高中物理宇宙航行 卫星如何上天？如何到达指定的高度或位置？上去后会掉下来吗…课件人教版必修2.ppt

宇宙航行 各种各样的卫星 返回 西昌卫星发射中心 酒泉卫星发射基地 太原卫星发射中心 我国具有世界上最先进的航天技术神州五号 六号载人航天的成功离不开万有引力定律 现在我们头顶上有很多的人造卫星 它们的发射离不开万有引力定律 卫星如何上天 如何到达指定的高度或位置 上去后会掉下来吗 有很多的问题 本节课我们利用万有引力定律和圆周运动的知识对宇宙航行作一个初步的了解与研究 探究 地面上的物体 怎样才能成为人造卫星呢 300多年前 牛顿提出设想 一 人造卫星 二 宇宙速度 1 讨论1 质量为m的人造卫星 绕质量为m的地球作半径为r的匀速圆周运动 卫星的线速度有v与轨道半径r之间有何关系呢 分析 万有引力作为向心力 方程 结论 半径越大 环绕速度越小 二 宇宙速度 2 虽然 r大 v小 但向高轨道发射卫星比向低轨道发射卫星难 因为向高轨道发射卫星 火箭要克服地球引力对它的引力做的功多 高轨道 低轨道 讨论2 向高轨道发射卫星容易还是向低轨道发射卫星容易 第一宇宙速度 v 7 9km s 最小的发射速度最大的环绕速度近地卫星的环绕速度 讨论3 在地面附近发射飞行器时如果发射速度大于7 9km s 或者更大时会对飞行器的运行轨道有何影响 讨论4 这三个 宇宙速度 的物理意义是什么 二 宇宙速度 3 7 9km s v 11 2km s v1 第一宇宙速度 卫星刚好能在地表附近作圆周运动最小发射速度v2 第二宇宙速度 卫星挣脱地球引力束缚最小发射速度v3 第三宇宙速度 卫星挣脱太阳引力束缚最小发射速度 v1 7 9km s第一宇宙速度 v2 11 2km s第二宇宙速度 v3 16 7km s第三宇宙速度 讨论5 什么是地球同步卫星 所谓地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星 它的周期t 讨论6 地球同步卫星能否位于北京正上方某一确定高度h 所有的同步卫星只能分布在赤道上方的一个确定轨道上 可见 空间位置也是一种资源 人类在浩瀚的宇宙发射了多种多样的人造卫星其中有一种很特别的卫星成为地球同步卫星 经常用做通讯卫星 三 地球同步卫星 同步卫星的特点1 在赤道上方2 周期和地球自转周期相同3 高度一定 航天史 1 1957年10月4日世界上第一颗人造卫星在苏联发射成功 2 1961年4月12日苏联空军少校加加林进入了东方一号载人飞船 飞船绕地球飞行一圈 历时108分 安全降落在地面 铸就了人类进入太空的丰碑 3 1969年7月16时32分 阿波罗11号飞船在美国卡纳维拉尔角点火升空 拉开人类登月这一伟大历史事件的帷幕 7月20日10时56分 阿姆斯特朗小心翼翼地踏上月面 并说出那句载入史册的名言 对个人来说 这不过十小小的一步 但对人类而言 却是巨大的飞跃 4 1992年中国载人航天工程正式启动 2003年10月15日9时 我国神州五号宇宙飞船在酒泉卫星发射中心成功发射 把中国第一位航天员杨利伟送入太空 飞船绕地球飞行14圈后 于10月16日6时23分安全降落在内蒙古主着陆场 四 梦想成真 5 2005年10月12日 17日 神舟六号载人飞船经过115小时32分的太空飞行 在完成我们真正意义上有人参与的空间科学实验后返航顺利着陆 航天员费俊龙 聂海胜安全返回 6 我国探月计划2004年 2007年为 绕 的阶段 主要目标是发射 嫦娥一号 探测卫星 对月球进行为期1年的全球性 整体性和综合性探测 2007年 2012年为 落 的阶段 主要目标是实现月球表面软着陆与月球巡视探测 2012年 2017年为 回 的阶段 主要目标是实现月球表面软着陆并采样返回 只有完成了这三个阶段后 中国才有可能考虑和实施载人登月 1 人造卫星2 宇宙速度第一宇宙速度 v1 7 9km s 卫星刚好能在地表附近作圆周动 1 近地卫星的环绕速度 2 卫星的最小发射速度 3 圆轨道的最大环绕速度 第二宇宙速度 v2 11 2km s 卫星挣脱地球引力束缚第三宇宙速度 v3 16 7km s 卫星挣脱太阳引力束缚3 地球同步卫星 小结 1 若某一人造地球卫星运行时 它的天线断开 断开的天线将如何运动 2 在绕地球做匀速圆周运动的太空实验室内 下列仪器中不能正常使用的是a 弹簧秤b 天平c 酒精温度计d 秒表 小试牛刀 3 同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星 关于同步卫星的说法中正确的是a 它可以在地面上任一点的正上方 且离地心的距离可按需要选择不同值b 它可以在地面上任一点的正上方 但离地距离是一定的c 它只能在赤道的正上方 但离地心的距离可按需要选择不同值d 它只能在赤道