金属、水和气体等。这些资源的开发和利用可能对地球上的经济和产业产生影响，需要制定合理的政策和法规来规范和管理。
核聚变火箭推进
利用核聚变反应产生大量热能，驱动工质高速喷出，产生推力。
反物质推进
利用反物质和物质的湮灭反应产生巨大能量，推动航天器飞行。
航天器的设计和制造
结构强度
航天器必须具备足够的结构强度，以承受发射、轨道和返回过程中的各种力。
热防护
航天器在进入大气层时，会受到极高的温度和压力，因此需要有效的热防护措施。
利益分配
如何公平地分配太空资源的利益是一个重要的问题。各国之间的竞争和利益冲突可能导致太空资源的过度开发和浪费，需要国际社会的合作和协商来解决。
外星生命的探索和研究问题
探索目的
外星生命的探索和研究是宇宙航行的一个重要目标。这涉及到人类对宇宙和生命的认知，以及对外星生命的尊重和保护。
伦理原则
相对论原理
相对论原理：描述了时间和空间的变化取决于观察者的参考系。

宇宙航行课件(共61张)

D. 西昌，向东发射
第5节宇宙航行
小结
1、第一宇宙速度（环绕速度）：v =7.9千米/秒
（地球卫星最大的绕行速度，地球卫星的最小发射速度）
Mm v2 mg G 2 m R R
v
GM R
或
v gR
2、第二宇宙速度（脱离速度）：v =11.2千米/秒
（卫星挣脱地球束缚变成小行星的最小发射速度）
卫星变轨原理
思考：人造卫星在低轨道上运行，要想让其在高轨道上运行，应采取什么措施？在低轨道上加速，使其沿椭圆轨道运行，当行至椭圆轨道的远点处时再次加速，即可使其沿高轨道运行。
万有引力相同
·
1、卫星在二轨道相切点
2、卫星在椭圆轨道运行
速度—内小外大（切点看轨迹）近地点---速度大，动能大远地点---速度小，动能小

不行，因为飞船加速后做离心运动会偏离原来的圆轨道而无法与空间站对接。
对接方法：
• 飞船首先在比空间站低的轨道运行，当运行到适当位置时，再加速运行到一个椭圆轨道。 • 通过控制轨道使飞船跟空间站恰好同时运行到两轨道的相切点，此时飞船适当减速，便可实现对接，如图示。
空间站
飞船
例：在太空中有两飞行器a、b，它们在绕地球的同一圆形轨道上同向运行，a在前b在后，它都配有能沿运动方向向前或向后喷气的发动机，现要想b 尽快追上a 并完成对接，b应采取的措施是（ B ） A、沿运动方向喷气 B、先沿运动方向喷气，后沿运动反方向喷气 C、沿运动反方向喷气 D、先沿运动反方向喷气，后沿运动方向喷气
练习：求近地卫星的周期
r T 2 GM 地
3
(6.37 10 ) 2 3.14 s 11 24 6.67 10 5.98 10

人教版物理高中必修二《宇宙航行》课件(共14张PPT)

7
1883年，俄国学者齐奥尔科夫斯基提出使用火箭发射宇宙飞船的设想。
8
梦想成真
9
神舟六号载人航天飞行圆满成功
10
关于地球同步卫星
对同步卫星有什么要求？
半径 r
周期T
运行速度 V
轨道面
绕行方向
11
关于卫星
所有卫星都在以地心为圆心的圆（或椭圆）轨道上
12
卫星图片
13
1
牛顿对人造地球卫星的设想抛出速度很大时，物体就不会落回地面
思考:这个速度至少多大？
2
请你推导
人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，它需要的向心力是由谁提供的？请你用学过的知识推出卫星在轨道上运动速度的表达式。
3
V GM r
r=R+h 近地卫星: R>>h
V=7.9km/s
4
V=7.9km/s就是物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度, 叫做第一宇宙速度。
5
在地面附近发射飞行器,发射速度等于或大于11.2km/s,它就会克服地球引力,永远离开地球。11.2km/s叫做第二宇宙速Байду номын сангаас。若7.9km/s<v<11.2km/s呢?
6
在地面附近发射物体,速度等于或大于16.7km/s,它就会挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系之外。16.7km/s 叫做第三宇宙速度。

物理必修二宇宙航行ppt课件

的线速度、角速度、向心加速度大小关系？
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4
变式训练 1 我国发射的“嫦娥 2 号” 探月卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面．已知月球的质量约为地球质量的 811，月球半径约为地球半径的14，地球上的第一宇宙速度约为 7.9 km/s，则该探月卫星绕月运行的速率约为( )
A．0.4 km/s
B．1.8 km/s
C．11 km/s
D．36 km/s 精选编辑ppt
5
• 2.第二宇宙速度：
•
11.2km/s
• 使卫星挣脱地球引力的束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射
速度，也称为脱离速度。
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• 注意：
•
1.发射速度大于
7.9km/s，而小于
11.2km/s，卫星绕地球
运动的轨迹为椭圆；
代入数值得h= 3.6107m
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12
如图6－5－2所示的圆a、b、c，其圆心均在地球自转轴线上，b、c的圆心与地心重合，圆b的平面与地球自转轴垂直．对环绕地球做匀速圆周运动的卫星而言( )
A．卫星的轨道可能为a B．卫星的轨道可能为b C．卫星的轨道可能为c D．同步卫星的轨道一定为平行于b的某一同心圆
• C．小于7.9 km/s
• D．介于7.9 km/s和16.7 km/s之间
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10
• 如图6－2所示，“嫦娥一号”卫星在椭圆轨道Ⅰ
的近地点P处(距地面600 km)，将发动机短时点
火，实施变轨，变轨后卫星进入远地点高度约为
37万km的椭圆轨道Ⅱ，直接奔向月球，则卫星在
近地点变轨后的运行速度( ) • A．小于7.9 km/s • B．大于7.9 km/s，小于11.2 km/s • C．大于11.2 km/s • D．大于11.2 km/s，小于16.7 km/s

人教版必修第二册课件宇宙航行4(共38张PPT)

16.7km/s.(×) 5.绕地球做圆周运动的人造卫星的速度可以是10 km/s.(× ) 6.无论从哪个星球上发射卫星,发射速度都要大于7.9 km/s.(× )
探究一宇宙速度问题情境已知地球的质量为m地=5.98×1024 kg,近地卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径等于地球半径r=R=6.4×106 m,地球表面附近的重力加速度g取9.8 m/s2.请用两种方法推导地球的第一宇宙速度史的新纪元.
在地球的周围,有许多卫星在不同的轨道上绕地球转动,如图所示. 1970年4月24日,我国第一颗人造地球卫星—— (2)极地轨道:卫星轨道平面与赤道平面垂直,卫星通过两极上空. 阅读教材第60~61页,完成下列问题.
(名称)发射成功,开创了中国航天史的新纪元.
2.阅读教材第59~60页,完成下列问题. (1)第一宇宙速度:v= 7.9 km/s ,在地面附近发射飞行器,如果速度大于第一宇宙速度而小于11.2 km/s,它会绕地球做椭圆. 运动 . (2)第二宇宙速度:v= 11.2 km/s ,当飞行器的速度等于或者大于第二宇宙速度时,它会挣脱地球的束缚,成为绕太阳运行的人造行星. (3)第三宇宙速度:v= 16.7 km/s,使卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度,也称为逃逸速度.
甲
乙
1.这些卫星运动的向心力都是由什么力提供的?这些卫星的
轨道平面有什么特点?
答案:卫星运动的向心力由地球对卫星的万有引力提供,所有
卫星的轨道平面都经过地心.
2.这些卫星的线速度、角速度、周期跟什么因素有关呢?
3.为什么发射速度越大,运行速度反而更小呢?这是否违反了能量守恒定律?
过程建构 1.地球人造卫星轨道特点. 人造卫星的轨道可以是椭圆轨道,也可以是圆轨道.圆轨道的圆心都在地心,椭圆轨道其中一个焦点在地心. 2.三类人造地球卫星轨道. (1)赤道轨道:卫星轨道在赤道平面,卫星始终处于赤道上方. (2)极地轨道:卫星轨道平面与赤道平面垂直,卫星通过两极上空. (3)一般轨道:卫星轨道和赤道成任一角度.

7.4宇宙航行-人教版高中物理必修第二册课件(共21张PPT)

一、牛顿的设想
牛顿曾设想, 从高山上用不同的水平速度抛出物体,速度一次比一次大,则落点一次比一次远- - - - -当速度足够大时, 物体就围绕地球旋转,成为一颗人造卫星
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7.4 宇宙航行
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课前回顾
万有引力：
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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
周运动的速度，叫做第一宇宙
速度。
在地球上，卫星的最小发射速度
v1 7.9km / s （小于该速度则发射不成功）
轨道：贴着地球表面（附近）转动的速度
被称为：地球的第一宇宙速度
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计算：贴着地球表面转动的那颗卫星，它的速度是多少？

7.4 宇宙航行(共22张PPT)

脱地球束缚的最小发射速度第三宇宙速度: v＝16.7km／s，是挣脱太阳
束缚的最小发射速度。 ⒉人造地球卫星 3.载入航天与太空探索
整理得 v GM
r
km/s。
vB M BrA 2 vA M ArB 9
vB
2 9
vA
2km
/
s
例2.关于第一宇宙速度，下列说法中正确的是（B ）
A.它是C 人造地球卫星绕地球飞行的最小速度 B.它是人造地球卫星在近地圆形轨道上的运行
速度 C.它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射
速度 D.它是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度
三、载人航天与太空探索
1957年10月4日，苏联发射第一颗人造地球卫星。
1961年4月12日苏联空军少校加加林乘坐东方一号载人飞船进入太空，实现了人类进入太空的梦想。
1969年7月20日，阿波罗11 号将人类送上了月球。
我国的航天成就
1970年4月24日我国第一颗人造卫星升空
2007年10月24日嫦娥一号月球探测器发射成功
2003年10月15日9时，我国神舟五号宇宙飞船把中国第一位航天员杨利伟送入太空。
2016年10月19日，神舟十一号完成与天宫二号空间站自动交会对接。
本课小结:
⒈宇宙速度第一宇宙速度：v＝7.9km／s 是卫星发射
的最小速度，是卫星绕地球运行的最大速度。第二宇宙速度：v＝11.2km／s，是卫星挣
m r
整理得 v GM
r
设第一宇宙速度为v1,卫星的轨道速度为
v2
v2 r1 1 v1 r2 2
v2
1 2
v1
练习1.A星球的第一宇宙速度为9km/s，已知B

宇宙航行精品PPT

四、经典力学的局限性和适用范围
⑴经典力学只适用于物体的低速运动（v <<c） ⑵经典力学不适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象 ⑶经典力学规律只在惯性参考系中成立 ——经典力学规律只能用于宏观、低速（与光速相
比）的情形，且只在惯性参考系中成立。
三、人造地球卫星运行的规律
表征人造卫星运行状态的物理量有三个: 环绕速度v, 转动半径R(或R+h,h为离地的高度) 转动周期T. 将各种卫星绕地球运动都近似看成匀速圆周运动，则卫星环绕速度、角速度、周期的关系满足：
Mm v 4 2 G 2 m m Rw m R 2 R R T
2
2

Mm G 2 mg R
V gR
人们把7.9km/s这个速度称作第一宇宙速度,又叫环绕速度。如果发射速度如小于第一宇宙速度,卫星将落到地面; 如果发射速度等于第一宇宙速度，卫星刚好能贴着地球表面作匀速圆周运动。所以，第一宇宙速度是发射地球卫星的最小发射速度。
二、宇宙速度
问题: 若卫星的发射速度大于7.9km/s ，会怎样呢？
24h
“全部固定” _______________
模拟
应用------对第一宇宙速度的理解
3．关于第一宇宙速度，下列说法中错误的是( D ) A．它是人造地球卫星绕地球飞行的最大速度
B．它是人造地球卫星在近地圆形轨道上的运动速度
C．它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度 D．它是卫星在椭圆轨道上运动时近地点的速度
二、宇宙速度
1、当发射速度为7.9km/s,
物体恰好环绕地球表面做圆周运动；
2、当发射速度大于7.9km/s 时： ① 7.9km/s<V<11.2km/s,但环绕速度<7.9km/s 物体仍绕地球运行，但径迹是椭圆； ② 11.2km/s<V<16.7km/s

6.5 宇宙航行优秀课件

2021/10/10
39
课外阅读
中国航天的发展
开展月球探测工作是我国迈出航天深空探测第一步的重大举措。实现月球探测将是我国航天深空探测零的突破。
我国航天科技工作者早在1994年就进行了探月活动必要性和可行性研究，1996年完成了探月卫星的技术方案研究，1998年完成了卫星关键技术研究，以后又开展了深化论证工作。
假设被抛出物体的速度足够大，物体的运动情形又如何呢？
2021/10/10
5
第五节宇宙航行
2021/10/10
6
内容解析
一 . 牛顿的设想
设想在高山上有一门大炮，水平发射炮弹，初速度越大，水平射程就越大，可以想象当初速度足够大时，这颗炮弹将不会落到地面，将和月球一样成为地球的一颗卫星。
人造卫星在绕地球运行时，只受到地球对它的万有引力作用，人造卫星作圆周运动的向心力由万有引力提供。
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（ BC）
A. 飞船在Gliese581c表面附近运行的周期约为13天 B. 飞船在Gliese581c表面附近运行时的速度大于7.9km/s C. 人在Gliese581c上所受重力比在地球上所受重力大 D. Gliese581c的平均密度比地球平均密度小
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21
课堂小结
1 .牛顿的设想
从高山上水平抛出的物体如果速度足够大，他将绕地球运动，成为人造地球卫星。
2 .宇宙速度
第一宇宙速度——人造卫星在地面附近环绕地球作匀速圆周运动所必须具有的速度
v1 7.9km/ s
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第二宇宙速度——使卫星挣脱地球的束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度

《高一物理宇宙航行》课件

离子推进器是一种利用静电场加速离子喷出来产生推力的火箭发动机，具有比冲高、效率高、推进力大的优点。随着技术的不断发展，离子推进器有望在未来成为深空探测和太空旅行的主流推进方式。
离子推进器的原理是将气态工质电离，并在强电场的作用下将离子加速喷出来，通过反作用力推动航天器进行姿态调整或者轨道转移任务。相比传统的化学推进方式，离子推进器具有更高的推进效率和经济性，适合长期在轨运行和重复使用。
详细描述
牛顿第三定律在日常生活和工程中有着广泛的应用。例如，火箭能够升空是因为燃料燃烧产生的气体向下喷射，根据牛顿第三定律，火箭受到向上的反作用力，从而使火箭升空。另外，在机械工程中，作用力和反作用力也是设计和分析机械系统的重要依据。
03
宇宙航行的基本原理
火箭推进原理
化学火箭推进
核聚变火箭推进
通过燃烧化学物质产生高速气体，通过喷嘴产生反作用力推动火箭前进。
利用核聚变反应产生能量，推动火箭前进。
电火箭推进
利用电能将推进剂加热或高速喷射，实现推进。
宇宙速度的层次
01
02
03
第一宇宙速度
航天器绕地球表面运行的速度，也是航天器脱离地球引力的最小速度。
第二宇宙速度
航天器脱离地球引力束缚，进入太阳系内运行的最小速度。
中国空间站将开展更多的科学实验和技术验证，加强国际合作，为人类探索太空做出贡献。同时，中国还计划建设更大规模的空间站，以满足更多科学研究和应用需求。
05
月球探测与火星探测
月球探测的意义与成果
意义
月球探测是研究月球科学的重要手段，有助于深入了解月球的形成、演化和太阳系起源等科学问题。同时，月球探测也是人类拓展太空探索和开发的重要步骤，为未来太空旅游和资源利用奠定基础。

宇宙航行优质课PPT

宇宙航行的历史与发展
宇宙航行的历史可以追溯到20世纪初，当时人们开始研究航天器的设计和制造。
20世纪60年代，美国和苏联开始实施载人航天计划，先后将宇航员送入太空。
1957年，苏联成功发射了世界第一颗人造卫星，标志着人类进入了太空时代。
21世纪以来，随着科技的不断进步和人类对宇宙的深入探索，宇宙航行逐渐成为人类探索宇宙的重要手段。
02
除了航天器的成本，宇宙航行的运营成本也非常高，包括宇航
员的选拔和训练、航天器的维护和升级等。
投资回报
03
由于宇宙航行的风险和成本都很高，投资者需要面临投资回报
的问题，这也会影响到宇宙航行的发展。
法律与伦理挑战
太空法律
目前国际上还没有统一的太空法律，对于宇航员的行为、航天器的运行等方面都没有明确的法律规定。
废物处理
处理乘员的排泄物和生活垃圾，保持生活环境的卫生和安全。
应急措施
提供紧急医疗设备和药品，以及应急食品和水等资源，应对紧急情况。
航天器设计
结构强度
航天器必须能够抵受发射、轨道和返回地面的过程中的极端应力。
辐射防护
航天器必须能够抵受空间中的电磁辐射和微小陨石的撞击，保护乘员的安全。
热防护
宇宙航行优质课
目录
• 宇宙航行的基本概念 • 宇宙航行的技术 • 宇宙航行的应用 • 宇宙航行的挑战与未来发展 • 中国在宇宙航行领域的发展
01 宇宙航行的基本概念
宇宙航行的定义
01
宇宙航行是指人类利用航天器在宇宙空间进行探索、研究、开发和利用的活动。
02
宇宙航行是人类探索未知领域、拓展生存空间的重要手段，也是科学技术发展的前沿领域之一。

6.5.2宇宙航行精品课件 ppt

r=6.4×106m v=7.9km/s
T=84分钟
地球同步卫星
1、所谓地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星，它在轨道上跟着地球自转，同步地做匀速圆周运动，它的周期：T＝24h 2、所有的同步卫星只能分布在赤道上方的一个确定轨道上，即同步卫星轨道平面与地球赤道平面重合，卫星离地面高度为定值。
对个人来说，这不过是小小的一步，但对人类而言，却是巨大飞跃
梦想成真
1957年10月，苏联发射第一颗人造地球卫星。 1961年4月12日苏联空军少校加加林乘坐东方一号载人飞船进入太空，实现了人类进入太空的梦想。 1969年7月20日，阿波罗 11号将人类送上了月球。
中国的航天成就
“嫦娥二号”预计2010年 1970年4月24日我国年底发射升空。第一颗人造卫星升空嫦娥二号”卫星的主要任务是为“嫦娥三号” 实现月球软着陆进行部分关键技术试验，并对 “嫦娥三号”着陆区进行高精度成像。目前， “嫦娥二号”卫星突破了地月转移轨道发射、X 频段测控、近月捕获、环月飞行轨道控制、深空测控通信及高分辨率立体相机研制六项关键
式中：r R h
2
g 是高空h处的重力加速度
1．(1) 如图所示，a、b、c三轨道中可以作为卫星轨道的是哪一条？
c b a
(2) 这三条轨道中哪一条轨道中的卫星可能和地球自转同步？
四、梦想成真
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）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人类何时登上月球 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

6.5《宇宙航行》优质优秀课件ppt

6.5《宇宙航行》优质优秀课件ppt在高山上水平抛出物体，初速度越大，运动的情况如何？如果速度再大，又将如何？处理卫星问题：万有引力提供其绕中心天体做匀速圆周运动的向心力在天体表面附近运行r=R由黄金替换式宇宙航行1、牛顿的设想在1687年出版的《自然哲学之数学原理》中，牛顿设想抛出速度很大时，物体就不会落回地面。

一、人造卫星的发射原理设地球质量为M，半径为R。

人造地球卫星在圆轨道上运行，质量为m，轨道半径为r。

推算在该轨道上做匀速圆周运动的卫星的速度v。

※卫星离地心越远，它运行的速度越小。

近地卫星的速度：（1）第一宇宙速度：v=7.9km／s2、卫星的发射（三种宇宙速度）①地球卫星的最小发射速度②地球卫星的最大环绕速度（2）第二宇宙速度：v＝11.2km／s （3）第三宇宙速度:v＝16.7km／s卫星挣脱地球束缚的最小发射速度卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度赤道轨道极地轨道倾斜轨道3、卫星的运行规律卫星在运行时，所需向心力由地球对它的万有引力提供，所以轨道中心一定是地球球心。

极地轨道一般轨道赤道轨道立体赤道平面问：哪一条轨道中的卫星可能和地球自转同步？相对于地面静止的人造卫星，它在轨道上跟着地球自西向东同步地做匀速圆周运动。

※特点:(1)角速度,周期(T=24h)与地球相同(2)轨道平面与赤道平面重合(3)距地面高度一定(h=3.6×107m)4、同步卫星※所有的同步卫星只能分布在赤道上方的一个确定轨道上（2）第二宇宙速度：v=11.2千米/秒（卫星挣脱地球束缚变成小行星的最小发射速度）（3）第三宇宙速度：v=16.7千米/秒（卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度）在高山上水平抛出物体，初速度越大，运动的情况如何？如果速度再大，又将如何？。

《宇宙航行》课件

《宇宙航行》PPT课件
宇宙航行是人类对探索宇宙的梦想的实现，本课件将带您一起了解宇宙航行的定义、历史、基础知识、人类宇宙航行计划、宇宙探索的未来以及宇宙航行的意义。
一、引言
宇宙航行是指人类进入宇宙进行探索和活动的行为。人类对宇宙航行的渴望源远流长，通过宇宙航行可以获得前所未有的知识和发展人类文明。宇宙航行的重要性体现在其对科学研究、技术发展、资源利用、地球保护等方面的深远影响。
宇宙探索的意义在于激发人类的好奇心和求知欲，促进科学、技术和文明的进步。
宇宙航行给人类带来了以往难以想象的机遇和挑战，我们应继续努力，将宇宙的奥秘揭示给人类，为人类的未来铺平道路。
二、历史
1
人类宇宙航行的起源
宇宙航行的历史可以追溯到人类古代对星空的观测和探索，随着科学技术的进步，人类实现了进入宇宙航行的梦想。
2
宇宙航行的重大事件
从人类首次进入太空，到登月计划的成功实施，宇宙航行的历史充满了令人惊叹的里程碑事件。
3
宇宙探索历程
人类通过不断的探索和实践，逐渐揭示了宇宙的奥秘，对宇宙的认识不断深化。
三、宇宙航行的基础知识
物理学与宇宙航行的关系
宇宙航行涉及到物理学中的众多概念和原理，如引力、运动力学等。
宇宙航行的常见问题
在宇宙航行过程中会面临一系列问题，例如重力影响、航天器控制、生物生存等。
宇宙航行的科学原理
宇宙航行依赖于诸如行星运行轨迹、推进力学等科学原理的应用和研究。
四、人类宇宙航行计划
美国宇航局的计划
美国宇航局发起了一系列探索计划，包括登陆火星、建立空间站等。
中国国家航天局的计划
中国国家航天局正在实施多个宇宙航行计划，如嫦娥探月工程、载人航天等。

《宇宙航行课件1》课件

火星殖民
05
宇宙航行的未来展望
核聚变能源是未来宇宙航行的理想能源，它具有清洁、高效、可持续等优点，能够为长期太空探索提供稳定、可靠的能源支持。
总结词
核聚变能源是利用轻元素在高温高压条件下聚变成重元素的过程释放出的巨大能量。相较于核裂变能源，核聚变能源的优点在于它不会产生放射性废料和温室气体，同时它的燃料来源丰富，可以持续产生能量。目前国际热核聚变实验反应堆（ITER）计划正在进行中，旨在验证核聚变能源的可行性。未来核聚变能源有望成为宇宙航行的主流能源，为深空探索提供持久的动力。
总结词
火箭推进原理是利用反作用力推动航天器运动的一种方式。火箭发动机通过燃烧燃料和氧化剂，产生高速气体，这些气体通过喷嘴产生反作用力，推动航天器前进。火箭推进是实现宇宙航行的重要手段，尤其对于深空探测和载人航天等任务。
详细描述
03
宇宙航行的技术挑战
航天器需要使用轻质材料以减少发射时的重量。
轻质材料
经济发展
在军事和情报领域，宇宙航行技术对于提升国家安全具有重要意义。
国家安全
02
宇宙航行的物理基础
总结词
描述物体间相互作用的关系，即作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
详细描述
牛顿第三定律是经典力学的基本定律之一，它指出每一个作用力都会产生一个大小相等、方向相反的反作用力。在宇宙航行中，这个定律对于理解火箭推进、卫星轨道和航天器姿态控制等都非常重要。
详细描述
总结词：太空电梯是一种连接地球表面和地球轨道之间的巨型结构，它的设想已经存在了几个世纪，但至今尚未实现。未来太空电梯有望成为进入太空的新通道。
THANKS。
商业航天公司如SpaceX、蓝色起源等逐渐崭露头角，推动航天技术的发展。

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C．在卫星上可以用天平称物体的质量
D．我国第一颗人造地球卫星（周期是6.84×103s）离地面
高度比地球同步卫星离地面高度小
By 涡电流
10 课堂练习（三）
3. 火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆。已知火卫一的周期为7小时39分。火卫二的周期为30小时18分，则两颗卫星相比( AC ) A．火卫一距火星表面较近 B．火卫二的角速度较大 C．火卫一的运动速度较大 D．火卫二的向心加速度较大
4 宇宙速度（一）
P
7.9km/s
By 涡电流
4 宇宙速度（二）
第一宇宙速度（环绕速度）：v1 =7.9km/s （地球卫星的最小发射速度）第二宇宙速度（逃逸速度）：v2 =11.2km/s （挣脱地球束缚变成小行星的最小发射速度）第三宇宙速度（脱离速度）：v3 =16.7km/s （卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度）
By 涡电流
11 课堂小结
1. 宇宙速度第一宇宙速度v1=7.9km/s 第三宇宙速度v3=16.7km/s 第二宇宙速度v2=11.2km/s
2.卫星的运行
M aG 2 r
M v G r
M G 3 r
r3 T 2 GM
3.地球同步卫星保持在地球赤道的地面上空、运行周期与地球的自转周
期相同的人造地球卫星。
By 涡电流
设地球的质量为M，近地绕
地球做匀速圆周运动的飞行
器的质量为m，飞行器的速
度为v，它到地心的距离为R。
第一宇宙速度
Mm v G 2 m R R Mm G 2 mg R
பைடு நூலகம்
2
GM v =7.9km/s R
v gR
三颗同步卫星作为通讯卫星，则可覆盖全球。（两级有部分盲区）
Mm 4 2 G m 2 ( R h) 2 ( R h) T
h 3.6 10 m 5.6 R
7
By 涡电流
9 思考
By 涡电流
10 课堂练习（一）
1．关于第一宇宙速度，下面说法：①它是人造卫星绕地球飞行的最小速度；②它是发射人造卫星进入近地圆轨
道的最小速度；③它是人造卫星绕地球飞行的最大速度；
Main Idea
A
C
By 涡电流
6 人造卫星（五）
据某报报道，某国发射了一颗周期为80分钟的人造地球卫星。
请你用学过的知识判断这则新闻的真伪。
人造地球卫星的最短周期：
Tmin=84.8min
By 涡电流
7 例题2
如图所示， a 、 b 、 c 是地球大气层外圆
形轨道上运行的三颗人造地球卫星，a 、b 质量相同，且小于c的质量，则（ A.b所需向心力最小） b
=F
By 涡电流
6 人造卫星（二）
已知地球质量M，半径R，卫星距地面高度h，引力常量 G .请你利用已学的知识，探究卫星绕地球的向心加速度a、
运行速度v 、角速度w、周期T与距离地面高度h之间的关系.
By 涡电流
6 人造卫星（三）
卫星的运行(圆周轨道) r=R+h v1=7.9km/s
ma
Mm G 2 r
④它是发射人造卫星进入近地圆轨道的最大速度。以上说法中正确的有（ A．①② ） B C．①④ D．③④
B．②③
By 涡电流
10 课堂练习（二）
2．对于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，下列说法正确的是（ D ）
A．人造地球卫星的实际绕行速率一定大于7.9km/s
B．从卫星上释放的物体将作平抛运动
By 涡电流
1 联想
By 涡电流
2 教学目标
了解人造卫星的有关知识。
会推导第一宇宙速度，知道第二、第三宇宙速度。
能用所学知识求解卫星基本问题。
By 涡电流
3 牛顿的设想 v
1、抛出小球要成为卫星的最小抛出速度多
大？
2、近地卫星的发射速人造卫星度，运行速度多大？
Main Idea
By 涡电流
By 涡电流
10 课堂练习（四）
4．某同学通过直播得知“神舟”六号在圆轨道上运转一圈的时间小于24小时，由此他将其与同步卫星进行比较而得出以下结论，其中正确的是（ AD ） A.“神舟”六号运行的向心加速度大于同步卫星的向心加速度
B.“神舟”六号在圆轨道上的运行速率小于同步卫星的速率
C.“神舟”六号在圆轨道上的运行角速度小于同步卫星的角速度 D.“神舟”六号运行时离地面的高度小于同步卫星的高度
By 涡电流
5 例题1
我国发射的探月卫星“嫦娥三号”的轨道半径是圆形的，且贴近月球表面。已知月球质量约为地球质量的
1/81 ，月球的半径约为地球半径的 1/4 ，地球第一宇宙
速度约为 7.9km/s ，求“嫦娥三号”探月卫星绕月球运
行的速率？
6 人造卫星（一）
规律
所有卫星都在以地心为圆
心的圆（或椭圆）轨道上万有引力提供向心力
v2 m r
M aG 2 r
v G M r
m 2 r
2
M G 3 r
3
B
Main Idea
A
r 2 mr T 2 GM T
C
By 涡电流
6 人造卫星（四）
v1=7.9km/s
1、低轨道卫星和高轨道卫星比较，运行速度、发射速度的大小
关系。
2、近地卫星所在轨道发射速度和运行速度有什么特别，周期呢？ B
By 涡电流
a
ABD
B.b、c周期相等，且大于a周期
c
C.b 、c向心加速度相等，且大于 a 的向心
加速度 D.b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度
By 涡电流
8 地球同步卫星
同步怎么理解，怎样才能实现同步，同步卫星
的运行有什么规律？
• 周期T=24 h • 运行方向自西向东 • 轨道高度固定，定点在赤道正上方