《6.5宇宙航行》课件

➢课堂小结
1、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。
2、研究天体运动的基本方法： 把天体或人造卫星的运动看作匀速圆周运
三、学以致用 巩固提高
[例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（ BD） A.b所需向心力最大 B.b、c周期相等，且大于a周期
b a
地球
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
动，万有引力提供天体或人造卫星的向心力.
作业：
1.阅读教材中“科学漫步”和“STS” 的材料；
2. 课本48页1、2、3
航天飞机发射瞬间
飞行中打开舱盖进行实验
航天飞机打开舱盖用机械臂抓住哈勃
宇航员太空行走修复哈勃
修复后的哈勃拍摄的室女座黑洞
俄罗斯的“联盟TM-31”飞船将宇航员送入太空
• 1999年11月20日，在酒泉卫星发射中心用运载火 箭成功发射了第一艘“神舟号”试验飞船
• 飞行中的“神舟”1号飞船
中国航天事业
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 中国成为世界上第三个独立开展载人航天活动的国家
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
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
三、学以致用 巩固提高
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， 探究卫星绕地球的运 行速度v 、周期T与高度h的关系.
国际空间站的首批乘员
阿波罗登月飞船释放登月舱
•
着登 陆月 的舱 瞬在 间月
球 表 面 软
阿姆斯特朗：“我的一小步，人类的一大步”
中国第一颗人造地球卫星“东方红一号”于
1970年4月24日在酒泉发射。
• “风云”2号气象卫星
这就是我国 自行开发研 究并实验成 功的载人实 验飞船“神 州号”。
英国科学家牛顿 (1643-1727)
在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中，牛 顿设想抛出速度足够大时，物体就不会落回地面。
二、自主合作 探究规律
思考：这个“足够大的速度”应该有多大呢？
方法一：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
Mm
v2
G r2
m r
v GM 6.671011 5.891024 m/s 7.9km/s
r
6.37 106
二、自主合作 探究规律
思考：这个“足够大的速度”应该有多大呢？
方法二：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
v2 mg m
R
v gR 6.37106 9.8m/s 7.9km/s
二、自主合作 探究规律 探究: 若卫星的发射速度大于7.9km/s ，会怎样呢？
rvωTa
“全部固定”
T=1天=86400秒
h=36000Km
V=3.07Km/s
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
我们的银河系
我们的太阳系
水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星
壮观的太阳日冕
水星
金星
木星
土星和它美丽的光环
爱神小行星
海尔—波普彗星
我们美丽的家园——地球
5
宇宙航行
一、创境激情 初步感知
v0
若抛出物体的水平初速度足够大,物体将 会怎样?
二、自主合作 探究规律
1、牛顿的设想
三、学以致用 巩固提高
[例3]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。
三、学以致用 巩固提高
[例4]人造地球卫星由于受大气阻力，其轨道
半径逐渐减小，其相应的线速度和周期的变化 情况是（ D ） A.速度减小，周期增大 B.速度减小，周期减小 C.速度增大，周期增大 D.速度增大，周期减小
神舟六号发射升空
宇航员聂海胜太空中拍照片
费俊龙聂海胜空地通话
两位宇航员凯旋归来
一个人最完美和最强烈的情感来自面对不解之迷！ 让我们为祖国的强盛而骄傲！
P
V=7.9Km/s 11.2>V>7.9
V>11.2Km/S
二、自主合作 探究规律
2、三种宇宙速度
第一宇宙速度（环绕速度）：v =7.9千米/秒
（地球卫星的最小发射速度）
mg
G
Mm R2
m
v2 R
v
GM 或v R
gR
第二宇宙速度（逃逸速度）：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）
三、学以致用 巩固提高
月球探测卫星发射
地月转移轨道
减速制动
月球
点火加速
地球
月
球
轨
道
[例1] 我国发射的探月卫星“嫦娥一号”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1/80，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 娥一号”探月卫星绕月球运行的速率？
第三宇宙速度（脱离速度）：v =16.7千米/秒
（卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度）
二、自主合作 探究规律
3、卫星的运行规律
立体
赤道平面
平面
所有卫星都在以源自文库心为圆 心的圆（或椭圆）轨道上
“高轨低速长周期”
二、自主合作 探究规律
4、地球同步卫星
所谓地球同步卫星，是相对于地面静止的 和地球自转具有相同周期的卫星，同步卫 星必须位于赤道平面内，且到地面的高度 一定。