宇宙航行(周四用)资料.ppt
,6.5 宇宙航行,嫦娥奔月,古人的梦想,学习目标,（1）了解人造卫星的有关知识，正确理解人造卫星做圆周运动时，各物理量之间的关系。知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。（2）通过介绍我国在卫星发射方面的情况，激发学生的爱国热情。（3）激情投入，展示自我，享受合作学习的快乐。,学习重难点,一、宇宙速度二、地球同步卫星,一、创境激情 初步感知,思考1：若抛出物体的水平初速度足够大,物体将会怎样?,需要给物体以多大的速度，它才会不落回到地面呢?,水平抛出物体，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远。如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星。,以平抛运动为模型的推理过程,地球,牛顿人造卫星原理图,一、牛顿的设想,英国科学家牛顿(1643-1727),在1687年出版的自然哲学的数学原理中，牛顿设想抛出速度足够大时，物体就不会落回地面。,环绕速度：指卫星在稳定的轨道上绕地球转动的线速度。,发射速度：指被发射物体刚刚被射入轨道的初速度。,宇宙速度,1、第一宇宙速度,二、宇宙速度,物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，叫做第一宇宙速度。,思考2：第一宇宙速度应该有多大？如何计算？,方法一：,方法二：,V=7.9km/s,脱离速度,当物体的发射速度等于或大于16.7km/s时，物体可以挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间。我们把16.7km/s叫做第三宇宙速度。,逃逸速度,2、第二宇宙速度,当物体的发射速度等于或大于11.2km/s时，它就会克服地球的引力，永远离开地球。我们把11.2km/s叫做第二宇宙速度。,3、第三宇宙速度,第5节 宇 宙 航 行,三、梦想成真,1957年10月4日 苏联,第一颗人造卫星,三、梦想成真,1957年10月4日，前苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星,我国在1970年4月20日发射了第一颗人造地球卫星,2003年10月15日，神州五号载人宇宙飞船发射升空,1961年4月12日 苏联 加加林 东方一号载人飞船,第一艘载人飞船,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,第一次登上月球,阿姆斯特朗：“我的一小步，人类的一大步”,中国第一颗人造地球卫星“东方红一号”于1970年4月24日在酒泉发射。,各种各样的卫星,太空中的飞船对接,天宫一号空间站,轨道半径越大，卫星的线速度越小。,讨论1,环绕速度与轨道半径的关系？,二、自主合作 探究规律,第一宇宙速度为最大的环绕速度,讨论2,轨道越高，卫星的环绕速度越小，是否发射也越容易呢？,要使稳定后运动轨道半径越大，卫星的发射速度要求越大,第一宇宙速度为最小的发射速度,交流与讨论,能否发射一颗周期为80min的人造地球卫星，并说明原因？,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,地球同步卫星的特点,1、同步卫星与地球同步转动，又称静止卫星（相对地面静止）,地球同步卫星的特点,1、同步卫星与地球同步转动，又称静止卫星（相对地面静止）（1）周期、角速度与地球自转周期、角速度相同，所有同步卫星T=24h。（2）轨道确定：只能在赤道面的正上方，且高度一定。,三颗同步卫星作为通讯卫星，则可覆盖全球。（两级有部分盲区）可见，空间位置也是一种资源。,1、宇宙速度：第一宇宙速度：v7.9kms 是卫星发射的最小速度，是卫星绕地球运行的最大速度。第二宇宙速度：v11.2kms，是卫星挣脱地球束缚的最小发射速度 第三宇宙速度:v16.7kms，是挣脱太阳束缚的最小发射速度。2、研究天体运动的基本方法：把天体或人造卫星的运动看作匀速圆周运动，万有引力提供天体或人造卫星的向心力.同步卫星（通讯卫星）,课堂小结,1.如图所示，a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，a、b质量相同，且小于c的质量，则（）A.b所需向心力最大 B.b、c周期相等，且大于a周期 C.b、c向心加速度相等，且大于a的向心加速度 D.b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度,BD,三、学以致用 巩固提高,2.关于第一宇宙速度，下列说法哪些是正确的？（）,A、它是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最小运行速度B、这是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度C、它是人造卫星绕地球飞行所需的最小发射速度D、它是人造卫星绕地球运动的最大运行速度,BC,3.人造地球卫星的轨道半径越大，则（）A.速度越小，周期越小 B.速度越小，周期越大C.速度越大，周期越小 D.速度越大，周期越大,4.有两颗质量相同的人造卫星A、B，其轨道半径分别为RA、RB，RARB14，那么下列判断中正确的有()A它们的运行周期之比TATB14B它们的运行线速度之比vAvB41C它们所受的向心力之比FAFB 41D它们的运行角速度之比AB=81,5.已知地球质量约为月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的4倍，在地球上发射近地卫星的环绕速度为79 kms，周期为84 min那么在月球上发射颗近月卫星的环绕速度多大?它的周期多大?,V=7.9km/s,11.2km/sV7.9km/s,人造卫星发射动画演示,课后拓展,人造卫星是如何上天的？-卫星变轨问题,作业：,1、阅读课本的P46-47科学漫步2、课本P48问题与练习1-3题,第5节 宇 宙 航 行,
