(共27张PPT)
§6.5宇宙航行
敦煌飞天的壁画
嫦娥奔月
一.宇宙速度
1.抛出的石头会落回地面,为什么卫星、月球没有落下来?
2.
卫星、月球没有落下来必须要具备什么条件呢?
【呈现问题】
★牛顿的思考:
1.抛出物体的速度V越大,落地点越远。若速度不断的增大将会出现什么结果?
2.牛顿根据自己的设想草拟了一副极富创意的人造卫星原理图。他的思想启发了后人,在太空探索中起到了指导性作用。
【呈现问题】从地球上最高的山峰将物体水平抛出,速度越大,落地点就越远,如果抛出的速度足够大,物体就不会落回地面,物体将做什么运动呢?
★绕地面附近飞行的飞行器的速度是多少呢?
这是人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度,叫做第一宇宙速度。
思考:试推导第一宇宙速度的另外一种表达式。
★人造卫星的发射速度与运行速度区别:
1.发射速度:指卫星在地面附近离开发射装置时的速度。
2.
运行速度:指卫星进入运行轨道后绕地球做圆周运动的线速度。人造卫星贴近地球表面飞行时,运行速度等于第一宇宙速度。
r↗
v↘
【呈现问题】1.在地面上,发射卫星,让卫星能够绕着地球做匀速圆周运动,不再落回地面,所要求的最小发射速度是多少?
2.是不是向越高的轨道发射人造卫星,越困难呢?
V=7.9km/s
1.第一宇宙速度(环绕星球表面速度)
2.第二宇宙速度(脱离速度)
V=11.2km/s
3.第三宇宙速度(逃逸速度)
V=16.7km/s
①宇宙速度均指发射速度;每个星球的表面都有自己的第一宇宙速度。
②第一宇宙速度为在地面发射卫星的最小速度,也是卫星环绕地球运行的最大速度。
★宇宙速度:
【例题1】金星的半径是地球半径的0.95倍,质量为地球的0.82倍,求(1)金星的第一宇宙速度是多大?(2)金星表面的自由落体加速度?
二.人造卫星
1.人造卫星轨道定位
立体模型
平面模型
(1)轨道中心---地心;
(2)万有引力提供向心力;
2.人造卫星的特点及运行规律
(3)人造卫星的运行规律:
【例题2】据报道,“嫦娥二号”探月卫星将于2009年前后发射,其环月飞行的高度距离月球表面100
km,所探测到的有关月球的数据将比环月飞行高度为200
km的“嫦娥一号”更加详实.若两颗卫星环月运行均可视为匀速圆周运动,运行轨道如右图所示.则(
)
A.“嫦娥二号”环月运行的周期比“嫦娥
一号”更小
B.“嫦娥二号”环月运行的周期比“嫦娥
一号”更大
C.“嫦娥二号”环月运行时向心加速度比“嫦娥一号”更小?
D.“嫦娥二号”环月运行时向心加速度和“嫦娥一号”相等
各种各样的卫星……
人类航天的始祖是我国明朝的万户。在15世纪的我国明朝早期,一位名叫“万户”的官员,在一把椅子的背后装上47支火箭。他自己坐在椅子上,并用绳子绑紧。两手则各拿一个大风筝。然后他要仆人将47支火箭同时点燃,想借用火箭的力量把他推向空中。这是美国人罗伯特·吉姆在1945年出版的《火箭与喷射》一书中的叙述。可见,万户是世界上公认的“第一个尝试利用火箭进行飞行的人”。为表彰他的功绩,国际天文联合会将月球上的一座环形山命名为“万户”。
人类航天始祖—万户
航天科学的三位先驱
齐奥尔科夫斯基
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。
航天科学的三位先驱
戈达德
1926年他研制出世界上第一枚液体火箭
航天科学的三位先驱
冯·布劳恩
第二次世界大战时,纳粹德国在波罗的海边的佩内明德建了一个秘密导弹工厂。冯·布劳恩带领一批科学家在那里研制出现代导弹的鼻祖V-2。V-2导弹在二战中被成批生产并用于实战,主要用来轰炸伦敦。
人类遨游太空回顾
尤里·加加林
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。
人类遨游太空回顾
尼尔·阿姆斯特朗
巴兹·奥尔德林
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。
人类遨游太空回顾
前苏联的B.B.捷列什科娃
1963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
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。
人类遨游太空回顾
杨利伟
2003年10月15日,中国自行研制的“神舟”五号载人飞船,在酒泉卫星发射中心发射升空后,准确进入预定轨道,中国首位航天员杨利伟被顺利送上太空。
翟志刚
神舟七号载人航天飞船于2008年9月25日
成功发射,航天员翟志刚成为首位漫步太空的中国人.
人类遨游太空回顾
人类遨游太空回顾
刘洋
神舟九号载人航天飞船于2012年6月16日
成功发射,航天员刘洋成为中国首位航行太空的女宇航员.
课堂小结
③第三宇宙速度:
1.宇宙速度:
2.卫星运行规律:
①第一宇宙速度:
②第二宇宙速度:
V=11.2km/s
V=16.7km/s
(3)人造卫星的运行规律:
(2)万有引力提供向心力;
(1)轨道中心---地心;