宇宙速度赛课.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,宇宙航行,嫦娥奔月,户飞天万,视屏,1,想一想：,第,5,节 宇 宙 航 行,地球是一个球体，如果抛出物体的初速度很大时,我们还能将地面看着平面吗,?,如果速度继续一直增大，会出现什么情况,?,1,、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，牛顿设想抛出速度很大时，物体就不会落回地面。,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,建立模型：,卫星绕地球做匀速圆周运动,第,5,节 宇 宙 航 行,法一：万有引力提供物体作圆周运动的向心力,算一算：以多大的速度抛出这个物体，它才会绕地球表面运动，不会落下来？,(,已知,=6.67,10,-11,Nm,2,/kg,2,地球质量,M=5.89,10,24,kg,地球半径,R=6400km),（若不知道地球的质量，已知地球表面重力加速度,g=9.8m/s,2,）,法二：在地面附近，重力提供物体作圆周运动的向心力,，,R=6400km,）,第,5,节 宇 宙 航 行,2,、三种宇宙速度,第一宇宙速度（,环绕速度,）：,v,=7.9,千米,/,秒,（地球卫星的最小发射速度）,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速度,第,5,节 宇 宙 航 行,讨论与交流：,如果卫星的发射速度,大于,7.9,千米,/,秒,，会出现什么情况呢？,第,5,节 宇 宙 航 行,第三宇宙速度（,脱离速度,）：,v,=16.7,千米,/,秒,（卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度）,第二宇宙速度（,逃逸速度,）：,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）,第,5,节 宇 宙 航 行,2,、三种宇宙速度,第一宇宙速度（,环绕速度,）：,v,=7.9,千米,/,秒,（地球卫星的最小发射速度）,7.9km/s,v,11.2km/s,（,椭圆,）,11.2km/s,v,16.7km/s,（,成为太阳的人造行星,）,v,16.7km/s,（飞出太阳系）,第,5,节 宇 宙 航 行,2,、三种宇宙速度,(v,是发射速度,),想一想：,第,5,节 宇 宙 航 行,（,1,）向高轨道发射卫星与发射近地卫星相比哪个难度大？哪个需要的发射速度大？为什么？,（,2,）高轨道卫星与近地卫星相比哪个运行速度大？为什么？,第,5,节 宇 宙 航 行,3,、卫星的运行规律,极地轨道,一般轨道,赤道轨道,平面,立体,赤道平面,1.,轨道中心,地心,2._,提供向心力,万有引力,推一推,已知地球质量,M,，半径,R,，卫星距地面高度,h,，引力常量,G.,请你利用已学的知识，探究卫星绕地球的运行速度,v,、角速度,W,、周期,T,与轨道半径,r,的关系,.,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）,3,、卫星的运行规律,第,5,节 宇 宙 航 行,例,1,关于人造地球卫星的运行速度和发射速度，以下说法中正确的是,(,),A,低轨道卫星的运行速度大，发射速度也大,B,低轨道卫星的运行速度大，但发射速度小,C,高轨道卫星的运行速度小，发射速度也小,D,高轨道卫星的运行速度大，但发射速度小,第,5,节 宇 宙 航 行,课堂练习,例,2,我国发射的探月卫星,“,嫦娥一号,”,的轨道半径是圆形的，且贴近月球表面。已知月球质量约为地球质量的,1/80,，月球的半径约为地球半径的,1/4,，地球第一宇宙速度约为,7.9km/s,，求,“,嫦娥一号,”,探月卫星绕月球运行的速率,(,即月球的第一宇宙速度,),？,月球,月球轨道,地球,地月转移轨道,点火加速,减速制动,月球探测卫星发射,课堂练习,例,2,我国发射的探月卫星,“,嫦娥一号,”,的轨道半径是圆形的，且贴近月球表面。已知月球质量约为地球质量的,1/80,，月球的半径约为地球半径的,1/4,，地球第一宇宙速度约为,7.9km/s,，求,“,嫦娥一号,”,探月卫星绕月球运行的速率,(,即月球的第一宇宙速度,),？,例,3,据某报报道，某国发射了一颗周期为,80,分钟的人造地球卫星，请你用学过的知识判断这则新闻的真伪。,课堂练习,各种各样的卫星,航天科学的三位先驱,齐奥尔科夫斯基,第,5,节 宇 宙 航 行,罗伯特,戈达德,韦纳,冯,布劳恩,4,、梦想成真,第,5,节 宇 宙 航 行,国外对太空的探索,人类历史上第一颗人造卫星,:,斯普特尼克,列昂诺夫,在舱外空间环境中行走成为太空行走第一人,世界上第一艘载人飞船“东方”,1,号，航天员：,加加林,阿波罗,8,号飞船,是人类第一次环绕月球飞行,美国阿波罗,11,号飞船航天员,阿姆斯特朗,钻出登月舱，下到月球表面。,第,5,节 宇 宙 航 行,记住逝去的英雄,美国“,哥伦比亚,”号,航天飞机,事故，,7,名宇航员全部遇难,中国航天事业,1992,年载人航天工程正式启动,2003,年,10,月,15,日,9,时，神州,5,号宇宙飞船在酒泉卫星中心成功发射，将第一位航天员杨利伟送入太空绕行,14,圈，,10,月,16,日,6,时,23,分降落在内蒙古主着陆场,中国成为世界上第三个独立开展载人航天活动的国家,神舟六号,发射升空,费俊龙聂海胜,神舟七号出舱,神七英雄,1,、,宇宙速度,：,第一宇宙速度,：,v,7.9km,s,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,：,v,11.2km,s,，是卫星挣脱地球束,缚的最小发射速度。,第三宇宙速度,:v,16.7km,s,，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,.,课堂小结,作业：,第,5,节 宇 宙 航 行,1,.,阅读教材中,“,科学漫步,”,和,“,STS,”,的材料；,2.,上网查阅：黑洞、同步卫星的相关资料,并制作汇报,PPT,或书面报告,下节课进行交流共享。,感谢各位老师 各位评委！谢谢！,