山东省沂水一中高一物理《6.5宇宙航行》课件
文档属性
| 名称 | 山东省沂水一中高一物理《6.5宇宙航行》课件 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2013-04-17 15:53:26 | ||
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文档简介
课件32张PPT。宇 宙 航 行嫦娥奔月 敦煌飞天的壁画学科网外国人的 “飞天”梦 抛出的石头会落地，为什么月亮没有落下来?月亮没有落下来必须具备什么条件？问题一：牛顿的思考与设想：牛顿的设想过程法一：万有引力提供物体作圆周运动的向心力法二：在地面附近，重力提供物体作圆周运动的向心力以多大的速度抛出这个物体，它才会绕地球表面运动不落下？(已知Ｇ=6.67×10-11Nm2/kg2 , 地球质量M=5.89×1024kg, 地球半径R=6400km) （若已知地球表面重力加速度g=9.8m/s2，R=6400km）探究问题一：一 宇宙速度 1、第一宇宙速度（环绕速度）
v1=7.9km/s． 说明：
（１）如果卫星的发射速度小于第一宇宙速度，卫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；
( 3 ）大于7.9km/s小于11.2km/s，卫星将沿椭圆轨道绕地球运行，地心即椭圆轨道的一个焦点．
学科网——虽然“R大，V小”，但这里V
指绕行速度，而非发射速度。
——因为向轨道发射卫星，火箭
要克服地球引力对它做的功。
轨道越高，要克服引力
做功也多，发射速度越大。
第一宇宙速度是最小的发射速度,也是最大的环绕速度结论: ★发射速度与绕行速度２、第二宇宙速度（脱离速度） 这是卫星挣脱地球的引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度．
如果人造天体的速度大于11.2km/s而小于16.7km/s，则它的运行轨道相对于太阳将是椭圆，太阳就成为该椭圆轨道的一个焦点．v2=11.2 km/s学科网3、第三宇宙速度（逃逸速度） 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，就可以摆脱地球和太阳引力的束缚而飞到太阳系外了．v3=16.7 km/s探究问题二：（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？提示：卫星作圆周运动的向心力 必须指向地心“高轨低速长周期”极地轨道一般轨道赤道轨道所有卫星都在以地心为圆心的圆（或椭圆）轨道上平面立体赤道平面各种各样的卫星……学科网按轨道特点常用分类： ㈠ 近地卫星
轨道半径即地球半径
㈡ 极地卫星
轨道面与赤道面垂直㈢ 地球同步卫星卫星(通讯卫星)
T = _______24h①轨道平面___________赤道平面②周期T一定：相对于赤道上某点静止③ h =_________36000km④ R、v、ω、T、an _______________ “全部固定”（如何求？）课堂练习： 已知地球的半径是6400km，地球自转的周期24h，地球的质量5.89×1024kg，引力常量Ｇ=6.67×10-11Nm2/kg2 ，若要发射一颗地球同步卫星，试求：
（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。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 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梦 想 成 真学科网 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。
齐奥尔科夫斯基 19 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”学科网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。 尤里·加加林 1969年7月20日，美国宇航员巴兹·奥尔德林（如图）和尼尔·阿姆斯特朗（头盔中影像）乘“阿波罗”11号飞船首次登上月球。 尼尔·阿姆斯特朗 对个人来说，这不过是小小的一步，但对人类而言，却是巨大的飞跃.“挑战者”号七名遇难宇航员 1986年1月28日，美国挑战者号航天飞机升空1分钟后突然爆炸，
7名字航员丧生.“挑战者”
号爆炸瞬间 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会停止!中 国 航 天东方红一号卫星 ★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。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同。“长征二号”
捆绑式运载火箭中 国 航 天 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1992年载人航天工程正式启动★里程碑之三【黄金时代】：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年10月17日凌晨4时33分成功返回。费俊龙/聂海胜 中 国 航 天★里程碑之三【黄金时代】： 神舟七号载人航天飞船于2008年9月25日21点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。中 国 航 天★里程碑之四【探月时代】： 2007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射中心发射。11月7日进入200公里的环月工作轨道。2008年10月，在完成预定在轨一年的各项探测任务，2009年3月1日16时13分，成功撞月。嫦娥一号是中国自主研制并发射的首个月球探测器。主要用于获取月球表面三维影像、分析月球表面有关物质元素的分布特点、探测月壤厚度、探测地月空间环境等。嫦娥一号发射成功，使中国成为世界第五个发射月球探测器的国家地区。 中国公布嫦娥一号拍摄
月球背面“万户坑”影像 中国的太空探测计划将以前所未有的速度，按部就班地往前推进：2007年“嫦娥奔月”，2008年“神七”飞船升空，2009年中俄开展火星联合探测，2012年实施“夸父计划”……291963年6月16日驾驶宇宙飞船“东方6号”升空，作围绕地球48圈的飞行，成为人类第一位进入太空的女性，并为此荣获苏联英雄称号。
人类遨游太空回顾人类遨游太空回顾布鲁斯·麦坎德利斯
1984年6月7日，美国航天飞机“挑战者”号宇航员布鲁斯·麦坎德利斯使用载人机动装置，离开航天飞机320英尺，完成了人类首次无安全索太空行走 人类遨游太空回顾蒂托
2001年4月30日，第一位太空游客、美国人蒂托（中）快乐地进入国际空间站，开始了他为期一周的太空观光生活。太空旅游的开辟使得普通人也能够像宇航员一样畅游星际之间。 如图是“嫦娥一号奔月”示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测，下列说法正确的是
A.发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度
B.在绕月圆轨道上，卫星周期与卫星质量有关
C.卫星受月球的引力与它到
月球中心距离的平方成反比
D.在绕月轨道上，卫星受地
球的引力大于受月球的引力 ( 08年高考广东卷物理 )C
v1=7.9km/s． 说明：
（１）如果卫星的发射速度小于第一宇宙速度，卫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；
( 3 ）大于7.9km/s小于11.2km/s，卫星将沿椭圆轨道绕地球运行，地心即椭圆轨道的一个焦点．
学科网——虽然“R大，V小”，但这里V
指绕行速度，而非发射速度。
——因为向轨道发射卫星，火箭
要克服地球引力对它做的功。
轨道越高，要克服引力
做功也多，发射速度越大。
第一宇宙速度是最小的发射速度,也是最大的环绕速度结论: ★发射速度与绕行速度２、第二宇宙速度（脱离速度） 这是卫星挣脱地球的引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度．
如果人造天体的速度大于11.2km/s而小于16.7km/s，则它的运行轨道相对于太阳将是椭圆，太阳就成为该椭圆轨道的一个焦点．v2=11.2 km/s学科网3、第三宇宙速度（逃逸速度） 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，就可以摆脱地球和太阳引力的束缚而飞到太阳系外了．v3=16.7 km/s探究问题二：（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？提示：卫星作圆周运动的向心力 必须指向地心“高轨低速长周期”极地轨道一般轨道赤道轨道所有卫星都在以地心为圆心的圆（或椭圆）轨道上平面立体赤道平面各种各样的卫星……学科网按轨道特点常用分类： ㈠ 近地卫星
轨道半径即地球半径
㈡ 极地卫星
轨道面与赤道面垂直㈢ 地球同步卫星卫星(通讯卫星)
T = _______24h①轨道平面___________赤道平面②周期T一定：相对于赤道上某点静止③ h =_________36000km④ R、v、ω、T、an _______________ “全部固定”（如何求？）课堂练习： 已知地球的半径是6400km，地球自转的周期24h，地球的质量5.89×1024kg，引力常量Ｇ=6.67×10-11Nm2/kg2 ，若要发射一颗地球同步卫星，试求：
（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。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 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梦 想 成 真学科网 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。
齐奥尔科夫斯基 19 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”学科网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。 尤里·加加林 1969年7月20日，美国宇航员巴兹·奥尔德林（如图）和尼尔·阿姆斯特朗（头盔中影像）乘“阿波罗”11号飞船首次登上月球。 尼尔·阿姆斯特朗 对个人来说，这不过是小小的一步，但对人类而言，却是巨大的飞跃.“挑战者”号七名遇难宇航员 1986年1月28日，美国挑战者号航天飞机升空1分钟后突然爆炸，
7名字航员丧生.“挑战者”
号爆炸瞬间 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会停止!中 国 航 天东方红一号卫星 ★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。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同。“长征二号”
捆绑式运载火箭中 国 航 天 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1992年载人航天工程正式启动★里程碑之三【黄金时代】：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年10月17日凌晨4时33分成功返回。费俊龙/聂海胜 中 国 航 天★里程碑之三【黄金时代】： 神舟七号载人航天飞船于2008年9月25日21点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。中 国 航 天★里程碑之四【探月时代】： 2007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射中心发射。11月7日进入200公里的环月工作轨道。2008年10月，在完成预定在轨一年的各项探测任务，2009年3月1日16时13分，成功撞月。嫦娥一号是中国自主研制并发射的首个月球探测器。主要用于获取月球表面三维影像、分析月球表面有关物质元素的分布特点、探测月壤厚度、探测地月空间环境等。嫦娥一号发射成功，使中国成为世界第五个发射月球探测器的国家地区。 中国公布嫦娥一号拍摄
月球背面“万户坑”影像 中国的太空探测计划将以前所未有的速度，按部就班地往前推进：2007年“嫦娥奔月”，2008年“神七”飞船升空，2009年中俄开展火星联合探测，2012年实施“夸父计划”……291963年6月16日驾驶宇宙飞船“东方6号”升空，作围绕地球48圈的飞行，成为人类第一位进入太空的女性，并为此荣获苏联英雄称号。
人类遨游太空回顾人类遨游太空回顾布鲁斯·麦坎德利斯
1984年6月7日，美国航天飞机“挑战者”号宇航员布鲁斯·麦坎德利斯使用载人机动装置，离开航天飞机320英尺，完成了人类首次无安全索太空行走 人类遨游太空回顾蒂托
2001年4月30日，第一位太空游客、美国人蒂托（中）快乐地进入国际空间站，开始了他为期一周的太空观光生活。太空旅游的开辟使得普通人也能够像宇航员一样畅游星际之间。 如图是“嫦娥一号奔月”示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测，下列说法正确的是
A.发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度
B.在绕月圆轨道上，卫星周期与卫星质量有关
C.卫星受月球的引力与它到
月球中心距离的平方成反比
D.在绕月轨道上，卫星受地
球的引力大于受月球的引力 ( 08年高考广东卷物理 )C