《宇宙航行》(很好)ppt课件

1,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,2,中国人的飞天梦,外国人的“飞天”梦,3,一、宇宙速度,4,平抛运动演示,让物体做平抛运动初速度逐渐增大,问题情境,思考讨论一:地面上的物体，怎样才能成为人造卫星呢？,通过观看动画回答下列问题：1、平抛物体速度逐渐增大，物体的落地点怎样变化？2、在速度足够大的情况下，运动通过的地面还是水平的吗？3、若抛出物体的水平初速度足够大,物体将会怎样?试大胆猜想。,越来越远,物体不再落回地面，而成为一颗绕地球运转的卫星。,不是,思考？,6,从高山上水平抛出物体，速度越大，落地点离山脚越远。如果没有空气阻力，当速度足够大时，物体就永远不会落到地面上来，它将围绕地球旋转，成为一颗永远绕地球运动的人造卫星。,牛顿关于卫星的设想,7,8,思考讨论二:物体要想成为地球的卫星，速度应该多大？,由于月球在绕地球沿近似圆周的轨道运转,此时月球受到的地球对它的万有引力全部提供绕地球运转的向心力,故月球不会落到地面上来。,问题：月球绕着地球转要受到地球对它的吸引力,但是为什么月亮不会落到地面上来?,9,方案一：若已知：地球的质量M=5.981024kg,半径R=6400km，引力常量G=6.6710-11Nm2/kg2探究：物体在地球表面附近做匀速圆周运动的线速度及周期,方案二：若已知：地球表面重力加速度g=9.8m/s2,地球的半径R=6400km.探究：物体在地球表面附近做匀速圆周运动的线速度及周期,探究一：物体在地球表面附近做匀速圆周运动的线速度和周期,分组探究,10,方案一：若已知：地球的质量为半径R=6400km，引力常量探究：物体在地球表面附近运行的线速度及周期,建立模型,11,方案二若已知：地球表面的重力加速度g=地球的半径R=6400km探究：物体在地球表面附近做匀速圆周运动的线速度及周期,解：,12,第二宇宙速度:物体克服地球引力,永远脱离地球的速度.,第三宇宙速度:物体挣脱太阳引力,飞出太阳系的速度.（逃逸速度）,绕地球运动的轨迹就不再是圆，而是椭圆，发射速度越大，椭圆轨道越“扁”。,第一宇宙速度:物体在地表附近绕地球做匀速圆周运动的速度.（不同天体有各自的第一宇宙速度。如果卫星的发射速度小于第一宇宙速度，卫星将落回地面。）,阅读教材并回答：三种宇宙速度（发射速度）,13,14,二、人造地球卫星运动规律,15,探究二：将各种卫星绕地球运动都近似看成匀速圆周运动，你能推出卫星环绕速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系吗？,1,2,3,4,16,r越大（高），v越小,r越大，越小,r越大，T越大,r越大，an越小,思考：第一宇宙速度是卫星绕地球做圆周运动的最大速度还是最小速度？,r最小，是最大环绕速度。,17,向高轨道发射卫星时,需要的初速度大，因为火箭克服地球对卫星的引力而做更多的功,对火箭的要求更高一些,所以比较困难。,思考讨论三:将卫星送入低轨道和高轨道所需的速度哪一个更大？哪一个更容易？为什么？,18,发射速度：卫星在地面附近离开发射装置的初速度。一旦发射后再无能量补充，被发射物仅依靠自己的初动能克服地球引力上升一定的高度、进入运动轨道。注意宇宙速度均指发射速度运行速度：卫星在进入运行轨道后绕地球做圆周运动的线速度。注意:卫星的实际环绕速度一定小于发射速度.,19,思考：第一宇宙速度是发射卫星的最大速度还是最小速度？,r最小，是最小发射速度。,归纳：第一宇宙速度是最小发射速度，也是最大运行速度。,20,如图所示，A、B、C、D四条轨道中不能作为卫星轨道的是哪一条？,思考讨论四：人造地球卫星的运行轨道,人造地球卫星,21,F1,F2,F3,赤道平面,北,南,东,西,22,轨道中心,地心,_提供向心力,万有引力,23,所有卫星都在以地心为圆心的圆（或椭圆）轨道上三类人造地球卫星轨道：赤道轨道，卫星轨道在赤道平面，卫星始终处于赤道上方极地轨道，卫星轨道平面与赤道平面垂直，卫星通过两极上空一般轨道，卫星轨道和赤道成一定角度。,人造地球卫星的运行轨道,24,25,地球同步卫星,问题4：你能否形象的描述它的轨道？,轨道与赤道重合,卫星位于赤道的正上方的某一高度,26,同步卫星：相对于地面静止，公转周期和地球自转周期相同的卫星。,1特点：,定周期：T=24h=86400s,定点：相对于地面静止。,定轨道：同步卫星轨道必须在赤道上空,定高度：由,定速度：由于同步卫星高度确定，其轨道半径即确定，因此线速度、角速度大小均不变,定加速度：由于同步卫星高度确定，其轨道半径即确定，因此向心加速度大小也不变,27,28,三、梦想成真,29,1957年10月4日，世界上第一颗人造卫星发射成功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，火箭点火起飞绕地球飞行一圈，历时108min，然后重返大气层，安全降落在地面上，铸就了人类进入太空的丰碑。1969年7月16日9时32分，阿波罗11号成功登临月球，载人航天技术迅速发展。1992年，中国载人航天工程正式启动。2003年10月15日9时，我国神舟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。2005年的神舟六号，2008年的神舟七号以及后来的神舟八号、神舟九号、嫦娥一号、二号的成功发射无