宇宙航行ppt

B
V0
C
3、地球同步卫星
布置作业： 布置作业：
活动与探究：请你收集有关资料，写一篇科学 活动与探究：请你收集有关资料，写一篇科学 报告，参考题材如下（也可自己另选题材）。 （1）我国的航天发展史 （2）世界航天事业的新进展 （3）宇航员的生活 …………
小结
1、人造卫星 2、宇宙速度
第一宇宙速度： =7.9km/s， 第一宇宙速度：V1=7.9km/s， 卫星刚好能在地表附近作圆 A 周运动 第二宇宙速度： =11.2km/s, 第二宇宙速度： V2=11.2km/s, 卫星挣脱地球引力束缚 第三宇宙速度： =16.7km/s, 第三宇宙速度： V3=16.7km/s, 卫星挣脱太阳 太阳引力束缚 卫星挣脱太阳引力束缚
第5 节
宇宙航行
通榆蒙校：门德惠
各种各样的卫星…… 各种各样的卫星……
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一、人造地球卫星
1、遵循的规律： 遵循的规律 万有引力定律 （自然界中任何两个物体都是相互吸引的， 引力的大小与两物体的质量的乘积成正比， 与两物体间距离的平方成反比。 ） 公式表达：
2、探究： 地面上的物体，怎样才能成为人造卫星？ 牛顿的思考与设想：
Mm v G 2 =m r r
−11
2
GM 6.67 ×10 × 5.89 ×10 = m/s = 7.9km/s v= 6 r 6.37 ×10
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二、 宇宙速度
1、第一宇宙速度（环绕速度）v1=7.9km/s． 它是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动 所必须具备的速度． 说明： 说明： （１）如果卫星的速度小于第一宇宙速度，卫 如果卫星的速度小于第一宇宙速度， 星将落到地面而不能绕地球运转 落到地面而不能绕地球运转； 星将落到地面而不能绕地球运转； （２）等于这个速度，卫星刚好能在地球表面 附近作匀速圆周运动；
1、1957年10月4日世界上第一颗人造卫星在苏联发射成功。 1957年10月 日世界上第一颗人造卫星在苏联发射成功。 第一颗人造卫星在苏联发射成功
2、1961年4 1961年 12日苏联 月12日苏联 空军少校加 加林进入了 东方一号载 东方一号载 人飞船。飞 人飞船。 船绕地球飞 行一圈， 行一圈，历 108分 时108分， 安全降落在 地面，铸就 地面， 了人类进入 太空的丰碑。 太空的丰碑。
3.关于第一宇宙速度，下面说法正确的是（BC ） 3.关于第一宇宙速度，下面说法正确的是（ A.它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度 A. B.它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速 B. 度 C.它是使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速 C. 度 D.它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速 D. 度
回顾牛顿的设想过程
２、第二宇宙速度（脱离速度） ２、第二宇宙速度（脱离速度）
v2=11.2 km/s
这是卫星挣脱地球的引力束缚，成为绕太阳运 这是卫星挣脱地球的引力束缚， 行的人造行星的最小发射速度． 行的人造行星的最小发射速度． 11. 如 果 人 造 天 体 的 速 度 大 于 11.2km/s 而 小 于 16. km/s，则它的运行轨道相对于太阳将是椭 16.7km/s，则它的运行轨道相对于太阳将是椭 太阳就成为该椭圆轨道的一个焦点． 圆，太阳就成为该椭圆轨道的一个焦点．
抛出的速度v越大时，落地点越远， 速度不断增大，将会出现什么结果？
牛顿人造卫星原理图
问题一： 设地球的质量为M， 问题一： 设地球的质量为 ，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， 飞行器的质量为 ，飞行器的速度为 ，他到地心的距 离为地球半径R。求飞行速度v。 离为地球半径 。求飞行速度 。 （若已知地球表面重力加
速度g=9.8m/s2，R=6400km） g=9.8m/s2，R=6400km） g=9.8m/s2 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
v mg = m R
6
ຫໍສະໝຸດ Baidu
2
v = gR = 6.37×10 ×9.8m/s = 7.9km/s
方法二：万有引力提供物体作圆周运动的向心力
讨论： 讨论：在地面附近发射飞行器时如果发射速 度大于7.9Km/S 7.9Km/S， 度大于7.9Km/S，或者更大时会对飞行器的 运行轨道有何影响？ 运行轨道有何影响？
如果大于7.9km/s，而小于11.2km/s，卫星将沿椭圆轨道绕地 球运行，地心就成为椭圆轨道的一个焦点．
如果速度继续增加，达到或大于11.2km/s时，它就会 克服地球的引力，永远离开地球，成为绕太阳运动的 一颗人造行星
F向
F引
F引
F向= F引
大约3度角左右才能放置一颗卫星， 大约3度角左右才能放置一颗卫星，地球的同 步通讯卫星只能有120 120颗 可见， 步通讯卫星只能有120颗。可见，空间位置也 是一种资源。 是一种资源。
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。
四、梦想成真
3、第三宇宙速度（逃逸速度） 第三宇宙速度（逃逸速度） v =16.7 km/s
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这是卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度． 这是卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度． 如果人造天体具有这样的速度， 如果人造天体具有这样的速度，就可以摆脱地 球和太阳引力的束缚而飞到太阳系外了． 球和太阳引力的束缚而飞到太阳系外了．
2 、 同步卫星是指相对于地面不动的人造地球 卫星，关于同步卫星的说法中正确的是（ 卫星，关于同步卫星的说法中正确的是（ D ） 它可以在地面上任一点的正上方， A ． 它可以在地面上任一点的正上方 ， 且离 地心的距离可按需要选择不同值 它可以在地面上任一点的正上方， B ． 它可以在地面上任一点的正上方 ， 但离 地距离是一定的 它只能在赤道的正上方， C ． 它只能在赤道的正上方 ， 但离地心的距 离可按需要选择不同值 它只能在赤道的正上方， D．它只能在赤道的正上方，且离地心的距 离是一定的
3、1969年7月 1969年 16时32分 16时32分，阿波 11号 罗11号飞船在美 国卡纳维拉尔角 点火升空， 点火升空，拉开 人类登月这一伟 大历史事件的帷 20日 幕。7月20日10 56分 时56分，阿姆斯 特朗小心翼翼地 踏上月面，并说 踏上月面， 出那句载入史册 的名言： 的名言：“对个 人来说， 人来说，这不过 十小小的一步， 十小小的一步， 但对人类而言， 但对人类而言， 却是巨大的飞 跃。”
三、地球同步卫星
•所谓地球同步卫星是指相对于地面静 所谓地球同步卫星是指相对于地面静 止的人造卫星， ２４ｈ 止的人造卫星，它的周期T＝２４ｈ
探究问题： （1）这三条轨道中哪一条轨道中的卫星可能和地球自 转同步？ c b a 提示：卫星作圆周运动的向心力 必须指向地心
同步卫星的轨道必须在赤道上空
中国的载人航天
1、第一宇宙速度（环绕速度）V1= （ 7.9km/s ）,它 第一宇宙速度（环绕速度） 是人造地球卫星的最小发射速度， 是人造地球卫星的最小发射速度，也是地球卫星环 绕地球运行的最大速度。 绕地球运行的最大速度。 如果卫星的发射速度（ 2、如果卫星的发射速度（ 小于 第一宇宙速度，卫 ）第一宇宙速度， 星将落到地面而不能绕地球运转；（ 星将落到地面而不能绕地球运转；（等于 这个速 ） 度卫星刚好能在地球表面附近做匀速圆周运动； 度卫星刚好能在地球表面附近做匀速圆周运动；如 果 （ 大于 这个速度，卫星将沿椭圆轨道绕 ）这个速度， 地球运行，地心就成为椭圆轨道的一个焦点。（ 。（填 地球运行，地心就成为椭圆轨道的一个焦点。（填 大于” 小于” 等于” “大于”、“小于”或“等于”）