高一物理课件：人类对太空的不懈追求

1、第第 3 3节节 人类对太空的不懈追求人类对太空的不懈追求人类观察星空人类观察星空, ,为了耕作为了耕作. .为了远行为了远行, ,为了信仰为了信仰, ,为了探索大自然的奥秘为了探索大自然的奥秘从太空俯看我们美丽的地球从太空俯看我们美丽的地球人类对太空的不懈追求人类对太空的不懈追求一、古希腊人的探索一、古希腊人的探索以亚里士多德为代表的古以亚里士多德为代表的古希腊人认为地球位于宇宙的中希腊人认为地球位于宇宙的中心。所有天体都围绕宇宙的中心。所有天体都围绕宇宙的中心心地球做匀速圆周运动。地球做匀速圆周运动。 围绕地球的天体的排列顺围绕地球的天体的排列顺序为月球、水星、金星、序为月球、水星、金星、

2、太阳、火星、木星、土星、太阳、火星、木星、土星、最外层为恒星的球壳。最外层为恒星的球壳。一、古希腊人的探索一、古希腊人的探索8古希腊人设想每个行星都沿圆古希腊人设想每个行星都沿圆周运动，其运动轨迹就是行星周运动，其运动轨迹就是行星的本轮。同时，这个圆的中心的本轮。同时，这个圆的中心运动轨迹就是行星的均轮。运动轨迹就是行星的均轮。一、古希腊人的探索一、古希腊人的探索天文学家托勒密完善了地心天文学家托勒密完善了地心本轮理论。第一次对已知天本轮理论。第一次对已知天体的运动进行详细定量的说体的运动进行详细定量的说明。为航海家、天文学家和明。为航海家、天文学家和占星士所采用。该理论一直占星士所采用。该理

3、论一直持续了近持续了近20002000年。年。地心说地心说一、古希腊人的探索一、古希腊人的探索二、文艺复兴的撞击二、文艺复兴的撞击1543年，波兰天文学家哥白尼年，波兰天文学家哥白尼临终时，向世人宣布了他几十临终时，向世人宣布了他几十年来研究的成果年来研究的成果天体运行天体运行论论。正式推出了。正式推出了日心说日心说。哥。哥白尼认为，太阳是宇宙的中心，白尼认为，太阳是宇宙的中心，水星、金星、地球、火星、木水星、金星、地球、火星、木星及土星都围绕太阳做匀速圆星及土星都围绕太阳做匀速圆周运动。月球是地球的卫星。周运动。月球是地球的卫星。但是，当时人们对哥白尼的日但是，当时人们对哥白尼的日心说并不认

4、同。心说并不认同。第谷是非常了不起的天文观第谷是非常了不起的天文观测家，当时尚未发现望远镜，测家，当时尚未发现望远镜，他通过自制的观测仪器对星他通过自制的观测仪器对星体进行认真系统的观测。他体进行认真系统的观测。他的测量结果证明了托勒密与的测量结果证明了托勒密与哥白尼的理论计算结果都与哥白尼的理论计算结果都与观测数据不相符。观测数据不相符。二、文艺复兴的撞击二、文艺复兴的撞击开普勒研究了第谷连续开普勒研究了第谷连续20年的观测数年的观测数据，希望进一步解释哥白尼的行星圆据，希望进一步解释哥白尼的行星圆形轨道。但他失败了。因为他得到的形轨道。但他失败了。因为他得到的结果与第谷的观测数据至少有结果

5、与第谷的观测数据至少有8的误的误差。开普勒相信这不是第谷的粗心，差。开普勒相信这不是第谷的粗心，而是哥白尼的理论还需要进一步完善。而是哥白尼的理论还需要进一步完善。从此他开始研究行星的非匀速圆周运从此他开始研究行星的非匀速圆周运动。经过多年的埋头计算，数十次的动。经过多年的埋头计算，数十次的否定自己的设想，开普勒最终发现了否定自己的设想，开普勒最终发现了更精确的行星运动规律，并先后提出更精确的行星运动规律，并先后提出了三大定律。了三大定律。二、文艺复兴的撞击二、文艺复兴的撞击三、牛顿的大综合三、牛顿的大综合 人们在研究天体运动的同时，还在探索天体人们在研究天体运动的同时，还在探索天体为什么会这

6、样运动。为什么会这样运动。 亚里士多德认为天体由以太元素组成，亚里士多德认为天体由以太元素组成，它们本来就应围绕地球做匀速圆周运动。它们本来就应围绕地球做匀速圆周运动。 开普勒时代：行星受到太阳的磁力使天开普勒时代：行星受到太阳的磁力使天体运动，并且天体受到磁力随距离的增加而减弱。体运动，并且天体受到磁力随距离的增加而减弱。 胡克、哈雷等人：天体受到了遵循平方胡克、哈雷等人：天体受到了遵循平方反比率的向心力的作用才进行圆周运动。反比率的向心力的作用才进行圆周运动。牛顿用数学方法证明了物体围绕中牛顿用数学方法证明了物体围绕中心运动时有一向心力。由于物体沿心运动时有一向心力。由于物体沿椭圆轨道运动

7、，向心力与质点到中椭圆轨道运动，向心力与质点到中心的距离的平方成反比。继而推广心的距离的平方成反比。继而推广到宇宙中的物体都在彼此吸引。牛到宇宙中的物体都在彼此吸引。牛顿将地球对物体的引力扩展到月球，顿将地球对物体的引力扩展到月球，认为地球引力与太阳对行星的作用认为地球引力与太阳对行星的作用力，行星对卫星的作用力是性质相力，行星对卫星的作用力是性质相同的力，在此基础上，牛顿最终给同的力，在此基础上，牛顿最终给出了具有科学革命价值的万有引力出了具有科学革命价值的万有引力定律定律：三、牛顿的大综合三、牛顿的大综合四、人类对太空的探索四、人类对太空的探索1957年年10月月4日，世界第一颗人造地日，

8、世界第一颗人造地球卫星高速穿过大气层进入太空，绕球卫星高速穿过大气层进入太空，绕地球旋转了地球旋转了1 400周，它的成功发射，周，它的成功发射，是人类迈向太空的第一步，这就是苏是人类迈向太空的第一步，这就是苏联发射的联发射的“人造地球卫星人造地球卫星”1号号.该卫该卫星呈球形，外直径为星呈球形，外直径为58厘米，质量为厘米，质量为83千克，发射于苏联的拜科努尔发射千克，发射于苏联的拜科努尔发射场场 .中国在中国在 1970年发射了人造地球卫星，成为全世界年发射了人造地球卫星，成为全世界第五个发射人造地球卫星的国家第五个发射人造地球卫星的国家.1961年年4月月12日，苏联成功地发射了第一艘载

9、人宇宙飞日，苏联成功地发射了第一艘载人宇宙飞船船“东方东方”号，尤里号，尤里加加林成功地完加加林成功地完 成了划时代的宇成了划时代的宇宙飞行任务，从而实现了人类遨游太空的梦想，开创宙飞行任务，从而实现了人类遨游太空的梦想，开创了世界载人航天的新纪元，揭开了人类进入太空的序了世界载人航天的新纪元，揭开了人类进入太空的序幕幕.此后又相继发射了此后又相继发射了“上升上升”号、号、“联盟联盟”号飞船；与号飞船；与此同时，美国于此同时，美国于1962年年2月发射了月发射了“水星水星”号飞船，之号飞船，之后又发射了后又发射了“双子星座双子星座”号飞船和号飞船和“阿波罗阿波罗”号登月号登月载人飞船载人飞船.

10、四、人类对太空的探索四、人类对太空的探索1969年年7月月16日，美国阿波罗日，美国阿波罗11号飞船离开地球，号飞船离开地球，飞往月球。飞往月球。7月月20日，美国东部时间晚上日，美国东部时间晚上10点点56分，在着陆约分，在着陆约6小时后，航天员阿姆斯特朗钻出小时后，航天员阿姆斯特朗钻出登月舱，下到月球表面。登月舱，下到月球表面。 四、人类对太空的探索四、人类对太空的探索1981年年4月月12日当地时间上午日当地时间上午7点（北京时间点（北京时间20点），美国航天飞机点），美国航天飞机“哥伦比亚哥伦比亚”号在佛罗里达号在佛罗里达州卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心发射上天州卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心

11、发射上天.在科学在科学技术发展上，这都是一件引起全世界注目的大事技术发展上，这都是一件引起全世界注目的大事.四、人类对太空的探索四、人类对太空的探索1990年年4月月24日，由美国航天飞机送上太空轨道的日，由美国航天飞机送上太空轨道的“哈哈勃勃”望远镜，长望远镜，长13.3米，直径米，直径4.3米，重米，重11.6吨，造价近吨，造价近30亿美元，它以亿美元，它以2.8万千米的时速沿太空轨道运行，默默万千米的时速沿太空轨道运行，默默地窥探着太空的秘密地窥探着太空的秘密. “哈勃哈勃”望远镜是有史以来最大、望远镜是有史以来最大、最精确的天文望远镜最精确的天文望远镜.它上面的广角行星照相机可拍摄上它

12、上面的广角行星照相机可拍摄上 百个恒星照片，其清晰度是地面天文望远镜的百个恒星照片，其清晰度是地面天文望远镜的10倍以上，倍以上，1.6万千米以外的一只萤火虫都难逃它的万千米以外的一只萤火虫都难逃它的“法眼法眼”.它创它创造了一个个太空观测奇迹，包括发现黑洞存在的证据，造了一个个太空观测奇迹，包括发现黑洞存在的证据，探测到恒星和星系的早期形成过程，观测到迄今为止人探测到恒星和星系的早期形成过程，观测到迄今为止人类已发现的最遥远、距离地球类已发现的最遥远、距离地球130亿光年的古老星系亿光年的古老星系.四、人类对太空的探索四、人类对太空的探索2003年年10月月15日日,“神舟神舟”五号发射升天

13、后五号发射升天后,在太在太空飞行了空飞行了21小时小时23分分,顺利返回神州大地，是顺利返回神州大地，是中国第一个载人进入太空，圆了中国人的愿望，中国第一个载人进入太空，圆了中国人的愿望，还圆了还圆了400多年前明朝人万户想乘上火箭升空多年前明朝人万户想乘上火箭升空的梦想的梦想 四、人类对太空的探索四、人类对太空的探索 2005年年7月月4日，深度撞击号将要发射出一个重日，深度撞击号将要发射出一个重372公公斤斤(820-lbs)的的0铜质撞击舱，以每小时铜质撞击舱，以每小时37,015公里公里(23,000 mph)的速度，撞击进入坦普尔的速度，撞击进入坦普尔1号彗星的岩石号彗星的岩石和冰的

14、彗核。这是人类探测器首次撞击彗星，一是破和冰的彗核。这是人类探测器首次撞击彗星，一是破解生命起源之谜，二是为了防止解生命起源之谜，二是为了防止2036年阿波菲斯撞击年阿波菲斯撞击地球而做试验。地球而做试验。 2026年美国计划把人类送入火星。年美国计划把人类送入火星。四、人类对太空的探索四、人类对太空的探索在人类探索太空的过程中，也有不少勇士在人类探索太空的过程中，也有不少勇士付出了生命的代价付出了生命的代价. .他们为科学进步献出了他们为科学进步献出了生命，他们的精神激励着人们继续对太空生命，他们的精神激励着人们继续对太空进行探索进行探索. .四、人类对太空的探索四、人类对太空的探索1986

15、年年1月，美国月，美国“挑战者号挑战者号”航天飞机起飞后凌空航天飞机起飞后凌空爆炸，爆炸，7名壮志未酬的宇航员、包括一位即将在太空名壮志未酬的宇航员、包括一位即将在太空中为几十万美国中学生讲授奇妙太空的中学教师，在中为几十万美国中学生讲授奇妙太空的中学教师，在万众瞩目中献身蓝天；万众瞩目中献身蓝天；年月，美国年月，美国“哥伦比亚号哥伦比亚号”航天飞机航天飞机在它的第次飞行返程途中突然解体，再过在它的第次飞行返程途中突然解体，再过分钟就能踏上地球的名宇航员全部牺牲；分钟就能踏上地球的名宇航员全部牺牲； 浩瀚太空迎来了第一位中国访客浩瀚太空迎来了第一位中国访客岁的中岁的中国航天员杨利伟。在公里的高度上，中国国航天员杨利伟。在公里的高度上，中国人第一次在自己的航天器上看到了人类美丽的地人第一次在自己的航天器上看到了人类美丽的地球家园。球家园。神舟五号的顺利升空，不仅仅使得中国人的神舟五号的顺利升空，不仅仅使得中国人的千年飞天梦想变为现实，更重要的是它标志千年飞天梦想变为现实，更重要的是它标志着在人类探索太空的队伍中，又加入了一支着在人类探索太空的队伍中，又加入了一支强大而富于创造性的力量。强大而富于创造性的力量。从这一天起，中国成为继俄罗斯、美国在世界从这一天起，中国成为继俄罗斯、美国在世界上第三个能