(共23张PPT)
嫦娥奔月
外国人的飞天梦
古人的梦想
第5节 宇 宙 航 行
牛顿的设想
英国科学家牛顿(1643-1727)
把物体从高山上水平抛出,速度一次比一次大,落地点也就一次比一次远。如果速度够大,物体就不会落回地面,它将绕地球运动,成为人造地球卫星。
自主探究:计算第一宇宙速度
已知:地球的质量M=5.98×1024kg ,半径R=6400km,引力常量G=6.67×1011N·m2/kg-2,如何求第一宇宙速度?
第5节 宇 宙 航 行
1、第一宇宙速度
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。
环绕速度
思考: 若地球质量未知,而知道地球表面的重力加速度 g=9.8m/s2, 地球半径R=6400km,能否求出第一宇宙速度?
脱离速度
当物体的速度等于或大16.7km/s时,物体可以挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙空间。我们把16.7km/s叫做第三宇宙速度。
逃逸速度
2、第二宇宙速度
当物体的速度等于或大于11.2km/s时,它就会克服地球的引力,永远离开地球。我们把11.2km/s叫做第二宇宙速度。
3、第三宇宙速度
第5节 宇 宙 航 行
3、第三宇宙速度(逃逸速度):v =16.7千米/秒
(卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度)
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)
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)
小结
第5节 宇 宙 航 行
V=7.9km/s
11.2km/s>V>7.9km/s
人造卫星发射动画演示
探究:
已知:地球质量M,半径R,卫星距地
面高度h,引力常量G .探究卫星的v 、T与
高度h的关系.
第5节 宇 宙 航 行
二、人造地球卫星
地球
动画演示
第5节 宇 宙 航 行
“高轨低速长周期”
同步卫星
近地卫星
月球
近地卫星、同步卫星、月球三者比较
第5节 宇 宙 航 行
拓展: 人造卫星的应用
资源卫星
技术实验卫星
科学探测卫星
通信卫星
快速侦测卫星
人类航天始祖
美国火箭学家赫伯特·基姆在1945年出版的《火箭和喷气发动机》一书中提到,“约当14世纪之末,有一位名叫“万户”的中国官员,他在一把座椅的背后,装上47枚当时能买到的最大火箭。他把自己捆绑在椅子的前边,两只手各拿一个大风筝。然后叫他的仆人同时点燃47枚大火箭,其目的是想借火箭向前推进的力量,加上风筝上升的力量飞向前方。他的目标是月亮……” 。英国、德国和前苏联的一些火箭专家,在他们的著作中也提到或引用了这件事。可见,万户被世界公认为人类的航天始祖。为了纪念这位“人类第一个试图利用火箭飞行的人” ,国际天文联合会将月球上的一座环形山命名为“万户山”。
第5节 宇 宙 航 行
航天科学的三位先驱
俄国和苏联科学家,现
代航天学和火箭理论的奠
基人. 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。
“火箭之父”-齐奥尔科夫斯基
第5节 宇 宙 航 行
航天科学的三位先驱
美国教授、工程师和发明
家,液体火箭的发明者。他于
1926年3月16日发射了世界第
一枚液体火箭。戈达德共获得
了214项专利,其中83项专利
在他生前获得。设立于1959
年的美国国家航空航天局戈达、
德太空飞行中心就是以他的名
字命名。月球上的戈达德环形
山(Goddard Crater)也以
他的名字命名。
罗伯特?戈达德
航天科学的三位先驱
德国工程师,在火箭技术
和太空探测等方面都有光辉
成就。他先后为著名的V-1、
V-2火箭的诞生,美国第一颗
卫星的发射成功,以及第一
艘载人登月飞船“阿波罗11号”
登上月球作出突出贡献,而
美国航天飞机的研制也是自
他手中发端。因此,被誉为
“现代航天之父”。
韦纳·冯·布劳恩
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。
三、梦想成真
第5节 宇 宙 航 行
1970年4月24日我国
第一颗人造卫星升空
我国的航天成就
2007年10月24日嫦娥
一号月球探测器发射成功
第5节 宇 宙 航 行
2003年10月15日
神舟五号杨利伟
2005年10月12日
神舟六号
费俊龙聂海胜
2008年9月25日
神舟七号
翟志刚刘伯明
景海鹏
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航天发展史
第5节 宇 宙 航 行