河北省邢台市高中物理 第六章 万有引力与航天 6.5 宇宙航行1课件 新人教版必修2.ppt

6 5宇宙航行 古人的飞天梦 牛顿的设想 要成为一颗人造地球卫星 这个速度至少应该有多大呢 人造地球卫星最小发射速度计算方法 方法一 由于卫星在地球附近环绕时 卫星做圆周运动的向心力可看作由重力提供 根据牛顿第二定律得 这也是近地卫星环绕地球做匀速圆周运动的速度 叫做第一宇宙速度 课本p30第3题 方法二 卫星做圆周运动 由万有引力提供向心力 根据牛顿第二定律得 第一宇宙速度计算方法 练习 求近地卫星的周期 我们能否发射一颗周期为50min的卫星呢 同步卫星 近地卫星 月球 近地卫星 同步卫星 月球三者比较 v1 7 9km s既是最小发射速度 又是最大环绕速度 地球 t 85min是环绕最小时间 人造地球卫星的最小发射速度 1 第一宇宙速度 环绕速度 v1 7 9km s 也是卫星绕地球最大运行速度 地球 人造卫星的发射速度与环绕速度区别 发射高轨道卫星比发射低轨道卫星困难 原因是发射高轨道卫星时火箭要克服地球对它的引力做更多的功 需要更多能量 2 环绕速度 是指卫星已经发射成功 进入轨道后绕地球做匀速圆周运动的线速度 1 发射速度 是指将卫星送入轨道前 在地面上所必须获得的速度 例 若取地球的第一宇宙速度为 km s 某行星的质量是地球质量的 倍 半径是地球的1 5倍 则这颗行星的第一宇宙速度为多少 练习 1 有关人造地球卫星的说法中正确的是 a 第一宇宙速度是卫星绕地球运行的最小速度b 第一宇宙速度是近地圆轨道上人造卫星运行速度c 第一宇宙速度是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度d 它是卫星的椭圆轨道上运行时近地点的速度 bc 练习 2 设地球半径为r 第一宇宙速度为v 若在地球上以2v的速度发射一卫星 则此卫星将a 在离地球表面2r的轨道上运行b 在离地球表面r的轨道上运行c 将脱离地球绕太阳运行d 将脱离太阳成为一颗恒星 c 练习 关于地球的第一宇宙速度 下列表述正确的是a 第一宇宙速度又叫环绕速度b 第一宇宙速度又叫脱离速度c 第一宇宙速度跟地球的质量无关d 第一宇宙速度跟地球的半径无关 a 练习 3 我国发射 嫦娥1号 探月卫星 设该卫星的轨道是圆形的 且贴近月球表面 已知月球的质量为地球的1 81 月球的半径约为地球半径的1 4 地球上的第一宇宙速度约为7 9km s 则该探月卫星绕月运行的速度约为多大 1 8km s 练习 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 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 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 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 小结 一 第一宇宙速度的推导过程二 宇宙速度 1 第一宇宙速度v1 7 9km s 环绕速度 此速度是卫星的最小发射速度 也是卫星运行的最大环绕速度2 第二宇宙速度v2 11 2km s 脱离速度 3 第三宇宙速度v3 16 7km s 逃逸速度 三 梦想成真中国探索太空的成就 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 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