宇宙航行ppt(公开课).ppt

一个民族有一些关注天空的人，他们才有希望；一个民族只关心脚下的事，注定没有未来——黑格尔 作课人 ：温 愷 指导教师：马先领 1957年，前苏联成功发射人类的第一颗人造卫星 1970年， “东方红一号”人造卫星发射 成功。这是中国发射的第一颗人造卫星 2003年，神舟五号载人飞船发射成功： ——圆了中国人的飞天梦 神舟六号发射成功： —— 中国人开始真正尝试太空生活 神舟七号发射成功： —— 中国人开始第一次太空行走 嫦娥一号、二号发射成功： —— 中国开展绕月、探月工程 天宫一号发射成功： —— 中国人开始建立太空空间站工程 神舟八号、九号、十号与天宫一号对接成功 一、创境激情 初步感知 若抛出物体的水平初速度足够大,将会出现什么结果? 二、自主合作 探究规律 英国科学家牛顿 （1647-1727） 1、牛顿的设想 在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中，牛顿设想抛出物体速度足够大时，物体就不会落回地面。 在地球上抛出的物体，当它的速度足够大时，物体就永远不会落到地面上，它将围绕地球旋转，成为一颗绕地球运动的人造地球卫星。简称人造卫星。 名词解释 人造卫星 发射速度 指卫星在地面附近离开发射装置的初速度，一旦发射后再无能量补充。 运行速度 指卫星在进入运行轨道后绕地球做 圆周运动的线速度，又叫环绕速度。 嫦娥一号 r R 设地球和卫星的质量分别为M和m,卫星到地心的距离为r,万有引力常量为G.求：卫星绕行的线速度v？ v F引 由于卫星绕地球做圆周运动所需向心力由万有引力提供，所以 卫星离地心越近，它的环绕速度就越大 合作探究1 1 2 3 思考：如果1号卫星正好在地球表面附近做匀速圆周运动，环绕速度是多大？(设地球质量为M，地球半径为R，万有引力常量为G) 当卫星做近地绕行时，轨道半径≈地球半径R，所以这个数值也说成：卫星的最大环绕速度，最小的发射速度。 R 人造地球卫星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。 （1）第一宇宙速度 （谐音：吃点酒） 二、自主合作 探究规律 2、三种宇宙速度 v1=7.9km/s （地面附近、匀速圆周运动） 第一宇宙速度的另一表达式为: 若已知地球表面重力加速度g=9.8m/s2，地球的半径R=6400km，而地球质量M 未知,请计算求得第一宇宙速度? 二、自主合作 探究规律 合作探究2 总结：推导第一宇宙速度的两种方法 方法一：万有引力提供物体作圆周运动的向心力 方法二：在地面附近，重力提供物体作圆周运动的向心力 解：设地球质量为M，地球半径为R，地球的第一宇宙速度为v，月球的质量为M1,月球的半径为R1,月球的第一宇宙速度为v1 v= =7.9Km/s = = =1.76Km/s 物体在月球表面附近做匀速圆周运动仍然有 得v1= 合作探究3 月球的质量约为地球的1/81,半径约为地球半径的1/4,地球的第一宇宙速度为7.9km/s,则月球的第一宇宙速度约为多少? 当发射的速度等于或大于11.2km/s时，物体就会脱离地球的引力，不再绕地球运行。我们把这个速度叫第二宇宙速度。 思考：若发射速度大于7.9km/s，物体将怎样运动？ 二、自主合作 探究规律 2、三种宇宙速度 （2）第二宇宙速度（脱离速度） 发射到火星的探测器 需要速度大于等于第二宇宙速度 如果发射的速度等于或大于16.7km/s，物体就可以摆脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去。我们把这个速度叫第三宇宙速度。 二、自主合作 探究规律 2、三种宇宙速度 （3）第三宇宙速度（逃逸速度） 发射“旅行者”宇宙探测器需要探测器的速度大于等于第三宇宙速度 航天科学的先驱 之一 齐奥尔科夫斯基 被人们尊称为“火箭之父” 三、梦想成真 人类遨游太空回顾 首次登上月球的人 尼尔·阿姆斯特朗 巴兹·奥尔德林 神州七号发射全过程 神州八号与未来空间站 感 谢 各 位 莅 临 指 导！ * * * *