2022-2023學年人教必修第二冊 第七章 4.宇宙航行 課件（36張）

第七章

萬有引力與宇宙航行4．宇宙航行【課標定向】1．會計算人造地球衛(wèi)星的環(huán)繞速度。2．知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。3．了解牛頓力學對航天技術(shù)發(fā)展的重大貢獻。【素養(yǎng)導引】1．了解人造地球衛(wèi)星的最初構(gòu)想，知道三個宇宙速度，會推導第一宇宙速度；了解發(fā)射速度與環(huán)繞速度的區(qū)別與聯(lián)系，知道同步衛(wèi)星與其他衛(wèi)星的區(qū)別。(物理觀念)2．能根據(jù)萬有引力定律和圓周運動的規(guī)律推導人造衛(wèi)星的線速度、角速度、周期及向心加速度與軌道半徑的關(guān)系；理解同步衛(wèi)星的特點；能解決涉及人造衛(wèi)星運動的較簡單的問題；理解天體運動中的能量觀。(科學思維)

教材認知掌握必備知識7.9km/s

≈

[思考]只有地球有第一宇宙速度嗎？不同星體的第一宇宙速度相同嗎？第一宇宙速度的大小由什么決定？提示：任何星體都有自己的第一宇宙速度，不同星體的第一宇宙速度一般不同，第一宇宙速度的大小由中心天體自身決定，與繞行物體無關(guān)。2．第二宇宙速度當飛行器的速度等于或大于_________時，它就會克服地球的引力，永遠離開地球。我們把_________叫作第二宇宙速度。3．第三宇宙速度在地面附近發(fā)射飛行器，如果要使其掙脫_____引力的束縛，飛到太陽系外，必須使它的速度等于或大于_________，這個速度叫作第三宇宙速度。[思考]若我國要發(fā)射一顆環(huán)繞太陽運動的探測器，至少需要多大的發(fā)射速度？提示：至少需要11.2km/s的發(fā)射速度。11.2km/s11.2km/s太陽16.7km/s二、人造地球衛(wèi)星1．牛頓設(shè)想：如圖甲所示，當物體被拋出的速度_______時，它將圍繞地球_____而不再落回地面，成為一顆人造地球衛(wèi)星。2．發(fā)射過程簡介：如圖乙所示，發(fā)射人造地球衛(wèi)星，一般使用三級火箭，最后一級火箭脫離時，衛(wèi)星的速度稱為_________，使衛(wèi)星進入地球軌道的過程也大致為垂直起飛、轉(zhuǎn)彎飛行及進入軌道三個階段。足夠大旋轉(zhuǎn)發(fā)射速度3．發(fā)展歷程：(1)1957年10月，世界上第一顆_____________發(fā)射成功。(2)1970年4月24日，我國第一顆人造地球衛(wèi)星“___________”發(fā)射成功，為中國航天事業(yè)作出特殊貢獻的科學家_______被譽為“中國航天之父”。(3)迄今為止，人類已發(fā)射了數(shù)千顆人造地球衛(wèi)星，其中的_____、_____、_____等衛(wèi)星極大地改變了人類的生活。4．地球同步衛(wèi)星：位于地面上方高度的_________處，相對地面_____，周期與地球自轉(zhuǎn)周期_____，也稱靜止衛(wèi)星。[思考]各類繞地球做圓周運動的人造衛(wèi)星有什么共同特點？為什么？提示：人造衛(wèi)星做圓周運動的圓心都在地心；因為所有做圓周運動的人造衛(wèi)星都是地球和人造衛(wèi)星間的萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運動的向心力。人造地球衛(wèi)星東方紅一號錢學森通信導航氣象36000km靜止相同三、載人航天與太空探索1．1961年4月12日，蘇聯(lián)航天員_______乘坐東方一號載人飛船繞地球飛行一圈，歷時108min，并安全返回地面，鑄就了人類首次進入太空的豐碑。2．1969年7月，美國阿波羅11號登上月球，美國航天員___________走下飛船，踏上月面，在地外天體上留下了人類的第一個腳印。3．2003年10月15日，我國神舟五號飛船把我國第一位航天員_______送入太空，標志著中國成為世界上能夠獨立開展載人航天活動的國家。4．2019年1月3日，_________實現(xiàn)首次月球背面軟著陸與巡視探測。5．2020年12月1日，_________月球取樣成功。6．2021年4月29日，_____核心艙成功發(fā)射。7．2021年5月15日，_________探測器著陸火星。加加林阿姆斯特朗楊利偉嫦娥四號嫦娥五號天和天問一號

[思考]

2014年10月，我國海南文昌航天發(fā)射場建設(shè)竣工，2016年6月首次投入使用。那么，我國為什么把最新的航天發(fā)射場建在海南？和其他三個內(nèi)陸發(fā)射場相比，海南航天發(fā)射場有什么優(yōu)勢？提示：海南是我國緯度最低的省份，把航天發(fā)射場建在海南有以下兩點優(yōu)勢：(1)海南緯度低，發(fā)射火箭時可以充分利用地球自轉(zhuǎn)的能量，更節(jié)省燃料；(2)解決了以往由于火車道涵洞太窄而無法運送大直徑火箭的難題，海南臨海，可以通過海路運輸大直徑火箭。1．發(fā)射同步衛(wèi)星在太原衛(wèi)星發(fā)射中心比在海南航天發(fā)射場發(fā)射更節(jié)省燃料。(