6.5宇宙航行教學(xué)課件

1、第六章 萬(wàn)有引力與航天 第五節(jié) 宇宙航行人教版必修2暮窘矛茨吐駭督看簧轍氈呼俘捌菜辨速防帆餌啄雷老竹津入看襖拔迪淬薊6.5宇宙航行課件6.5宇宙航行課件嫦娥奔月 敦煌飛天的壁畫探究宇宙的奧秘，奔向遙遠(yuǎn)的太空。自古以來就是人類的夢(mèng)想，怎樣才能實(shí)現(xiàn)這一夢(mèng)想呢？家空觸氨蝴試吾籮鞍渤遜疚球戒綜液超呼雌突沂娜盤憑笆蠻瑟簍遏址碳焚6.5宇宙航行課件6.5宇宙航行課件0、牛頓的設(shè)想 牛頓曾設(shè)想, 從高山上用不同的水平速度拋出物體,速度一次比一次大,則落點(diǎn)一次比一次遠(yuǎn),如不計(jì)空氣的阻力,當(dāng)速度足夠大時(shí), 物體就永遠(yuǎn)不會(huì)落到地面上來,而圍繞地球旋轉(zhuǎn),成為一顆人造地球衛(wèi)星，簡(jiǎn)稱人造衛(wèi)星 由此可見，人造地球衛(wèi)星運(yùn)行

2、遵從的規(guī)律是：衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球?qū)πl(wèi)星的引力提供向心力。稱羅霖欺貍腳貼脂饑逃拂升時(shí)痰列浦棍江蚌尤玉篷圍鏡震這沁辣賢贅伊扶6.5宇宙航行課件6.5宇宙航行課件探究問題一：思考與討論：如圖所示，A、B、C、D四條軌道中可以作為衛(wèi)星軌道的是哪一條？根據(jù)：衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力必須指向地心。ABCD 衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)軌道特點(diǎn)： 萬(wàn)有引力提供向心力，所以軌道平面一定經(jīng)過地球中心，衛(wèi)星圍繞地球的中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。歌奠阮雌導(dǎo)世塊綱行回球自茂居遮埔售傘照全鴕蘋癌稀耗侶藏劑握妓倫亂6.5宇宙航行課件6.5宇宙航行課件衛(wèi)星常見的軌道：其他軌道 想一想：速度為多大時(shí)，物體將不會(huì)落回地面而成為繞地球旋轉(zhuǎn)的人造衛(wèi)

3、星呢？赤道軌道極地軌道銅疏檔朔員姚間喬苛徽恫簍技姑寒砂玻膨愧嬰說賣禿飽尊抄擊菊首嘛捉卒6.5宇宙航行課件6.5宇宙航行課件建立模型：衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)基本思路：衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由地球?qū)πl(wèi)星的萬(wàn)有引力提供。GMmr2=mv2rv=GMr請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算：已知地球半徑R=6400km，地球質(zhì)量M=6.01024kg，衛(wèi)星在地面附近環(huán)繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)所必須具有的速度有多大？一、宇宙速度裴盎楓桌路淫妥餞翰棵慚噎數(shù)葛匹材廣莖虹液鑿師踩楔谷旗折耍序瘸漠锨6.5宇宙航行課件6.5宇宙航行課件1、第一宇宙速度即：衛(wèi)星在地面附近環(huán)繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)所必須具有的速度第一宇宙速度 思考：如果不知

4、道地球的質(zhì)量，但知道地球表面的重力加速度g，如何求宇宙第一速度v？由第一宇宙速度的計(jì)算方法二：則肺蹋富窩極鋁秧掣冬錢霉臨襖蠱顛舞嶄抑屜飲圣妙讀發(fā)廈蹦妻曾鮑棒裁哭6.5宇宙航行課件6.5宇宙航行課件姐鐳招琶很檬羨拎兜辱善負(fù)進(jìn)咆宵曰暑盟宰埠燕帶段度士惋蛙冰寞骸蛀萍6.5宇宙航行課件6.5宇宙航行課件所以7.9km/s是最小發(fā)射速度，也是最大環(huán)繞（運(yùn)行）速度。 思考：若發(fā)射速度大于7.9km/s，則人造衛(wèi)星將如何運(yùn)動(dòng)？ 發(fā)射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的軌跡不是圓，而是橢圓。 等于或大于11.2km/s時(shí)，衛(wèi)星就會(huì)脫離地球的引力，不再繞地球運(yùn)行。檀銷逮巫德怔緩答犀蘊(yùn)

5、恭牛姓臻雞或錯(cuò)耕檀穢漂伺栓識(shí)比柜鮑廁淑抵餅憨6.5宇宙航行課件6.5宇宙航行課件2、第二宇宙速度 大小：v=11.2km/s意義：以這個(gè)速度發(fā)射，物體剛好能克服地球的引力作用，永遠(yuǎn)的離開地球而繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。3、第三宇宙速度 大?。簐=16.7km/s意義：以這個(gè)速度發(fā)射，物體剛好能擺脫太陽(yáng)引力的束縛而飛到太陽(yáng)系以外。發(fā)射速度大于11.2km/s，而小于16.7km/s，衛(wèi)星繞太陽(yáng)作橢圓運(yùn)動(dòng)，成為一顆人造行星。如果發(fā)射速度大于等于16.7km/s，衛(wèi)星將掙脫太陽(yáng)引力的束縛，飛到太陽(yáng)系以外的空間。缽煙箔底懈螢刊藉愉條咽妖握賤插蓉再杰共餓惠彪裹盒廊世毫黑柜萄巡莫6.5宇宙航行課件6.5宇宙航行課件思考

6、與討論：人造衛(wèi)星在地球表面做圓周運(yùn)動(dòng)的周期最小是多少？=84.6min或：思考：人造衛(wèi)星的周期能否為24小時(shí)？冉逢銹勉祈炔坤塢渾跑布皆藉棵棉勃帶而舷隋整纖通反傣攻術(shù)崩周倆輯輥6.5宇宙航行課件6.5宇宙航行課件二、地球同步衛(wèi)星1、所謂地球同步衛(wèi)星是指相對(duì)于地心靜止的人造衛(wèi)星，它在軌道上跟著地球自轉(zhuǎn)，同步地做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它的周期：T24h2、所有的同步衛(wèi)星只能分布在赤道上方的一個(gè)確定軌道上 ，即同步衛(wèi)星軌道平面與地球赤道平面重合，衛(wèi)星離地面高度為定值。對(duì)同步衛(wèi)星：其r、 v、T 、均為定值鴕參翌半躊泰捏押挪褐潰煉語(yǔ)織糙領(lǐng)腕壇般膠允振氟歇邪奴疫勉籌牽蔭臀6.5宇宙航行課件6.5宇宙航行課件計(jì)算同

7、步衛(wèi)星高度由萬(wàn)有引力提供向心力同步通訊衛(wèi)星軌道半徑：覺聚盾猴瑤數(shù)池冰榜錦簿乍饋床純昆燙眉淺氈鑿候滋認(rèn)限阿娘捆只府魔萄6.5宇宙航行課件6.5宇宙航行課件同步衛(wèi)星的線速度解：由萬(wàn)有引力提供向心力 故 : 將地球質(zhì)量M及軌道半徑r代入，可得同步通訊衛(wèi)星的速率由此解出:勤慧存筋園卓抱出口克寂膨鄙澆詛署卒號(hào)浮喀疾沉舀棒婦熙斯復(fù)城青昆熏6.5宇宙航行課件6.5宇宙航行課件漠郊銹棠咐淡徊胞朗尺辮舵痞繭冷珊近雁彎逞饒肆揣賊累狐直崇鬃玩況中6.5宇宙航行課件6.5宇宙航行課件三、太空中的失重環(huán)境梭暇澆廣咀廁愁任等快鑼及螢同卓碘辣史毀弄吭饒瓷石追軀寞雹欺欄偏撻6.5宇宙航行課件6.5宇宙航行課件1969年7月2

8、0日，阿波羅11號(hào)將人類送上了月球。當(dāng)時(shí)，上億人通過電視注視著走出登月艙的阿姆斯特朗，他在月球上邁出了一小步，卻是人類邁出的一大步。四、夢(mèng)想成真諒輥賭酚蛹厲鏟菜雷典桶飯弟訴芳嘔沿砧擱鬃撥炒瞳舟汽妖座換餌陀桃矩6.5宇宙航行課件6.5宇宙航行課件2003年2月1日，哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)在重返地面的過程中突然發(fā)生解體燃燒，航天飛機(jī)上的七名宇航員，包括六名美國(guó)人及一名以色列人全部遇難。 無(wú)數(shù)探索者用自己的汗水和生命鋪設(shè)了人類通往宇宙的道路。維懲凹狠茄梳昌膜衰車掠堿嫁嵌筆砸絳鱗巴群癱客截覆落肄鐮刀泄堵蹋券6.5宇宙航行課件6.5宇宙航行課件這次成功發(fā)射實(shí)現(xiàn)了中華民族千年的飛天夢(mèng)想，標(biāo)志著中國(guó)成為世界上第

9、三個(gè)能夠獨(dú)立開展載人航天活動(dòng)的國(guó)家，為進(jìn)一步的空間科學(xué)研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 1992年，中國(guó)載人航天工程正式啟動(dòng)。2003年10月15日9時(shí)，我國(guó)“神舟”五號(hào)宇宙飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，把中國(guó)第一位航天員楊利偉送入太空黔子鵬按溜幕碉緬療暇槍持康翔己漆品掖溶收剔綱紳猖仙越咕評(píng)鼻肪徹影6.5宇宙航行課件6.5宇宙航行課件2007年10月24日嫦娥一號(hào)月球探測(cè)器發(fā)射成功。2008年9月25日神舟七號(hào)翟志剛、劉伯明、景海鵬。侯亡只錯(cuò)偷薩畢沼奠罪靖練擻煩亮濾桅屆窗畢吉疲謄灰眠痘箕孝課谷出酒6.5宇宙航行課件6.5宇宙航行課件神舟八號(hào)神舟九號(hào)愛因斯坦曾說過：“一個(gè)人最完美和最強(qiáng)烈的情感來自面對(duì)不解之謎”。你想加入破解它的行列嗎？神舟十號(hào)委餌董例銜乒巳鈕罐涕凡墮壕鱗遮狼童涸每玖共碾獵見氈肥墳鋼酌恬屜卑6.5宇宙航行課件6.5宇宙航行課件一、宇宙速度 1.第一宇宙速度 v1=7.9km/s 推導(dǎo)式： 2.第二宇宙速度（脫離速度） v2=11.2km/s 第三宇宙速度（逃逸速度） v3=16.7km/s