6.5 宇宙航行(公开课课件).pptVIP

2、人造地球卫星的运行轨道 三、人造卫星的运动规律 极地轨道 一般轨道 赤道轨道 地球 赤道平面 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。 注意：所有卫星轨道圆心或焦点都是地心。 提示：卫星作圆周运动的向心力必须指向地心 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？ 3、地球同步卫星 三、人造卫星的运动规律 特点： （1）周期一定T=24h （2）在赤道平面内 （3）高度一定（轨道固定） 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），为避免卫星互相干扰，仅有的一条同步卫星轨道只能放置120颗地球同步卫星，可见空间位置也是一种资源。 怎么控制卫星走不同的轨道？ V1 V4 V1 由V1加速至V2，进入椭圆轨道 由V2逐渐减少至V3 V3 由V3加速至V4，进入高圆轨道 1961年，苏联宇航员尤里·加加林，完成人类历史上第一次宇宙飞行，人类飞天梦想终于变成现实。 1963年，瓦莲蒂娜·捷列什科娃， 人类第一位进入太空的女性。 1969年7月20日，美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗、迈克尔·柯林斯、巴兹·奥尔德林(上图从左至右)，成功登月。 左图为月球上的奥尔德林，头盔中人影为阿姆斯特朗。 1984年，美国宇航员布鲁斯·麦坎德利斯离开航天飞机320英尺，完成人类首次无安全索太空行走。 2001年，第一位太空游客美国人蒂托(中)，进入国际空间站，开始太空观光。 四、梦想成真 我国载人航天回顾 杨利伟在太空展示中国和联合国国旗 我国首位航天员杨利伟 2003年 “神舟”五号 中国人“飞天”梦圆 费 俊 龙 在 做 身 体 检 查 美味佳肴飘进来 成功返航 奉 命 出 征 2005年 “神舟”六号 首次“多人多天”空间飞行 2008年 “神舟”七号 首次太空行走 谢 谢 ！ 5 宇宙航行 人教版 高中物理 必修?第六章 万有引力与航天 两条基本思路 1、万有引力等于重力 注：在天体表面成立 2、万有引力提供向心力 注：仅能求中心天体M的质量 主要内容 一、牛顿的设想 二、宇宙速度 三、人造卫星的运动规律 四、梦想成真 探索宇宙的奥秘，奔向广阔而遥远的太空，人类自古以来就有着“飞天”的梦想。 随着牛顿发现万有引力定律以及人们对力与运动关系的深入认识，航天事业蓬勃发展，人类终于实现了 “奔月”与“飞天”的梦想。 人类是怎样把卫星送入太空，实现“飞天”的梦想的？ 问题情景 若抛出物体的水平初速度很大,物体将会怎样?到那时我们还能将地面看作平面吗？ 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，牛顿设想抛出速度很大时，物体就不会落回地面。而是成为一颗永远绕地球运动的人造卫星。 R 以多大的速度将物体抛出，它才会不落回到地面，而是成为绕地球表面运动的卫星? 万有引力提供物体作圆周运动的向心力 地表附近，重力近似等于万有引力 二、宇宙速度 1、第一宇宙速度 人们把7.9km/s这个速度称作第一宇宙速度。 如果发射速度如小于第一宇宙速度,卫星将落到地面; 如果发射速度等于第一宇宙速度，卫星刚好能贴着地球表面作匀速圆周运动。 所以，第一宇宙速度是发射地球卫星的最小发射速度。 若卫星的发射速度大于7.9km/s ，会怎样呢？ 如果速度继续增加，如果速度大于7.9km/s而小于11.2km/s，它绕地球运行轨道不是圆，而是椭圆；如果等于或大于11.2km/s时，它就会克服地球的引力，永远离开地球，成为绕太阳运动的一颗人造行星 我们把11.2km/s叫做第二宇宙速度(脱离速度) 2、第二宇宙速度 二、宇宙速度 达到第二宇宙速度的物体不受地球的引力，但还受太阳的引力，在地面附近发射一个物体，要使物体挣脱太阳的引力，飞到太阳系外，必须使他的速度大于或等于16.7km/s。 我们把16.7km/s叫做第三宇宙速度(逃逸速度) 3、第三宇宙速度 二、宇宙速度 图解 7.9km/sv11.2km/s是人造地球卫星发射速度范围 人造地球卫星运行轨迹图 自20世纪以来，人类已经发射了数以百计且种类不一的卫星，那么这些卫星运行遵循什么规律呢？ 三、人造卫星的运动规律 地球 万有引力提供向心力 地球 轨道半径越大,线速度越小,角速度越小,周期越大。 近地轨道,线速度最大,角速度最大,周期最小。 问题1： 将卫星送入低轨道和高轨道所需的初速度哪一个更大？哪一个更容