高中物理宇宙航行ppt课件

.,1,第六章万有引力与航天,5宇宙航行,.,2,知识回顾,两条基本思路,1、万有引力等于重力,2、万有引力提供向心力,.,3,古人的梦想,嫦娥奔月,.,4,敦煌壁画飞天,.,5,万户飞天万户飞天.mpg,世界上第一个想利用火箭飞行的人,14世纪,.,6,儒勒凡尔纳（1828-1905）法国科幻小说家,.,7,.,8,外国人的“飞天”梦,.,9,.,10,梦想成真,在科学技术欠发达的古代，“嫦娥奔月”只能是美丽的传说。1957年10月4日，前苏联成功地发射了第一颗人造地球卫星，从而开创了人类的航天新纪元。1961年4月12日，前苏联成功地发射了第一艘“东方号”载人飞船，揭开了人类进入太空的序幕。1969年7月20日，美国“阿波罗”11号飞船的登陆舱降落在月球附近的静海区，首次实现了人类登上月球的理想2003年10月15日，中国宇航员杨利伟乘坐“神舟五号”飞船绕行地球14圈人类进入了航天时代03.wmv,.,11,1957年10月，苏联发射第一颗人造地球卫星。,1961年4月12日苏联空军少校加加林乘坐东方一号载人飞船进入太空，实现了人类进入太空的梦想。,1969年7月20日，阿波罗11号将人类送上了月球。,.,12,.录像.MPG,.,13,1970年4月24日我国第一颗人造卫星升空,二梦想成真,2中国的航天成就,2007年10月24日嫦娥一号月球探测器发射成功,.,14,b.avi,.,15,2003年10月15日神舟五号杨利伟,2005年10月12日神舟六号费俊龙聂海胜,2008年9月25日神舟七号翟志刚刘伯明景海鹏,.,16,.我国的宇航事业.wmv,.,17,3展望未来,美国“凤凰”号火星探测器2007年8月4日发射，2008年5月25日在火星着陆。,“卡西尼”号土星探测器1997年10月15日发射升空，2004年1日飞抵土星。,“先驱者”10号太空探测器1972年3月2日发射升空，1986年6月飞出太阳系,.,18,光子火箭,星球大战,超光速飞船“千年隼”号,.,19,1986年美国挑战者号航天飞机爆炸,.,20,牛顿的设想,牛顿就曾设想,从高山上用不同的水平速度抛出物体,速度一次比一次大,则落点一次比一次远,如不计空气的阻力,当速度足够大时,物体就永远不会落到地面上来,而围绕地球旋转,成为一颗人造地球卫星了.,牛顿对人造卫星原理的描绘,牛顿设想的人造卫星原理图,一、宇宙速度,.,21,.,22,一、宇宙速度,1、第一宇宙速度,v=7900m/s,物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的线速度，叫第一宇宙速度，也叫环绕速度。,.,23,一、宇宙速度,1、第一宇宙速度,建立模型：卫星绕地球做匀速圆周运动,基本思路1：万有引力提供向心力,v=7900m/s是地球卫星的最大运行速度!,.,24,一、宇宙速度,1、第一宇宙速度,建立模型：卫星绕地球做匀速圆周运动,基本思路2：重力提供向心力,.,25,一、宇宙速度,1、第一宇宙速度,适用于计算任一天体的第一宇宙速度,或,.,26,例：发射一颗绕地球做圆周运动的人造卫星,如果它的轨道半径是地球半径的4倍,它的轨道速度是第一宇宙速度的多少倍？,解:万有引力提供卫星做圆周运动的向心力根据牛顿第二定律有,整理得,设第一宇宙速度为,卫星的轨道速度为,1、第一宇宙速度,.,27,练习,1、A星球的第一宇宙速度为9km/s。已知B星球的质量是A星球质量的1/81，A星球半径是B星球半径的4倍，则在B星球上发射“近地卫星”的环绕速度约为km/s,解:,整理得,1、第一宇宙速度,.,28,人造卫星在地面附近做圆周运动的周期,=84.6min,最小周期,一、宇宙速度,1、第一宇宙速度,.,29,.,30,运行速度：指卫星在稳定的轨道上绕地球转动的线速度,发射速度：指被发射物体离开地面时的水平初速度,一、宇宙速度,v=7900m/s是地球卫星的最小发射速度!,.,31,3、第三宇宙速度（逃逸速度）：v=16.7千米/秒（卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度）,1、第一宇宙速度（环绕速度）：v=7.9千米/秒（地球卫星最大的绕行速度，地球卫星的最小发射速度）,2、第二宇宙速度（脱离速度）：v=11.2千米/秒（卫星挣脱地球束缚变成小行星的最小发射速度）,或,一、宇宙速度,.,32,如果物体的发射速度等于或大于16.7km/s时，物体就能摆脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去。,16.7km/s称为第三宇宙速度。,“旅行者”1号探测器1988年飞出太阳系,.,33,练习,2、人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其速率（）,A、一定等于7.9km/sB、等于或小于7.9km/sC、一定大于7.9km/sD、介于7.9km/s11.2km/s之间,B,.,34,二、人造地球卫星,1、基本思路：万有引力（重力）提供向心力,.,35,2、卫星运行速度、角速度、周期与半径的关系：,（r越大，T越大）,（r越大，v越小）,（r越大，越小）,（R为地球的半径，h为卫星距地面的高度）,二、人造地球卫星,.,36,3、地球同步卫星：相对于地面静止且与地球自转周期相同的卫星叫地球同步卫星。,.,37,F1,F2,F3,赤道平面,北,南,东,西,地球同步卫星轨道,.,38,.,39,.,40,.,41,所有同步卫星都具有如下特点：1.只能分布在一个确定的赤道轨道上。2.周期与地球自转的周期相同:T24h。角速度与地球的自转角速度相同。离地面高度:h=36000km。线速度:v=3.1km/s。,同步卫星,与地球相对静止的人造卫星,.,42,1.为了同步卫星之间不互相干扰，大约3左右才能放置1颗，这样地球的同步卫星只能有120颗。可见，空间位置也是一种资源。2.同步卫星主要用于通讯。要实现全球通讯，只需三颗同步卫星即可。,.,43,西昌卫星发射中心,.,44,酒泉卫星发射基地,.,45,太原卫星发射中心,.,46,相信通过同学们努力学习，一定会为我国的航天事业贡献一份力量！,.,47,7.9km/s11.2km/s16.7k