宇宙航行课件-ppt

第五节、宇宙航行1、了解人造卫星的有关知识2、知道三个宇宙速度的涵义，会推导第一宇宙速度3、能运用万有引力定律及匀速圆周运动的规律解决卫星运动的有关问题4、感知人类探索宇宙的梦想，培养献身科学的人生价值观目标引领需要给物体以多大的速度，它才会不落回到地面呢?从高山上水平抛出物体，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R建立模型：卫星绕地球做匀速圆周运动基本思路：卫星绕地球做圆周运动的向心力由地球对卫星的万有引力提供。探究一：FvrmM设地球的质量为M，绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的质量m，它到地心的距离为r，试推倒人造卫星的线速度v、角速度ω、周期T、向心加速度a随半径的变化关系？r22MmvGmrr人造卫星的运行v、ω、T、a与r的关系2224MmGmrrT22MmGmrr2MmGmarGMvr3GMr234rTGM2GMar规律总结：一正全反探究二：要使一个物体在地面附近恰能围绕着地球做圆周运动，需要为它提供多大的速度?R66.3710Rm245.8910Mkg11226.6710/GNmkg已知：这就是人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的最小发射速度，叫做第一宇宙速度。112466.67105.9810/7.9/6.4010GMGMvmskmsrR地运行速度：指卫星进入轨道后绕地球做匀速圆周运动的线速度。发射速度：指被发射物在地面附近离开发射装置时的水平初速度。v环绕v发射难点突破：运行速度与发射速度辨析阅读课本回答：•什么是第一宇宙速度？•什么是第二宇宙速度？•什么是第三宇宙速度？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，也叫地面附近的环绕速度。数值为7.9km/s。1、第一宇宙速度是发射卫星的最小速度（发射速度不能低于它，否则卫星将不能环绕地球做圆周运动而落回地面）第一宇宙速度（环绕速度）2、第一宇宙速度是最大的环绕速度（在环绕地球做匀速圆周运动的所有可能速度中）在地面附近发射飞行器，如果发射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，它绕地球运行的轨迹就不是圆，而是椭圆。第二宇宙速度：11.2km/s当物体的速度大于或等于11.2km/s时，卫星就会挣脱地球的引力束缚，不再绕地球运行，而是飞向太阳系的其它空间中去。我们把这个速度叫第二宇宙速度。第二宇宙速度第三宇宙速度:16.7km/s如果物体的速度等于或大于16.7km/s，物体就摆脱了太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去第三宇宙速度各种各样的卫星……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卫星圆周运动的圆心和地球的地心重合。存在三类人造地球卫星轨道：①赤道轨道，卫星轨道在赤道平面，卫星始终处于赤道上方；②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；③一般轨道，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）（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，且为一定高度处。F引赤道平面北南东西美国的间谍卫星BA先将卫星发射至圆形近地的圆轨道上，在卫星经过A点时点火加速进入椭圆形转移轨道,到达远地点时再次自动点火加速，进入同步轨道。两次点火过程都使卫星沿切线方向加速，并且点火时间很短。发射同步卫星的一种程序设卫星在近地圆轨道上运行的速率为v1，在A点短时间加速后的速率为v2，沿转移轨道刚到达远地点B时的速率为v3，在B点短时间加速后进入同步轨道后的速率为v4。试比较v1、v2、v3、v4的大小，并用小于号将它们排列起来。发射同步卫星的一种程序Bv2v3Av4v1“神六”发射及运行过程可简化为：先由运载火箭将飞船送入椭圆轨道，然后在椭圆轨道的远地点A实施变轨，进入预定圆轨道，飞船变轨前后速度分别为v1、v2，变轨前后的运行周期分别为T1、T2，飞船变轨前后通过A点时的加速度分别为a1、a2，则下列说法正确的是()A．T1＜T2，v1＜v2，a1＜a2B．T1＜T2，v1＜v2，a1＝a2C．T1＞T2，v1＞v2，a1＜a2D．T1＞T2，v1＝v2，a1＝a2地球预A定轨道B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”载入飞船，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……阿波罗蹬月.wmv梦想成真黑洞黑洞.asx恒星被黑洞撕裂科学家借助太空望远镜在一个距地球７亿光年的星系中观测到了耀眼的Ｘ射线暴发。科学家相信，这是被位于该星系中央的黑洞所吞噬的一颗恒星发出的“临终呼叫”。1、同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星（）。A、它可以在地面上任一点的正上方，但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，但离地心的距离是一定的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、它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的。2、已知地球的半径为R、自转角速度为ω、周期为T、地球的质量为M、地球表面的重力加速度为g0、万有引力常量为G，在赤道上空一颗相对地球静止的同步卫星离开地面的高度h有几种计算方法？列出全部的表达式。3、设地球的质量为M，半径为R，自转角速度为ω，万有引力常量为G，地球表面重力加速度为g，同步卫星的质量为m，离地心的距离为h，则同步卫星的环绕速度v为（）。gRhhGM3GMωhABCD火箭发射人造卫星进入卫星轨道,大致分为三个阶段。第一阶段：火箭在大气密度最大的一层内飞行，阻力很大。为了尽快摆脱稠密的大气层，通常采用垂直向上发射，在几分钟内使火箭加速到足够大的速度，这是加速阶段。一般靠第一级和第二级火箭完成。第二阶段：第二级火箭脱落后，火箭已经飞出了稠密的大气层，这时第三级火箭并不立即发动，它靠第一阶段获得的速度继续升高而作惯性飞行。同时在地面中心控制站的控制下，火箭轨道偏离垂直方向，逐渐转变为水平方向。××加速阶段惯性飞行阶段进入轨道稠密大气层地球第三阶段：当火箭达到与卫星轨道相切位置时，发动第三级火箭，使火箭连同它所载的卫星加速到预定的速度而进入卫星轨道。卫星进入轨道后，通常就与火箭脱落。